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    技術論壇
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    2018-12-27 01:19127
    中壓配電網中性點接地方式的選擇

    不同的中性點接地方式都有優點和缺點,因此中壓配電網的中性點接地方式的選擇是一個綜合性的技術問題,它與系統的供電可靠性、人身安全、設備水平、絕緣水平、過電壓保護、繼電保護、通信干擾(電磁環境)及接地裝置等問題密切相關。

    一、對系統過電壓的影響

    配電網過電壓主要包括內部過電壓和外部過電壓兩種。

    配電網內部過電壓主要包括鐵磁諧振過電壓、間歇性電弧接地過電壓,這兩種過電壓的產生及幅值大小則與配電網中性點接地方式有很大關系。中性點經小電阻接地的方式能有效的抑制電壓互感器磁路飽和引起的鐵磁諧振過電壓,并對間歇性電弧接地過電壓有較強的限制作用;中性點經消弧線圈接地方式下,由于電磁式電壓互感器的勵磁感抗就被消弧線圈的感抗所制約,同樣不會產生鐵磁諧振過電壓,同時消弧線圈對間歇性電弧接地過電壓的抑制作用也很好。但是中性點經消弧線圈接地方式存在另外一個過電壓的風險:由全補償引起的串聯諧振過電壓。中性點不接地方式則對抑制兩種過電壓均較為無力,容易出現很高的過電壓破壞絕緣。

    配電網外部過電壓指雷擊過電壓,配電網因自身結構特點而較易遭受雷擊,而配電網中性點接地方式對雷擊跳閘率有較大的影響,主要反映在雷擊時絕緣子的故障建弧率上。中性點經小電阻接地一般配置零序電流保護,當發生單相接地時,由于故障電流較大(可達600~1000A),在絕緣子雷擊閃絡時一般都會使線路開關跳閘,使配電網雷擊跳閘率升高;配電網中性點經消弧線圈接地方式下,由于消弧線圈始終能把接地殘流控制在10A以下,建立不起持續的接地電弧,控制了故障時的雷擊建弧率,因而有效地控制了配電網的雷擊跳閘率,降低了配電網雷害事故。

    二、對供電可靠性的影響

    配電網的供電可靠性與中性點接地方式有很大的關系。

    當電網電容電流較小時采用中性點不接地方式,簡單、經濟,大多數瞬時性接地故障都能可靠消失,電網的供電可靠性也較高。當電容電流增大到熄弧臨界值以上時,由電網單相接地引起的事故就會增多,對供電可靠性產生不利的影響。

    中性點經小電阻接地配零序保護,一方面可以做到快速選擇故障線路排除故障以防故障擴大或損毀電力設備,另一方面大多數瞬時故障都會使饋線開關跳閘,因而故障跳閘率高,不利于可靠供電。

    中性點經消弧線圈接地方式下,特別是經自動調諧消弧線圈接地時,大多數瞬時性接地電弧都能可靠熄滅,不會發展成永久性的接地故障,可靠性較高,但與此同時,當發生單相接地故障時由于短路電流較小而對快速選擇故障線路產生一定的負面影響,并對繼電保護裝置的靈敏度要求有所提高。

    三、對人身安全的影響

    在小電阻接地方式下發生單相接地故障時,斷路器跳閘之前會產生很大的接地電流,在故障點和接地點附近可能形成危險的跨步電壓和接觸電壓。而經消弧線圈接地方式的電網由于接地電流小,很多故障瞬間即可自行消除,大大減少了觸電概率;對于永久性單相接地故障,因接地點電流小,接觸電壓和跨步電壓均很低,一般沒有危險。消弧線圈接地可以有效地限制單相接地故障電流的危害性,對電力設備均可起到不同程度的保護作用。減少對一次設備頻繁的短路電流沖擊、減少斷路器的遮斷次數和繼電保護的動作次數,減輕設備的運行維護與檢修工作量,等等。但是,單相接地導致的過電壓有可能降低某些設備如電壓互感器、避雷器的使用壽命。

    四、對通信系統的影響

    電力網在正常運行和故障的情況下,因電磁耦合、靜電耦合、地中電流傳導和高頻電磁輻射四種原因,可能對通信網絡產生干擾作用。

    接地故障入地電流及運行中的零序電流,對鄰近通信線路感性耦合產生縱電動勢。三相產生的不對稱電壓,對鄰近通信線路容性耦合產生靜電感應電壓。 配電網接地故障入地電流產生的地電位升高,通過接地電極之間的阻性耦合在接地的電信線路上產生電壓,稱為阻性耦合或直接傳遞。

    對于中性點直接接地方式、中性點經小電阻接地方式而言,其接地故障入地電流比中性點不接地方式和中性點經消弧線圈接地方式要大,因此前兩種接地方式對通信系統的影響比后兩種方式大。

    通信干擾的危害性很大,輕則影響通信質量,例如在電話回路中引起雜音,信號失真和誤碼率增多等;重則危害通信設備和人身安全,如通信設備絕緣擊穿、機房失火、人員傷亡、信號裝置誤動,甚至影響導航信號的正確性等。

     


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