中性点不接地系统接地

中性点不接地系统接地（精选11篇）

中性点不接地系统接地 篇1

0 引言

电力系统按中性点的接地方式可分为大电流接地系统和小电流接地系统。目前我市电网是以220kV变电所为电源点, 以110kV、35kV输电线为骨架, 以10kV配电线为网络的网架结构。由于发展的不平衡和山区的相对落后, 35kV变电站还比较多, 都采用中性点不接地的运行方式, 本文对该运行方式下发生单相接地时的现象、分析判断和处理进行了初探。

1 单相接地的危害

在小电流接地系统中, 单相接地是最为常见的临时性故障, 发生后, 故障相对地电压降低, 非故障两相的相电压升高, 线电压大小和相位不变。该接地系统的最大优点是:绝缘等级按线电压设计, 发生单相接地故障后允许短时间运行而不立即切除故障, 不用影响对用户的连续供电。但若长期运行, 可能引起绝缘的薄弱环节被击穿, 发展成为相间短路, 使事故扩大, 降低供电可靠性;还可能使电压互感器铁芯严重饱和, 导致电压互感器严重过负荷而烧毁;再者, 弧光接地还会引起全系统过电压, 进而损坏设备, 破坏系统安全运行。综上考虑, 电力系统规定小电流接地系统发生单相接地时, 允许系统继续运行1~2h。

2 单相接地的类型和现象

根据接地性质的不同, 单相接地可分为金属性接地、非金属性接地、网络中分支线高压熔丝熔断一相 (高压一相开路) 、铁磁谐振。发生单相接地时的共同现象:语音告警, 发出告警信息;故障相电压降低, 非故障相电压升高。

(1) 金属性接地:故障相电压为0或接近于0, 非故障相电压上升为线电压或接近于线电压。中性点不接地系统各电压等级的母线上都有三相五柱式交流绝缘监察装置 (图1) , 一次中性点接地, 正常时每相绕组的电压为系统对地电压, 二次星形每相绕组电压是, 开口三角形每相绕组电压是100/3V, 开口三角两端电压 (3U0) 为0。若一次系统A相发生接地时, 一次A相绕组电压降到0或接近0, 其他两相电压上升到线电压或接近于线电压;二次星形的A相绕组电压降到0或接近0, 其他两相绕组电压上升到100V或接近100V;开口三角形的A相绕组电压降到0或接近0, 其他两相绕组电压上升到或接近于, 3U0上升到或接近于100V, 电压继电器动作发出信号。

母线压变高压熔丝一相 (或两相) 熔断:故障相电压为0, 非故障相电压不变。A相高压熔丝熔断:一次A相绕组电压降到0, 其他两相电压仍为相电压;二次星形的A相绕组电压降到0, 其他两相绕组电压仍为;开口三角形的A相绕组电压降到0, 另两相绕组电压仍为100/3V, 3U0为100/3V, 电压继电器动作发出信号。

两者的主要区别:金属性接地时, 非故障相的电压升高近倍, 二次星形处的电压表上非故障相电压指示为近100V, 3U0为100V。高压熔丝一相熔断时, 非故障相的电压不变, 仍为相电压, 而线电压则会降低, 二次星形处的电压表上非故障相电压指示为, 3U0为100/3V。

(2) 非金属性接地:故障相电压降低, 低于相电压但不会到0;非故障相电压升高, 大于相电压但不能达到线电压;产生的零序电压3U0大于0, 但小于100 V, 电压继电器动作发出信号。例:2013年2月22日, 35kV某变电站语音告警, 并发出母线接地信息;10kV母线电压为A相6.78kV、B相6.81kV、C相4.94kV。反馈为罗店161线路末端C相非金属性接地。

(3) 网络中分支线一相熔丝熔断 (高压一相开路) :多发生在10kV配电网络中有较大负荷的分支线路上, 故障相电压会升高, 非故障相电压基本不变, 开口三角两端电压使电压继电器动作, 发出信号。

(4) 铁磁谐振:在合空载母线时, 可能发生铁磁谐振过电压, 报出接地信号, 电压表有一相、两相、三相指示超过线电压或以低频摆动, 表针会打到头, 电压震荡最激烈的地方是系统震荡中心。

3 单相接地故障的查找与处理办法 (10 kV系统为单母线分段接线, 并列运行)

3.1 判明故障性质和相别

发生金属性和非金属性接地时, 接地相电压有明显的降低, 最低可达0;非故障相电压有明显升高, 甚至达到线电压。根据相电压的变化情况和零序电压3U0的情况, 能判定故障的相别和性质。三相电压表的指针不停摆动, 是间歇性接地。

3.2 检查站内设备

确定接地故障的相别和性质后, 应对故障范围以内的站内一次设备 (接地母线连接的所有设备) 进行全面的外部巡视检查, 主要检查设备瓷质部分有无损坏、放电闪络, 设备上有无落物、小动物及外力破坏现象, 各引线有无断线接地, 互感器、避雷器、电缆头等有无击穿损坏等。

