1、伊犁配电网系统中性点接地方式选择摘要:通过对配电系统中性点不同接地方式的阐述，结合伊犁配电系统现状及接地方式，对伊犁电网配电系统中性点接地方式在发展选择上做出论述 关键词: 配电系统中性点接地 中图分类号：U665 文献标识码： A 一、中性点接地方式 电力系统中性点接地方式是一个复杂的系统工程问题，它涉及到短路电流大小、供电的可靠性、过电压的大小、继电保护与自动装置的配置及动作状态、通讯干扰、电网本身的系统稳定性、过电压绝缘水平的选择，而且对人身安全有重要影响。 我国早期曾规定：将电力系统中性点接地方式分为大接地短路电流系统和小接地短路电流系统两类。因电流大小难以用电力系统中性点接地方式分类
2、来明确界定，因此改成分为中性点有效接地系统和中性点非有效接地系统。 电力系统中性点有效接地，包括直接接地或经低值电阻器或低值电抗器接地，并要求全系统的零序电抗 (X 0 )对正序电抗(X 1 )之比(X 0 /X 1 )为正并低于 3，零序电阻(R 0 )对正序电抗(X 1 )之比为正并低于1。反之为中性点非有效接地系统。 电力系统中性点非有效接地，包括谐振 (消弧线圈)接地和不接地。 我国城乡配电网的中性点大都采用不接地或经消弧线圈接地的运行方式，以提高供电的可靠性。但目前由于电网的发展变化很大已不能满足电力工业发展的需要，尤其是城网中电缆线路大量增加，单相接地故障电容电流很大，给补偿工作带
3、来实际困难，所以在一定条件下可根据地区的实际情况，因地制宜采用其它接地方式，寻求新的解决办法，是非常必要的。 二、 城乡配电网中性点接地方式 2.1 早期 10kV 电缆配电网中性点不接地、经电缆接地、经电抗接地3 种方式并存运行、10kV 系统中性点低电阻与消弧线圈并联接地。但是，后来逐步改造为采用不接地或经消弧线圈接地两种方式，这种情况在原水利电力部颁发的电力设备过电压保护设计技术规程 SDJ7-79中规定得很明确。 2.2 随着城网的发展 10kV 配电网中，电缆线路增多，电容电流相继增大，而且运行方式经常变化，消弧线圈调整存在困难，当电缆发生单相接地故障时间一长，往往发展成为二相短路。
4、为了满足较低绝缘水平10kV 电缆线路的要求，采用了低电阻接地方式。单相接地故障电流较大时，中性点经低电阻接地方式作为一种可选用的方案列入了新规程。单相接地电流较小时，将中性点经高电阻接地也作为一种可选择的方案，列入了新规程。 2.3 中性点不同接地方式的比较 接地方式 主要优点 主要缺点 配电网中性点不接地系统 1、电网发生单相接地故障时稳态工频电流小。 2、如金属性接地故障，可单相接地运行，改善了电网不间断供电，提高了供电可靠性。 3、接地电流小，降低了地电位升高。减小了跨步电压和接触电压。减小了对信息系统的干扰。减小了对低压网的反击等。 4、经济方面：节省了接地设备，接地系统投资少。 1
5、、与中性点电阻器接地系统相比，产生的过电压高（弧光过电压和铁磁谐振过电压等） ，对弱绝缘击穿概率大。 2、在间歇性电弧接地故障时产生的高频振荡电流大，达数百安培，可能引发相间短路。 3、至目前为止，故障定位难，不能正确迅速切除接地故障线路。 配电网中性点谐振（消弧线圈）接地 配电网中性点直接接地 1、 内部过电压较低，可采用较低绝缘水平，节省基建投资。 2、大接地电流，故障定位容易，可以正确迅速切除接地故障线路。 1、接地故障线路迅速切除，间断供电。 2、 接地电流大，地电位上升较高。这样： a 增加电力设备损伤。 b 增大接触电压和跨步电压。 c 增大对信息系统干扰。 d 增大对低压网反击。
6、 配电网中性点电阻器接地 高值电阻器 1、可防止和阻尼谐振过电压和间歇性电弧接地过电压，在 2.5P U 及以下。 2、接地电流水平为 10A 以下，减小了地位升高。 3、 接地故障可以不立即清除，因此能带单相接地故障相运行。 使用范围受到限制，适用于某些小型 6 10KV 配电网和发电厂厂用电系统。 低值电阻器 1、 内过电压（含弧光过电压、谐振过电压等）水平低，提高网络和设备的可靠性。 2、大接地电流（ 100 1000A ） ，故障定位容易，可以正确迅速切除接地故障线路。 1、因接地故障入地电流 I f =100 1000A ，地电位升高比中性点不接地、消弧线圈接地、高值电阻器接地系统等
