论述配电网中性点接地方式的选择_tt系统是配电网中性点直接接地

　　摘要：我国110kV及以上电网一般采用大电流接地方式，即中性点有效接地方式（在实际运行中，为降低单相接地电流，可使部分变压器采用不接地方式），包括中性点直接接地和中性点经低阻接地。这样中性点电位固定为地电位，发生单相接地故障时，非故障相电压升高不会超过1.4倍运行相电压；暂态过电压水平也较低；故障电流很大，继电保护能迅速动作于跳闸，切除故障，系统设备承受过电压时间较短。因此，大电流接地系统可使整个系统设备绝缘水平降低，从而大幅降低造价。本文现就配电网中性点接地方式的选择做简要论述。
　　关键词：配电网 中性点 接地方式 绝缘
　　当前我国110kV及以上电网一般采用大电流接地方式，即中性点有效接地方式（在实际运行中，为降低单相接地电流，可使部分变压器采用不接地方式），包括中性点直接接地和中性点经低阻接地。这样中性点电位固定为地电位，发生单相接地故障时，非故障相电压升高不会超过1.4倍运行相电压；暂态过电压水平也较低；故障电流很大，继电保护能迅速动作于跳闸，切除故障，系统设备承受过电压时间较短。因此，大电流接地系统可使整个系统设备绝缘水平降低，从而大幅降低造价。
　　6～35kV配电网一般采用小电流接地方式，即中性点非有效接地方式。包括中性点不接地、高阻接地、经消弧线圈接地方式等。在小电流接地系统中发生单相接地故障时，由于中性点非有效接地，故障点不会产生大的短路电流，因此允许系统短时间带故障运行。这对于减少用户停电时间，提高供电可靠性是非常有意义的。近几年来电网改造，使中、小城市6～35kV配电网电容电流有很大的增加，如不采取有效措施，将危及配电网的安全运行。
　　一、中性点接地方式的选择原则
　　1、经济因素。
　　经济因素时选择中性点接地方式的重要因素。随着电压等级的提高，输变电设备的解元费用在总投资中的比重愈来愈大，如果中性点采用有效接地方式，绝缘水平可以降低，减少设备造价，经济效益十分显著。所以超高压和高压系统采用有效接地方式。对于配电电缆网，同一电压等级有不同的绝缘水平，价格也不同，选用绝缘水平低的电缆应需采用低电阻接地方式，但发生单相接地故障时要跳闸。在我国各地城市中配网的结构比较薄弱，一发生单相故障就要跳闸，影响了供电可靠性，为提高供电可靠性需采用改进措施，同样也会增加投资，这是一个需综合考虑的因素。对于架空配空点网，绝缘费用不显著，采用中性点小电流接地系统的优点显现出来了。
　　2、安全供电质量因素。
　　单相接地故障对安全和供电质量的影响取决于故障电流、故障电压、中性点位移电压这三个数据及故障的持续时间。
　　（1）故障电流的影响。假若一个人直接接触到线路导线，则电流将流过他的身体，其后果（在个别生还情况下）取决于电流的幅值和持续时间。
　　一部分电能消耗在故障当地，会导致就地破坏（机械效应），或发生火灾（热效应）。故障释放的能力越多，破坏作用越大。
　　具有上述两个效应的故障电流，其幅值大小决定着一个故障被允许持续存在的最长时间，同时还决定着故障从电弧自灭到相同短路的各种发展可能性。对供电质量来说，其结果是完全不同的。
　　（2）故障电压的影响。故障电压与故障电流直接有关。较高的跨步电压与接触电压可能存在于故障点附近，因而会对故障点处的人造成伤害。如果出现显著的接地耦合或内联，必须强制其电压不得超过相邻设备的绝缘水平（低压和电话网络，用户设备等等）。
　　（3）中性点位移电压的影响。无论一个故障合适出现，中性点位移电压都以通常方式市价到整个网络上。由于这个原因，该网络必须额外地满足相对低绝缘要求。折旧意味着绝缘水平的提高和费用增加。
　　安全因素时选择配电网络接地方式时重要考虑的因素。因为它涉及到人身安全、设备安全和企业安全等问题。首先，不同的中性点接地方式在发生人身触电事故时，流过人身的故障电流以及电弧能量的大小是不一样的，不同的接地方式使系统断路器的动作时限也不同，所以对触电人员的伤害也会有轻重之分。国内外都有许多的现实的例子能够说明。另外，不同的中性点接地方式与网络中的各类电器设备的安全与否密切相关。
　　对中性点不接地系统，其系统的相地间短路是通过相关导体的对地电容形成通道，总电流值等于非故障线路导体对地电容电流的总和；对谐振接地系统，其中性点通过消弧线圈（消弧电抗器）接地，其感抗值与输电线路的对地电容的容抗值相等或差值很小，线路对地间的分布电容电流有消弧线圈产生的电感电流来补偿，从而使电弧很小或熄灭。
　　偶然接地故障时不可避免的，而是否引起电气设备的故障或火灾，则直接与通过接地点的故障电流的大小有关。还有，对于工业企业的安全生产，其供电系统的供电可靠性是与之紧密相关的。各类企业产品的工艺过程对供电的连续性要求不尽相同。在某些企业中，瞬间的断电将会给他们的产品生产带来巨大的损失。
　　3、过电压因素。
　　这也是选择系统接地方式时的重要因素。国内外科研成果的一致结论是，谐振接地系统的弧光接地过电压、配电变压器高压绕组接地过电压、铁磁谐振过电压等，可以在电网的中性点接上消弧线圈，尤其是近几年广泛使用的总动跟踪补偿消弧线圈，上述的三种过电压都可以说被抑制，甚至完全被消除。而短线谐振过电压与消弧线圈的运行状态有关，在过补偿和全补偿状态下，其值不会产生对设备的损坏。有效接地系统中的各类过电压值较低，这是该接地方式具有的优点。
　　4、高电位转移。
　　具有谐振或电阻接地的发电厂、变电站，通常都存在着高压系统接地故障产生的高电位向低压侧转移的危险。近年来，国内外对这一课题都做了不少的研究。国际电工委员会标准和我国公家标准中，都对此有专门的规定，这是规划选择接地方式时一定要考虑的因素。
　　5、电网继电保护的选择性和灵敏性。
　　在通常的电力系统实际运行中，有效接地系统中的继电保护灵敏性和选择性较好，而非有效接地系统中的接地保护则是个难点，甚至这个原因一时都成为不愿采用谐振接地方式的理由。但是，随着现代微电子技术和单片机技术的发展成熟，适用于非有效接地系统的接地选线保护装置已日臻完善，它已成为谐振接地系统和不接地系统不可缺少的有利支柱。
　　二、结束语
　　在不接地系统中，电弧的起弧、重燃或震荡的接地故障，在某些条件下能产生高达6倍于正常电压的冲击电压。产生这种结构的必要条件是在每次电弧熄灭后要比前一次电弧熄灭后以更快的速率建立起电弧通道的电介质强度。然而这个现象是不会出现在有消弧线圈的谐振接地系统中的，这就成为采用谐振接地系统的理由之一了。另外在中性点电阻接地系统中，由于电阻器的存在，破坏了每次起弧或重燃孩子后的任何高频震荡，同时由于中性点对地偏移减少等原因，限制这种因间歇接地故障而产生的暂态电压是比较有效的。