配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式的幾個(gè)問題的討論

　　缺點(diǎn)：使用范圍受到限制，適用于某些小型 6 ～ 10KV 配電網(wǎng)和發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)。

　　2.4.2 中性點(diǎn)低值電阻器接地系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

　　為獲得正確迅速切除接地故障線路，就必須降低電阻器的電阻值。優(yōu)點(diǎn)：

　　a 內(nèi)過電壓（含弧光過電壓、諧振過電壓等）水平低，提高網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的可靠性。

　　b 大接地電流（ 100 ～ 1000A ），故障定位容易，可以正確迅速切除接地故障線路。

　　缺點(diǎn)：

　　a 因接地故障入地電流 I f =100 ～ 1000A ，地電位升高比中性點(diǎn)不接地、消弧線圈接地、高值電阻器接地系統(tǒng)等的高。

　　b 接地故障線路迅速切除，間斷供電。

　　　2.4.3 中性點(diǎn)中值電阻器接地系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

　　為了克服高值和低值接地系統(tǒng)的弊端而保留其優(yōu)點(diǎn)，而采用中值電阻。接地故障電流控制在 50 ～ 100A ，仍保留了內(nèi)過電壓水平低、地電位升高不大、正確迅速切除接地故障線路等優(yōu)點(diǎn)，并亦具有切除接地故障線路間斷供電等缺點(diǎn)。

3 我國(guó)城市配電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式存在的問題

　　近年來，隨著我國(guó)電力工業(yè)的迅速發(fā)展，城市配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)變化很大，在饋電線路中電纜所占的比重越來越大，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地運(yùn)行方式的一些問題日漸暴露。

　　隨著配網(wǎng)電容電流的迅速增大，很難保證消弧線圈在一定脫諧度下過補(bǔ)償運(yùn)行。主要原因?yàn)椋?/P>

　?。?1 ）消弧線圈的調(diào)節(jié)范圍有限，一般為 1 ： 2 ，不適合工程初期和終期的需要。
　?。?2 ）消弧線圈各分接頭的標(biāo)稱電流和實(shí)際電流誤差較大，有些甚至可達(dá) 15% ，運(yùn)行中就發(fā)生過由于實(shí)際電流值與銘牌數(shù)據(jù)差別而導(dǎo)致諧振的現(xiàn)象。
　?。?3 ）計(jì)算電容電流和實(shí)際電容電流誤差較大，多數(shù)變電站是電纜和架空線混合的供電網(wǎng)絡(luò)，準(zhǔn)確而及時(shí)的掌握配電線路的長(zhǎng)度是很難做到的，而且電纜型號(hào)繁多，單位長(zhǎng)度的電容電流也不盡相同。
　?。?4 ）有些配電網(wǎng)在整個(gè)接地電容電流中含有一定成分的 5 次諧波電流，其比例高達(dá) 5% ～ 15% ，即使將工頻接地電流計(jì)算得十分精確，但是對(duì)于 5% ～ 15% 接地電容電流中的諧波電流值還是無法補(bǔ)償?shù)?。綜上所述，以電纜為主的配電網(wǎng)，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，其接地殘流較大，運(yùn)行于過補(bǔ)償?shù)臈l件也經(jīng)常不能滿足。

　　電纜為主配電網(wǎng)的單相接地故障多為系統(tǒng)設(shè)備在一定條件下由于自身絕緣缺陷造成的擊穿，而且接地殘流較大，尤其是當(dāng)接地點(diǎn)在電纜時(shí)，接地電弧為封閉性電弧，電弧更加不易自行熄滅（單相接地電容電流所產(chǎn)生的弧光能自行熄滅的數(shù)值，遠(yuǎn)小于規(guī)程所規(guī)定的數(shù)值，對(duì)交聯(lián)聚乙烯電纜僅為 5A ），所以電纜配電網(wǎng)的單相接地故障多為永久性故障。由于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)為小電流接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地永久性故障后，接地故障點(diǎn)的檢出困難，不能迅速檢出故障點(diǎn)所在線路。這樣，一方面使系統(tǒng)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間承受過電壓作用，對(duì)設(shè)備絕緣造成威脅，另一方面，不使用戶斷電的優(yōu)勢(shì)也將不復(fù)存在。