3.3 站内设备接地的处理

(1) 接地点可以用断路器或隔离开关隔离。应在调度的指挥下, 断开断路器隔离或利用倒运行方式隔离故障, 做好相应安全措施, 等待修试人员检修故障设备。若接地点只能用隔离开关隔离时, 绝对不能直接用隔离开关拉开接地故障和线路负荷电流;对不能倒运行方式的, 可用人工接地法转移故障点, 再用断路器断开故障点。 (2) 接地点在母线上。检查发现接地点在母线上, 无法直接隔离的, 应将情况汇报调度, 在调度的指挥下将该母线隔离后停电检修。 (3) 若判断为站内设备发生内部故障的, 拉开母分开关判断发生接地的母线, 再拉开接地母线所连接的主变开关, 若接地现象消失, 可判断为母线接地, 此时应联系调度将该母线停电检修;若原接地现象消失, 同时站内电源侧母线发出接地信号, 则可判断为主变和拉开的主变开关之间的区域内发生接地, 应联系调度将该主变及各侧开关停电检修。

3.4 站外设备接地的处理

站内设备检查后未发现异常, 应汇报调度, 利用拉路法找出接地的线路。具体如: (1) 单条线路接地故障。并列运行时, 应先拉开母分开关, 判断是哪段母线发生了接地故障, 然后用拉路法对出线进行试拉, 试拉的顺序一般为:先充电线路、长线路、无重要用户线路, 后短线路、重要用户线路。拉开某条线路后, 接地现象消失的, 接地故障即发生在该线路上, 将情况汇报调度后听从调度指挥。 (2) 2条及以上线路发生同相接地故障。不同段母线上的2条线路同时发生同相接地时, 拉开母分开关后, 各段母线接地的信号仍未复归, 此时用拉路法分别对各段母线上的出线进行试拉 (顺序同上) 。拉开某条线路后, 接地现象消失的, 接地故障即发生在该线路上。同段母线上的2条线路同时发生同相接地时, 拉开母分开关后, 其中一段母线接地的信号已复归, 再对接地母线的出线进行试拉, 这里拉线路和前面有所不同, 拉开某一条线路后, 应同时再拉开其他任一线路, 直到接地现象消失。检查完成后都应将情况及时汇报调度, 并听从调度指挥。 (3) 值得注意的是, 当判断为单相接地和压变高压熔丝熔断同时发生时, 一般情况下应先处理单相接地, 再处理高压熔丝熔断。除非是确定压变无故障、压变闸刀的负荷电流在规定范围内的, 可先进行压变高压熔丝熔断处理。 (4) 当中性点不接地系统发生单相接地故障时, 必须做到及时发现、准确判断、果断处理, 防止发生另一相接地或不同线路不同相接地, 形成相间接地短路, 扩大事故范围。

4 结语

由于我市变电站都已经实现无人化值班, 所以在发生单相接地时, 特别是在雷雨等恶劣天气时, 我们首先考虑的是站外设备接地, 在处理的顺序上会和上面介绍的有点差别, 也就是先进行单条线路的拉路判断, 如接地现象未消失, 再到现场进行站内设备的检查。

摘要：分析了单相接地的危害, 介绍了中性点不接地系统发生单相接地的类型和现象, 阐述了各种接地方式的分析、判断和处理方法。

关键词：不接地系统,单相接地,危害,判断,处理

参考文献

[1]张金元.变电运行现场技术问答[M].北京:中国电力出版社, 2003

中性点不接地系统接地 篇2

随着城市电网的不断发展，电缆在我国许多城市电网中的使用率越采越高，许多公用变电站的出线已大部分或全部改成电缆线路，电缆线路的大量应用在提高配电网供电可靠性的同时也带来了新问题，即电力系统电容电流的不断增长，如实测的某城市配电网电容电流高达200A以上，如此大的电容电流将严重危及配电设备的安全运行。本文比较了中性点经小电阻接地和经消弧线圈接地的优缺点，分析了电网结构、变压器连接组别对中性点接地方式的影响，针对接地电阻阻值的选择、安装位置以及消弧线圈补偿形式的优化提出了新观点。

中性点接地方式的现状

长期以来解决电缆导致电力系统电容电流过大的问题主要有两种方法，即中性点经消弧线圈接地和中性点经小电阻接地。

20世纪80年代以前，我国在35kV配电网中大多采用经消弧线圈接地方式，最近十几年以来陆续有城市采用小电阻接地方式，如上海、天津；这两种接地方式在10kV配电网中均有应用。

实际上，究竟采用哪一种方式在我国的理论界和工程界中也存在着分歧。文规定：“3—10kV架空线、35kV、66kV系统，单相接地故障电容电流超过10A，或3—10kV电缆线路系统单相接地故障电容电流超过30A时，应采用消弧线圈接地方式”；同样文中还有这样的规定：“6—35kV主要由电缆线路构成的送、配电系统，单相接地故障电容电流较大时，可采用低电阻接地方式，但应考虑供电可靠性要求、故障时瞬态电压、瞬态电流对电气设备的影响、对通信的影响和继电保护技术的要求以及本地的运行经验等”、“16kV和10kV配电系统以及发电厂厂用电系统，单相接地故障电容电流较小时，为防止谐振、间歇性电弧接地过电压等对设备的损害，可采用高电阻接地方式”。文规定：“35kV、10kV城网中以电缆为主的电网，必要时可采用中性点经小电阻或中电阻接地，确定中性点接地方式时，必须全面研究供电可靠性、健全相工频电压升高、对通讯线路的干扰影响、继电保护的灵敏度和选择性等方面”。从这两个标准的规定来看，两种接地方面均可采用，具体采用哪一种应根据各地实际情况选择，标准针对10kV架空线系统和电缆系统给也了两个限值10A和30A,但对于实际电网中最为常见的混合系统没有做出明确规定。

