配電網中性點接地方式

電力系統中性點接地方式是一個涉及電力系統許多方面的綜合性技術課題，它不僅涉及到電網本身的安全可靠性、過電壓絕緣水平的選擇，而且對通訊干擾、人身安全有重要影響。

基本介紹

• 中文名：配電網中性點接地方式
• 分類：高阻接地 消弧線圈接地
• 相關技術：零序保護

中性點不同接地方式的比較

中性點不接地方式

中性點不接地的配電網。中性點不接地方式，即中性點對地絕緣，結構簡單，運行方便，不需任何附加設備，投資省，適用於農村10kV架空線路長的輻射形或樹狀形的供電網路。該接地方式在運行中，若發生單相接地故障，流過故障點的電流僅為電網對地的電容電流，其值很小，需裝設絕緣監察裝置，以便及時發現單相接地故障，迅速處理，避免故障發展為兩相短路，而造成停電事故。中性點不接地系統發生單相接地故障時，其接地電流很小，若是瞬時故障，一般能自動消弧，非故障相電壓升高不大，不會破壞系統的對稱性，可帶故障連續供電2h，從而獲得排除故障時間，相對地提高了供電的可靠性。

中性點經消弧線圈接地方式

中性點經傳統消弧線圈接地。採用中性點經消弧線圈接地方式，即在中性點和大地之間接入一個電感消弧線圈。作用是為解決中性點不接地系統單相接地電流大，電弧不能熄滅的問題。在系統發生單相接地故障時，利用消弧線圈的電感電流對接地電容電流進行補償，使流過接地點的電流減小 到能自行熄弧範圍。其特點是線路發生單相接地時，按規程規定電網可帶單相接地故障運行2h。對於中壓電 網，因接地電流得到補償，單相接地故障並不發展為相間故障，因此中性點經消弧線圈接地方式的供電可靠性，大大的高於中性點經小電阻接地方式。消弧線圈的電感電流對接地電容電流的補償方式分為1.全補償 2.欠補償 3.過補償。1,2存在串聯諧振過電壓問題，因而過補償得到廣泛採用。

中性點經電阻接地方式

中性點經電阻接地。中性點經電阻接地方式，即中性點與大地之間接入一定阻值的電阻。該電阻與系統對地電容構成並聯迴路，由於電阻是耗能元件，也是電容電荷釋放元件和諧振的阻壓元件，對防止諧振過電壓和間歇性電弧接地過電壓，有一定優越性。在中性點經電阻接地方式中，一般選擇電阻的阻值較小，在系統單相接地時，控制流過接地點的電流在500A左右，也有的控制在100A左右，通過流過接地點的電流來啟動零序保護動作，切除故障線路。

自動跟蹤補償消弧線圈

自動跟蹤補償消弧線圈按改變電感方法的不同，大致可分為調匝式、調氣隙式、調容式、調直流偏磁式、可控矽調節式等。

調匝式自動跟蹤補償消弧線圈

調匝式消弧線圈是將繞組按不同的匝數抽出分接頭，用有載分接開關進行切換，改變接入的匝數，從而改變電感量。調匝式因調節速度慢，只能工作在預調諧方式，為保證較小的殘流，必須在諧振點附近運行。

調氣隙式自動跟蹤補償消弧線圈

調氣隙式電感是將鐵心分成上下兩部分，下部分鐵心同線圈固定在框架上，上部分鐵心用電動機，通過調節氣隙的大小達到改變電抗值的目的。它能夠自動跟蹤無級連續可調，安全可靠。其缺點是振動和噪聲比較大，在結構設計中應採取措施控制噪聲。這類裝置也可以將接地變壓器和可調電感共箱，使結構更為緊湊。

調容式消弧補償裝置

通過調節消弧線圈二次側電容量大小來調節消弧線圈的電感電流，二次繞組連線電容調節櫃，當二次電容全部斷開時，主繞組感抗最小，電感電流最大。二次繞組有電容接入後，根據阻抗折算原理，相當於主繞組兩端並接了相同功率、阻抗為K2倍的電容，使主繞組感抗增大，電感電流減小，因此通過調節二次電容的容量即可控制主繞組的感抗及電感電流的大小。電容器的內部或外部裝有限流線圈，以限制合閘涌流。電容器內部還裝有放電電阻。

調直流偏磁式自動跟蹤補償消弧線圈

在交流工作線圈內布置一個鐵心磁化段，通過改變鐵心磁化段磁路上的直流勵磁磁通大小來調節交流等值磁導，實現電感連續可調。直流勵磁繞組採取反串連線方式，使整個繞組上感應的工頻電壓相互抵消。通過對三相全控整流電路輸出電流的閉環調節，實現消弧線圈勵磁電流的控制，利用微機的數據處理能力，對這類消弧線圈伏安特性上固有的不大的非線性實施動態校正。