7、的高。 2、接地故障线路迅速切除，间断供电。 中值电阻器 内过电压水平低、地电位升高不大、正确迅速切除接地故障线路 切除接地故障线路间断供电 三、中性点经自动跟踪消弧圈接地方式 现有的有关规程对消弧线圈的应用的规定，仅适用于不带电调整分接头、不能自动调谐的消弧线圈。这种消弧线圈在使用中存在以下问题：(1)调节不方便，必须退出运行才能调分接头。 (2)判断困难，因为没有实时监测电网电容电流，无法对运行状态做出准确判断，因此很难保证失谐度和中性点位移电压满足要求。 (3)随着电网规模的扩大，如果电网运行方式经常变化，要求变电站实行无人值班，手动的消弧线圈不可能始终运行在最佳档位，消弧线圈的补偿作用
8、不能得到充分发挥，也不能总保持在过补偿状态下运行。 近年来，一些科研及制造厂家研制生产的自动跟踪补偿的消弧线圈，其电感值的改变方法大致可分为调匝式、调气隙、磁阀式、高短路阻抗变压器式和调容式等类型，这些产品在电力系统的推广应用，逐步取得了一定运行经验。 自动跟踪补偿消弧线圈装置可以自动适时的监测跟踪电网运行方式的变化，快速地调节消弧线圈的电感值，以跟踪补偿变化的电容电流，使失谐度始终处于规定的范围内。大多数自动跟踪消弧装置在可调的电感线圈下串有阻尼电阻，它可以限制在调节电感量的过程中可能出现的中性点电压升高，以满足规程要求不超过相电压的 15%。当电网发生永久性单相接地故障时，阻尼电阻可由控制
9、器将其短路，以防止损坏。其原理接线如图 1 所示。 自动跟踪补偿消弧线圈按改变电感方法的不同，大致可分为有分接头的调匝式,有可动铁芯的调气隙式，磁阀式调节的消弧线圈，高短路阻抗变压器式消弧系统以及调容式消弧补偿装置等。 图 1 自动跟踪补偿消弧线圈原理接线图 4 伊犁配电网现接地系统 伊犁配电网主要指 10kV 电压等级的电网，城网主要以架空线路和部分电缆为主。农网主要以架空线路为主。伊犁配电网接地系统现状如下。城网接地系统现状：伊犁城网接地方式为非有效接地方式。 农网接地系统现状：伊犁农网接地方式为非有效接地方式。 5 伊犁配电网接地系统方式的发展选择 5.1 城网接地系统选择 目前伊犁城网
10、主要以架空绝缘导线和部分电缆组成，在配电网中选用中性点经低电阻接地，可以降低单相接地时非故障相的过电压，抑制弧光接地过电压，消除谐振过电压和大部分断线过电压，避免使单相接地发展为相间故障，接地保护方式比较简单，对电缆为主的系统可以选择较低的绝缘水平，以利节约投资。随着城网的不断改造建设，电缆会得到大范围的使用。对以电缆为主的配电网，其电容电流达到 150A 以上，故障电流水平为 4001000A，经综合比较后可以采用这种接地方式。 此外，由于系统的扩大，采用自动跟踪补偿的消弧线圈，可以将电容电流补偿到残流很小，使瞬时性接地故障自动消除而不影响供电。如果配有自动选线装置，对于永久性故障能正确选出
11、故障线路并跳闸，则可不影响其他非故障线路的正常运行，则是比较合理和很有发展前景的中性点接地方式。 随着城市配电网的迅速发展，电缆大量增多，电容电流达到很大值(300A)；用户使用的敏感元件(电脑、电子控制、电力电子)日益增多；配电网与电信网共处的电磁兼容问题日益突出。可以预见低电阻接地方式要限制单相短路电流同时又要满足过电压的要求将很困难。相反自动快速跟踪补偿的消弧装置，配合可靠的自动选线装置则有较大的发展优势。伊犁地区应该根据当地配电网的发展水平、电网结构特点，从长远的发展观点，结合城网改造建设，因地制宜地确定中性点经自动跟踪消弧圈接地方式的接地方式。 5.2 农网接地系统选择 伊犁农网结构
12、主要以架空线路为主，配电网中性点采用传统的小电流接地方式。传统的小电流接地方式主要是指中性点不接地或经手动调整的消弧线圈接地 2 种方式。 当配电网系统不大，线路主要是架空线路，网络结构相对比较简单，运行方式变化范围不很大，采用传统的小电流接地方式有明显的优点。 首先是供电可靠性高，由于接地故障电流很小，其电弧可以瞬间自行熄灭。对单相永久性接地故障，允许一定时间内带故障运行，避免了过多的跳闸现象。其次是人身及设备的安全性较好，由于单相接地时故障点电流很小，跨步电压和接触电压都较低，使人身伤亡和弱电设备的损坏率都显著降低。第三是通信干扰小。配电网采用小电流接地方式应认真地按交流电气装置的过电压保护和绝缘配合(DL/T620-1997)标准的要求执行，对架空线路电容电流在 10A 以下可以采用不接地方式，而大于 10A 时，应采用消弧线圈接地方式。采用消弧线圈时应按要求调整好，使中性点位移电压不超过相电压的 15%，残余电流不宜超过 10A；消弧线圈宜保持过补偿运行。这样，基本上可以使配电网安全可靠运行。