　　在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，過電壓數(shù)值較高，對(duì)設(shè)備絕緣造成威脅。

　　（1） 單相接地故障點(diǎn)所在線路的檢出，一般采用試?yán)侄巍Ｔ跀嗦菲鲗?duì)線路試?yán)^程中，有時(shí)將產(chǎn)生幅值較高的操作過電壓，
　?。?2 ）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)相比，僅能降低弧光接地過電壓發(fā)生的概率，并不能降低弧光接地過電壓的幅值，
　?。?3 ）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)在某些條件下，會(huì)發(fā)生諧振過電壓。由于上述原因，另外由于電纜為弱絕緣設(shè)備，例如 10kV 交聯(lián)聚乙烯電纜的 1 分鐘工頻耐壓為 28kV ，比一般設(shè)備低 20% 以上，所以電纜在單相接地故障在故障點(diǎn)檢出過程中，由于工頻或暫態(tài)過電壓的長(zhǎng)時(shí)間作用，常發(fā)展成相間故障，造成一線或多線跳閘。

　　單相接地時(shí)，非故障相電壓升高至線電壓甚至更高，在不能及時(shí)檢出故障點(diǎn)線路情況下，無間隙金屬氧化物避雷器（ MOA ）長(zhǎng)時(shí)間在線電壓下運(yùn)行，容易損壞甚至爆炸，此類事故前些年并不鮮見。提高 MOA 的額定電壓后，雖然可以大幅度的降低此類事故的發(fā)生，但在 MOA 閥片特性沒有明顯改善的情況下，勢(shì)必使 MOA 在雷電沖擊電流下的殘壓升高，降低了保護(hù)性能。另外，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生弧光接地過電壓、諧振過電壓時(shí)，過電壓作用時(shí)間有可能較長(zhǎng)， MOA 由于動(dòng)作負(fù)載問題，一般并不要求 MOA 限制此類過電壓。這使 MOA 的限壓作用降低，優(yōu)勢(shì)減弱，不利于 MOA 在配電網(wǎng)的推廣使用。

4 配電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)低值電阻器接地人們關(guān)注的幾個(gè)問題

　　4．1關(guān)于可靠性

　　4 .1.1 供電可靠性的要求和影響供電可靠性的因素：

　　根據(jù)我國(guó)供電可靠性管理的有關(guān)規(guī)定，判斷供電可靠性高低主要有三個(gè)指標(biāo)：停電頻率、停電持續(xù)時(shí)間及少供電量。這些指標(biāo)與許多因素有關(guān)，有計(jì)劃停電原因，也有故障停電原因，影響 10kV 配電網(wǎng)供電可靠性指標(biāo)的主要原因基本集中在用戶影響、氣候因素、市政建設(shè)、設(shè)備老化四個(gè)方面。應(yīng)該說， 10kV 配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式的不同對(duì) 10kV 配電網(wǎng)供電可靠性的影響是綜合的，配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式改變后，就某一種故障原因來講可能會(huì)增加故障幾率，就另一種故障原因來講可能會(huì)減少故障幾率或不受影響。為了提高供電可靠性，應(yīng)該根據(jù)接地方式對(duì)故障的影響采取一些措施。

　　4.1.2 中性點(diǎn)接地方式對(duì)供電可靠性的影響：

　　眾所周知，配電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式與中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式比，