可控矽調節式自動跟蹤補償消弧線圈

該消弧系統主要由高短路阻抗變壓器式消弧線圈和控制器組成，同時採用小電流接地選線裝置為配套設備，變壓器的一次繞組作為工作繞組接入配電網中性點，二次繞組作為控制繞組由2個反向連線的可控矽短路，可控矽的導通角由觸發控制器控制，調節可控矽的導通角由0～180°之間變化，使可控矽的等效阻抗在無窮大至零之間變化，輸出的補償電流就可在零至額定值之間得到連續無極調節。可控矽工作在與電感串聯的無電容電路中，其工況既無反峰電壓的威脅，又無電流突變的衝擊，因此可靠性得到保障。

中性點接地方式的選擇

配電網中性點採用傳統的小電流接地方式

配電網採用小電流接地方式應認真地按《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》(DL/T620－1997)標準的要求執行，對架空線路電容電流在10A以下可以採用不接地方式，而大於10A時，應採用消弧線圈接地方式。採用消弧線圈時應按要求調整好，使中性點位移電壓不超過相電壓的15%，殘餘電流不宜超過10A。消弧線圈宜保持過補償運行。

配電網中性點經低電阻接地

對電纜為主的系統可以選擇較低的絕緣水平，以利節約投資，但是對以架空線為主的配電網因單相接地而引起的跳閘次數則會大大增加。對以電纜為主的配電網，其電容電流達到150A以上，故障電流水平為400～1000A，可以採用這種接地方式。採用低電阻方式時，對中性點接地電阻的動熱穩定應給予充分的重視，以保證運行的安全可靠。

配電網採用自動跟蹤補償裝置

隨著城市配電網的迅速發展，電纜大量增多，電容電流達到300A以上，而且由於運行方式經常變化，特別是電容電流變化的範圍比較大，用手動的消弧線圈已很難適應要求，採用自動快速跟蹤補償的消弧線圈，並配合可靠的自動選線跳閘裝置，可以將電容電流補償到殘流很小，使瞬時性接地故障自動消除而不影響供電。而對於系統中永久性的接地故障，一方面通過消弧系統的補償來降低接地點電流，防止發生多相短路；另一方面，通過選線裝置正確選出接地線路並在設定的時間內跳閘，避免了系統設備長時間承受工頻過壓。因此，該接地方式綜合了傳統消弧線圈接地方式跳閘率低、接地故障電流小的優點和小電阻接地方式對系統絕緣水平要求低、容易選出接地故障線路的優點，是比較合理和很有發展前景的中性點接地方式。

柔性接地

慮到傳統配電網中性點接地方式都不可避免地存在固有缺陷，在我國部分研究機構已經開始提出和研究中性點柔性接地技術。

中性點柔性接地技術是在傳統接地方式的基礎上，考慮在消弧線圈上串聯或並聯一些電阻，在發生故障時經一定延時投入，以此同時汲取經消弧線圈接地與經電阻接地的優勢，並互相彌補不足之處。

現有研究成果表明．中性點柔性接地方式在抑制故障過電壓、提高故障選線準確率等方面都有著一定優勢，同時又可減少線路跳閘率，提高系統的穩定性，具有較高的研究和實用價值。

中性點柔性接地的主要原理是在消弧線圈接地系統的基礎上接人並聯電阻，發生單相接地故障後將電阻投入使用，人工地使故障點零序有功電流增大，從而有利於故障選線，同時有利於抑止中性點故障暫態過電壓。充分發揮電阻接地的優點。

柔性接地結構圖

中性點柔性接地電流成正弦趨勢變化，當其每次經過0值的時刻．會出現一定程度的過電壓。這是因為恢復電
壓已經超出介質恢復強度的允許範圍，因而產生了反覆的擊穿過程。當消弧線圈帶並聯電阻接入系統後。消弧線圈內的電感電流對於電容電流存在補償作用．單相電容電流被補償。則故障點殘流會有明顯程度地減小：此外，恢復電壓的上升速度會明顯減緩，這樣一來就有利於介質的熄弧。此工作模式下，消弧線圈可以採用全補償的工作方式，因為欠補償方式可能會產生工頻諧振，對系統造成危害。每相電弧接地過電壓值與電網參數有關，在同樣條件下，若有線間電容，除個別情況外，各相過電壓均值和最大值都有所降低，說明增加線間電容有助於抑制過電壓程度。