10kV配电网中性点经消弧线圈并联电阻接地方式探究

2016-06-04周德业广东电网有限责任公司江门新会供电局广东江门529100

山东工业技术 2016年11期

周德业（广东电网有限责任公司江门新会供电局，广东　江门　529100）

周德业
（广东电网有限责任公司江门新会供电局，广东江门529100）

摘要：中性点经消弧线圈并联电阻接地是一种全新的配网故障排查方法，其中消弧线圈能够用来补偿电容，促进单相接地故障自动化回归常态，同时，其并联电阻也能发挥电压控制功能，并能实现单相接地故障选线。本文首先分析了消弧线圈并联电阻接地方式的构造、运行原理，以及该接地方式的具体应用。

关键词：10kV配网；消弧线圈；并联电阻；接地方式

0　引言

10kV配网是低压配网的典型代表，使用范围较广、数量较多，其中性点接地模式关系到整个配网运行质量。如果对中性点的接地做特殊处理，例如：经消弧线圈接地，则能够有效控制故障电流，也能使得故障线路及时回归常态。然而，这其中存在电压超高问题，会影响故障的安全监测，对于这一问题可以通过并联电阻来解决，从而辅助故障检测，然而，这其中最关键是要把握好电阻值的大小，应该根据故障电流的大小对电阻值做出科学选择。

1　消弧线圈并联电阻接地方式的结构

其主体结构为：自动调谐消弧线圈，控制器、检测元件、接地变压器等，不同部件的功能和作用主要体现在：Z型接地变压器，主要负责供应系统中性点；消弧线圈，发挥电容电流补偿作用；可调电容器组，发挥电感调节作用；可调电阻器，防止电压过大功能；中性点电压互感器，能够得到中性点位移电压；母线电压互感器，主要收到母线电压。

2　消弧线圈并联电阻接地方式的运行原理

当配网处于常规运转状态下，控制器则发挥着动态、实时测量功效，主要能够测出中性点位移的电压，同时，也能测得消弧线圈中通过的电流大小。当测量所得量发生变化，可以对消弧线圈电感加以调整，再通过回路方程最终求得配网的电容电流，当出现单相接地故障，同时配网零序电压不在标准值范围，控制器此时则能发挥消弧线圈调节作用，根据前期所设的脱谐度使其达到补偿状态。故障最初发生时，为了使消弧线圈补偿功能得以有效发挥，不需要立即连接并联电阻，这样也能控制故障相电压的回升速度，通过这种方式来确保瞬间故障自动恢复。过一会儿后，倘若发现零序电压依然保持，则可以连接并联电阻，这样就有效排除了由于谐振所导致的虚幻接地故障，零序电压如果还未消失，就意味着配网系统出现了永久性接地故障。

3　单相接地故障监测的原理

3.1理论原理

当L3线中C相发生接地时，其对地电容则出现短路，实际的配网电容电流具体流向如图1所示。上图中：XL-——消弧线圈，K1——投切开关，Rn——中性点并联电阻，K2——投切开关。C01——C03则主要为等效对地电容。

在不考虑配网系统电导泄漏的情况下，如果发生单相接地，则其等效电路图如图2所示。

安装Rn，零序电压U0将下降，对应有下面的公式：U0=UN=-Ec/R+（1/Rn+1/jwL+j3wCΣ）-1

当U0下降，发生故障的区域，其内部将残留一部分零序电流，其无功分量则将逐步下降，相反，有功分量却对应上升，零序电流整体处于上升势头。

当出现单相接地故障时，并联电阻则将出现一定的阻性电流，此电流将朝着一定的方向流动，具体流向中性点到故障接地点之间的线路。这样Rn将出现有功电流，该电流位于故障线路始端与故障区域二者中间，其相位同零序电压之间差180度。如果是过补偿状态下，发生故障的线路，其无功电流则更加超前，大于零序电压90度，所以，零序电流和电压二者的相位差处于90-180度之间。

如果L3发生故障，则该线路的零序电流为如下公式：

故障点负荷端的零序电流：3I03=IA3+IB3+Ic3=3jwC’03U0

3.2数值计算分析

（1）并联电阻大小的判断。并联电阻在配网系统故障排查中发挥着至关重要的功能和作用，具体体现在：有效控制过电压，通过供应有功电流来辅助故障的监测，据此要对电阻值的大小做出合理判断，具体的选值应该遵以下标准：如果故障电流较小，例如：在10A以下，确保所并联的电阻能够发出相对明显信号，作为故障提示，通过这种方式来缩小故障查找范围，及时发现故障点。由于本文所面对的配网电压为10-12kV，如果出现单相接地故障，中性点位移电压降低，达到7kV，对于这种情况，通常适合选择600欧的电阻值，以此能实现对故障电流的有效查找。（2）单相接地故障的科学选线。当出现单相接地故障后，引进600欧的并联电阻，经过观察发现故障线路与非故障线路在零序电流有功分量方面存在明显差异，同时同零序电压方向相反。