城乡中压电网的中性点接地方式

1、城乡中压电网的中性点接地方式    0 序言在20世纪80年代，我国有的地区从国外购买了低绝缘水平的电力电缆等设备，无法直接在我国的中压电网投入运行，为了进行所谓的“国际接轨”，遂出现了引进低电阻接地方式的意见。有的部门以为这是“新”技术，便开始试点和推广;有的文献还介绍说：“德国曾为中性点经消弧线圈接地方式的发展源地，但在5060年代前联邦德国(还有其他国家)却不再采用中性点经消弧线圈接地方式”1;有的电力考察团在所发表的报告中，介绍国外中压电网采用的也是“低阻抗接地方式”2;有的观点还认为“在今后大规模城市电网改造的进程中，这种小电阻接地方式肯定会越

2、来越多，是必然的发展趋势”3;以及电缆网络的电容电流很大，消弧线圈接地方式已不能适应当前中压电网发展的需要，应当“因地制宜”、“因时制宜”地选择中压电网的接地方式4;等等。于是，国内有些城市的中压电网、特别是电缆网络便改为“低电阻接地方式”运行。近20年来，中压电网的中性点接地方式，在我国一直是个热点问题。随着社会现代化的进展，电网的负荷特性发生了变化，对过电压更加敏感、对电能质量要求更高;信息通道日渐拥挤、电磁兼容要求更严;生活条件得到改善、生命安全倍受珍视;同时，电缆线路不断延伸、日益增大的电容电流危害严重;等等。如何正确处理中压电网的中性点接地方式问题，更加引起业内人士的普遍关注。这样，

3、我们便重新面临一个决择，如何更好地把握中压电网的单相接地故障电流，是限制还是提升?已成为值得认真对待的一大问题。理论分析和实践结果表明，只有限制单相接地故障电流的危害，方能满足这些变化了的形势要求。就国际情况而言，不仅德国，而且奥地利、芬兰、意大利、丹麦、比利时及斯堪地那维亚半岛诸国、独联体及其周边地区等许多国家，现在依然采用小电流接地(中性点不接地或经消弧线圈接地)方式。特别值得一提的是，法国早在80年代末期决定将运行了近30年的、中性点采用大电流接地方式的城乡中压电网，在全国范围内分阶段地全部改为谐振接地方式运行，现已基本完成;近来得知，英国也正在研究、考虑采用谐振接地方式等。这在相当程度

4、上反映出，将中压电网的单相接地故障电流，由“大”改“小”的发展趋势。近些年来，在几届国际供电会议(CIRED)上，一些国家相继发表了许多研究谐振接地方式的论文，而有关低电阻接地方式的文章则极难见到，国际上对此问题的重视也反映出同一动向。我国中压电网的中性点接地方式曾经是多种多样。由于小电流接地方式的综合技术经济指标较优，早在50年代便决定统一采用，并在几十年中积累了许多成功的运行经验。曾一度试用过低电阻接地方式的城市如深圳、珠海等，通过自己的实践检验，同时在新技术、新产品的支持下，几年前便不再发展低电阻接地方式了。由于停电和人身事故的明显增多，现在，珠海电力局决定将低电阻接地改回谐振接地方式运

5、行。1 中性点接地方式的性质、特点和研究目的电力系统的中性点接地方式是一个综合性的技术问题，它与电力系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电压保护、继电保护、通信干扰和电磁环境，以及接地装置等，有密切的关系。电力系统中性点接地方式主要是技术问题，但也是经济问题。在选定方案的决策过程中，应结合系统的现状与发展规划进行技术经济比较、全面考虑，使系统具有更优的技术经济指标，避免因决策失误而造成不良的后果。电力系统中性点接地方式是人们防止电力系统事故的一项重要应用技术，具有理论研究与实践经验密切结合的特点，因而是电力系统实现安全与经济运行的技术基础。遵循电压、电流互换特性这一基本理念，选定

6、不同电压等级电网的中性点接地方式，一般均可获得比较满意的结果。研究电力系统中性点接地方式的主要目的，在于正确认识和处理系统中最常见的单相接地故障问题。在选定不同电压等级的电网(和发电机)的中性点接地方式时，应当力求将单相接地故障时的不良后果限制到最低限度，同时使运行费用最低和效益投资比最高。简言之，电力系统的中性点接地方式是一个系统工程问题。2 中性点接地方式的发展简史电力系统发展初期容量较小，人们认为工频电压升高是绝缘故障的主要原因，同时，对电力设备耐受频繁过电流冲击的能力估计过高，所以，最初电力设备的中性点都采用直接接地方式运行。随着电力系统的发展与扩大，单相接地故障增多，线路断路器经常跳

7、闸，造成频繁的停电事故，遂将直接接地方式改为不接地方式运行。尔后，由于工业发展较快，使电力传输容量增大、距离延长，电压等级升高，电力系统的延伸范围进一步扩大。在这种情况下发生单相接地故障时，故障点的接地电弧不能自行熄灭，而且，因间歇电弧接地产生的过电压往往又使事故扩大，显著降低了电力系统的运行可靠性。为了解决电力系统中出现的这些问题，德国的彼得生(W.Petersen)教授在研究电弧接地过电压的基础上，于1916年和1917年先后提出了2种解决办法，即中性点经消弧线圈和经电阻接地5，6，并且分别为世界上2个工业比较发达的国家所采用。德国为了避免对通信线路的干扰和保障铁路信号的正确动作，采用了中

8、性点经消弧线圈的接地方式，自动消除瞬间的单相接地故障;美国采用了中性点直接接地、经低电阻或低电抗接地方式，并配合快速继电保护和开关装置，瞬间跳开故障线路。这2种具有代表性的解决方法，对世界各国中压电网中性点接地方式的发展，产生了很大的影响。后来，在中压电网的发展过程中，逐渐形成了两类中性点接地方式，即小电流接地方式和大电流接地方式。前者包括中性点不接地、经消弧线圈或经高电阻接地;后者包括中性点直接接地、经低(中)电阻和低(中)电抗接地等。而单相接地电弧能否瞬间自行熄灭，是区分大、小电流接地方式的必要和充分条件。在这两类6种接地方式中，前者以中性点经消弧线圈(谐振)接地为代表，后者以低电阻接地为代表。长期以来，两者互有优缺点，因此在不同的国家和地区均有了相当的发展。但是，随着时间的推移和科学技术的发展，现在许多情况已经发生了变化。利用当代的微机、微电子先进技术，伴随着自动消弧线圈和微机接地保护(或自动选线装置)的推广应用，谐振接地方式在保持原来优点的条件下，克服了缺点，实现了优化，运行特性得到了显著的提升，可以适应当代负荷特性变化的需要。而低电阻接地方式，虽然用