电力系统中性点运行方式的探析.doc

电力系统中性点运行方式的探析 方大集团锦化化工工程设计有限公司 赵昆朋电力系统中性点接地方式是一个涉及诸多因素的综合性问题，应充分考虑电网结构和供电及继电保护工作的可靠性、设备与线路的绝缘水平、人身安全及对通讯线路的干扰等因素，通过技术与经济的综合分析、比较，来选择合理的中性点接地方式。随着科学技术的进步和我国经济的快速发展，电力负荷特性对电能的供应质量提出了更为严格的要求。正确选择中性点的接地方式，是优化电力系统运行特性的前提条件，是关系到电网运行可靠性关键的技术问题。一、我厂中性点接地方式的分类：1) 中性点不接地系统我厂6KV高压厂用电系统属于中性点不接地系统，当发生单相接地时，通过接地点的接地电流是系统正常时相对地电容电流的三倍，而且在设计时这个电流是不准超过规定值。因此，发生单相接地时的接地电流对系统的正常运行基本上不受影响，当发生单相接地时，系统线电压的大小和相位差不变，从而对运行的电气设备的工作无任何影响。另外系统中设备的绝缘水平是根据线电压设计的，配电装置往往提高一个电压等级选用，虽然非故障相对地电压升高1.732倍达到线电压，对设备的绝缘并不构成直接威胁，但也必须迅速检查到故障点，以免绝缘薄弱处第二相接地，引起短路，扩大事故。我厂规定6KV系统母线单相接地运行时间不得超过2小时。在这里讲述一下我厂6KV母线接地现象及处理： 现象：（1） 警铃响，“6KV 母线接地”光字牌亮。（2） 母线绝缘监察电压表指示一相降低或为零，其它两相升高或等于线电压。（3）“微机小电流接地选线装置”动作。 处理：(1) 如微机小电流接地选线装置动作，根据微机小电流接地装置运行规程处理，汇报值长。(2) 如装置未动作或动作不正确，按下列方法处理。(3) 根据现象判断是哪相接地，汇报值长。 (4) 询问机、炉、燃等有关专业有无异常设备，如有应瞬停选择。 (5) 如接地信号同时伴有设备跳闸，禁止将跳闸的设备再次强送。(6)首先选择有怀疑的设备（检修后投运的设备、曾经发生过接地的设备、电缆较长的设备等）。 (7)按由次到主依次选择负荷设备。(8) 切换发生接地母线所带低压变压器。(9) 经上述选择未找到故障点，应对母线、开关等部位进行检查，但应遵守电业安全工作规程中有关规定，保持安全距离。(10) 将厂用电切换为高备变运行，判断工作电源是否接地。高厂变倒高备变运行，退出BZT压板，询问网控“高备变A、B分支接地”信号是否存在。(11) 如以上选择均未查出故障点，可瞬停电压互感器进行选择，操作原则如下： a 选择一个备用设备，检查开关各部正常，传动良好。 b 拆除开关下口电缆接头，在故障相装设一相接地线。 c 将开关推入工作位置，合上开关。 d 将电压互感器停电，拉开开关至检修位置，拆除接地线，电缆接头后恢复备用。 e 当电压互感器停电后，检查电压互感器是否接地：(12) 经选择未查出故障点，则证明母线接地，汇报上级停电处理。(13) 单相接地运行时间不应超过2 小时。 (14) 故障消除后，恢复正常运行方式。2) 中性点经消弧线圈接地系统中性点不接地系统的电网中，当电网发生单相接地时，补偿电网总电容电流的电感线圈，称为消弧线圈。一般接于发电机或变压器的中性点上。当电网正常运行时，中性点位移电压很小，故作用于消弧线圈上的电压很小，因而流过中性点的电流亦很小。但当电网发生单相接地或相对地电容发生事故性不平衡时，电网中的电容电流增大，作用于消弧线圈上的电压也增大，产生感性电流。电压越大，感性电流也越大。这个感性电流用来补偿电网内产生的电容电流，以限制故障点的电流在较小值内，防止间歇性接地或电弧稳定性接地的产生，起到熄灭电弧的作用。不直接接地系统供电可靠性相对较高，但对绝缘水平的要求也高。因这种系统中发生单相接地故障时，不直接构成短路回路，接地相电流不大，不必立即切除接地相，但这时非接地相的对地电压却升高为相电压的1.732部。我厂220KV系统发生单相接地故障可以运行2小时,在中性点经消弧线圈接地的系统中,一相接地和中性点不接地系统一样,故障相对地电压为零,非故障相对地电压升高,三相线电压仍然保持对称和大小不变,所以也允许暂时运行,但不得超过两小时,消弧线圈的作用对瞬时性接地系统故障尤为重要,因为它使接地处的电流大大减小,电弧可能自动熄灭。接地电流小,还可减轻对附近弱点线路的影响。3) 中性点直接接地系统中性点经电阻接地方式,即中性点与大地之间接入一定阻值的电阻,该电阻与系统对地电容构成并联回路,由于电阻是耗能元件,也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件,对防止谐振过电压和间歇性电弧接地过电压,有一定的优越性。直接接地系统供电可靠性相对较低，当发生单相接地故障时，除中性点外的另一个接地电流，构成了短路回路，接地相电流很大，为了防止损坏设备，必须迅速切除接地相甚至三相。当系统发生单相接地故障时，故障电流即为短路电流，其值很大，故障线路或设备必须立即切除，这增加了断路器的负担，降低了供电的连续性。但发生单相接地故障时，中性点对地电压很小，在理想情况下，与地保持等电位，所以各相的对地电压不会升高，防止了电弧接地过电压问题。由于过电压较低，绝缘水平可下降，减少了设备造价，特别是在高压和超高压电网，经济效益显著。二、目前我厂系统中性点的运行方式1) 对于220KV系统,主要考虑降低设备绝缘水平,简化继电保护装置，一般均采用中性点直接接地的方式,并采用送电线路全线架设避雷线和装机自动重合闸装置等措施,以提高供电可靠性。2) 对于6KV系统,由于设备绝缘水平按线电压考虑对于设备造价影响不大，为了提高供电可靠性,采用中性点不接地方式。3) 对于380V系统,采用三相五线制,零线是为了取得机电压,地线是为了安全。三、结束语不同的接地方式各有优缺点，我们应该根据电网的发展水平、电网结构特点、电容电流水平，变压器连接组别、电缆化比例、负荷重要程度等实际情况进行综合经济技术比较与分析后决定。本文总结了我厂电力系统常用的三种中性点接地方式，并结合实际运行情况