　　最大的優(yōu)點(diǎn)是在發(fā)生單相接地故障時(shí)，如果是瞬間故障，當(dāng)系統(tǒng)電容電流或經(jīng)消弧線圈補(bǔ)償后的殘余電流小到自行熄滅的程度時(shí)，則故障可自行消除，如果是永久故障，該系統(tǒng)可帶單相接地故障運(yùn)行 2 小時(shí)，獲得足夠的時(shí)間排除故障，以保證對(duì)用戶的不間斷供電。但這一優(yōu)點(diǎn)在以電纜為主的城市配電網(wǎng)中并不突出。電纜故障的原因，從統(tǒng)計(jì)情況看，主要是絕緣老化、電纜質(zhì)量、外力破壞等，一般都是永久性故障，當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)不應(yīng)帶故障運(yùn)行。從實(shí)際運(yùn)行情況看，在以電纜為主的配電網(wǎng)中，中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線較圈接地方式下，單相接地故障引發(fā)的相間短路故障較多。一些實(shí)際事故表明，單相接地故障發(fā)展為相間故障，反而擴(kuò)大了停電范圍，尤其是當(dāng)發(fā)展為母線短路故障時(shí)，相當(dāng)于變壓器出口短路，而由于目前一些變壓器抗短路沖擊能力較弱，從而可能造成變壓器損壞。

　　就城市配電網(wǎng)供電方式的實(shí)際情況看雙電源供電方式，架空絕緣線的采用，環(huán)網(wǎng)布置，開環(huán)運(yùn)行方式，電纜線路所占比重等因素造成了采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式的優(yōu)點(diǎn)不突出。從目前已改小電阻接地方式的變電站實(shí)際運(yùn)行情況分析；保護(hù)配置得當(dāng)，可不降低供電可靠性。

綜合上述分析，電纜供電為主的變電站采用中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地，不會(huì)對(duì)供電可靠性造成多大影響，在某些方面對(duì)供電可靠性的提高反而有益。

　　4．2關(guān)于對(duì)通信的影響

　　接地故障入地電流及運(yùn)行中的零序電流，對(duì)鄰近通信線路感性耦合產(chǎn)生縱電動(dòng)勢(shì)。三相產(chǎn)生的不對(duì)稱電壓，對(duì)鄰近通信線路容性耦合產(chǎn)生靜電感應(yīng)電壓。

　　配電網(wǎng)接地故障入地電流產(chǎn)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(chǎn)生電壓，稱為阻性耦合或直接傳遞。

　　上述在通信系統(tǒng)產(chǎn)生的電壓和電流是以危害通信系統(tǒng)的，稱為危險(xiǎn)影響。而以降低通信質(zhì)量，電話產(chǎn)生雜音，電報(bào)信號(hào)和數(shù)據(jù)傳輸失真等情況的，稱為干擾影響。

　　因電網(wǎng)中性點(diǎn)直接接地，中性點(diǎn)電阻器（或電抗器）接地，其接地故障入地電流比中性點(diǎn)不接地（絕緣）和消弧線圈接地要大，對(duì)通信系統(tǒng)的影響，前者比后者大。這是如下概念產(chǎn)生的，單電源饋電，在線路末端（ F 點(diǎn)）產(chǎn)生單相接地故障，故障電流在與電力線路平行的通信線路上感應(yīng)出較大的電壓（若通信線路一端接地，則在另一端可用電壓表量出），隨故障電流的增大而增加。

　　根據(jù)這一簡(jiǎn)單基本概念而得到的通信線路的電磁感應(yīng)的判斷，顯然是過大的。實(shí)際城市配電網(wǎng)只一端中性點(diǎn)接地，而另一端呈開路情況是很少的。實(shí)際配電網(wǎng)比這復(fù)雜得多。當(dāng)線路某處 F 發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地故障電流是從兩端流入故障點(diǎn) F 的線路電流方向相反，通信線路全長(zhǎng)感應(yīng)電壓與（ i 1 l 1 -i 2 l 2 ）絕對(duì)值成比例，故中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)低值電阻器（或低值電抗器）接地系統(tǒng)就不一定比中性點(diǎn)消弧線圈接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)不接地（絕緣）系統(tǒng)對(duì)通信線路的感應(yīng)電壓大，要具體計(jì)算和實(shí)測(cè)，如都以最嚴(yán)