配電網中性點的接地方式以及發展歷史
三相交流電系統中性點與大地之間電氣連接的方式,稱為電網中性點接地方式。
中性點接地方式是一個綜合性的、系統性的問題,既涉及到電網的安全可靠性、也涉及電網的經濟性。中性點接地方式直接影響到系統設備絕緣水平的選擇、系統過電壓水平及過電壓保護元件的選擇、繼電保護方式、系統的運行可靠性、通訊干擾等。在選擇電網中性點接地方式時必須進行具體分析、全面考慮。
我國110kV及以上電壓等級的電網一般都采用中性點直接接地方式,在中性點直接接地系統中,由于中性點電位固定為地電位,發生單相接地故障時,非故障相的工頻電壓升高不會超過1.4倍運行相電壓;暫態過電壓水平也相對較低;故障電流很大繼電保護裝置能迅速斷開故障線路,系統設備承受過電壓的時間很短,這樣就可以使電網中設備的絕緣水平降低,從而使電網的造價降低。這里對中性點直接接地系統不做過多的討論,下面主要 討論6~35kV配電網的接地方式。
配電網中性點的接地方式主要可分為以下三種:
不接地方式
經消弧線圈接地方式
經電阻(電阻柜)接地方式
自1949年至80年代我國基本上沿用前蘇聯的規定,6~35KV電網均采用中性點不接地或經消弧線圈 (諧振)接地方式。近10多年來沿海一些大城市經濟飛速發展,電網的容量和規模急劇擴大,配電線路逐步實現電纜化,系統電容電急劇增加、特別是近幾年大規模城市電網改造,電纜線路逐步代替架空線路,電網結構加強。在電纜線路為主的城市電網中 采用不接地或經消弧線圈接地方式,因單相接地過電壓燒壞設備的事故概率增加,為了解決這一矛盾,許多城市電力部門廣泛考察了國外配電網的中性點接地方式,結合本地電網的具體情況,經過充分的分析、研究,發現采用中性點經低電阻接地方式是解決這一矛盾的有效措施,20世紀80年代后期開始在廣州、深圳試用、推廣,并很快推廣到其他城市(如廣州、深圳、珠海、上海、北京、天津、廈門、南京、蘇州工業園區、無錫、訕頭、惠州、順德、東莞等),同時,也在發電廠,機場、港口、地鐵、鋼廠、有色金屬冶煉廠等行業被廣泛采用。通過多年的運行經驗證明,中性點經電阻接地方式對降低系統過電壓水平、抑制諧振過電壓、提高系統運行可靠性具有良好的效果。
現在,中性點經電阻接地方式已被寫入電力行業規程,電力行標DL/T620—1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》第3.1.4條規定:“6—35KV主要由電纜線路構成的送、配電系統,單相接地故障電容電流較大時,可采用低電阻接地方式,但應考慮供電可靠性要求、故障時瞬態電壓、瞬態電流對電氣設備的影響、對通信的影響和繼電保護技術要求以及本地的運行經驗等。”
第3.1.5.條規定:“6KV和10KV配電系統以及發電廠廠用電系統,單相接地故障電容電流較小時,為防止諧振,間隙性電弧接地過電壓等對設備的危害,可用高電阻接地方式。”