小电阻接地方式与消弧线圈接地方式的比较

传统理论认为中性点经小电阻接地方式有以下优点：单相接地时，健全相电压升高接续时间短对设备绝缘等级要求较低，一次设备的耐压水平可按相电压来选择；单相接地时，由于流过故障线路的电流较大，零序过流保护有较好的灵敏度，可比较容易地切除接地线路。但同时也存在以下缺点：由于接地点的电流较大，零序保护如动作不及时，将使接地点及附近的绝缘受到更大的危害，导致相间故障的发生；永久及非永久性的单相接地线路的跳闸次数均明显增加。例如，根据深圳供电局梅林变电站的统计数据，该站改造为中性点经小电阻接地之前的两年中10kV线路共跳闸53次，改造后的三年中10kV线路共跳闸136次。

中性点经消弧线圈接地方式有以下优点：单相接地时，由于消弧线圈的电感电流可抵消接地点流过的电容电流，使流过接地点的电流较小，可带单地故障运行2h。对于配电网中日益增加的电缆馈电回路，虽然接地故障的发生概率有上升的趋势，但因接地电容电流得到补偿，所以单相接地故障并不会发展为相间故障!但采用该种接地方式时，系统有可能因运行方式改变造成欠补偿从而引发谐振过电压。目前运行在配电网中的消弧线圈的结构多为手动调匝，必须退出运行才能调整，且在线实时检测电网单相接地电容电流的设备很少，因此消弧线圈在运行中不能根据电容电流的变化及时地进行调节，不能很好地起到补偿作用。青岛电网内一电容电流水平较高的35kV系统依靠6台消弧线圈补偿，自2000年初至2003年7月共发生单相接地故障24次，其中发展成永久性跳闸事故的有15次。

中性点经小电阻接地时，原则上一个配电网中只能有一个接地点，否则会导致零序电流过大，进而损坏设备或使保护失去选择性：中性点经消弧线圈接地时，接地点的数目标不受奖限制，可在该系统电源侧只设置一台消弧线圈接地来进行集中补偿，也可在负荷侧公用变电站的高压侧设置多台消弧线圈来进行分散补偿，或者均采用。电容电流的估算

选择某系统的中性点接地方式时，应先了解该系统的电容电流大小，计算电容电流大小的方法有直接试验法、间接试验法、精确计算法、图表估算法、经验估算法等。最简单方便的是经验估算法，即根据经验公式和本系统内架空线路和电缆线路的长度粗略估算电容电流 IC=(I+k)∑icn(1)式中IC为系统电容电流之和；k为由配电设备造成的电网电容电流的增加百分比，对于10kV系统取16％、对于35kV系统取13％；∑icn 为架空线路和电缆单相接地的电容电流之和，任一线路的单相接地电容电流icn为 icn=KUeL(2)式中Ue为线路额定电压，kV；L为线路长度，km；K为经验系数，如计算线路为架空线路，有、无避雷线时K分别取为0．0033、0．0027(木杆塔、金属或水泥杆塔时再增大10％—12％)，计算线路为电缆线路时，K的计算公式为：K=(95+1．44S)/（2200+0．23S)，S为电缆芯线截面积，mm2。

根据式(1)、(2)可容易地计算出电容电流，对于10kV配电网，如电缆线路超过16km，电容电流将超过29．7A。考虑到一般10kV系统一段母线上的出线不多于6回，可得到如下结论：在负荷密度较大、供电半径较小的城市10kV配电网中，可采用10kV母线分列运行的方式将电容电流限制在30A以下，从而可采用投资较小的中性点不接地运行方式。而对于35kV配电网而言，一旦电缆线路超过2km，电容电流就会超过30A。

需说明的是，电缆线路的电容电流可由试验得到的三相电容值计算得到，而电缆的三相电容值测试是交接试验中的常规项目。因此计算K的经验公式仅供参考。变压器连接组别对中性点接地方式的影响变压器连接组别对中性点接地方式的影响很大。主变压器绕组的连接组别主要有△、Y0两种。对于10kV配电网，由于受客观条件的限制只能采取集中设置中性点接地装置的模式。对于35kV配电网，根据电源侧变压器二次线圈和负荷侧变压器一次线圈的不同连接组别，可列出如下常见的几种组合形式：

(1)△-Yn(不是表示某台变压器的连接组别，而是表示某线路两端变压器连接组别的配合，下同)：采用经小电阻接地或消弧线圈集中补偿的接地方式时都必须采用专用的接地变制造一个中性点，也可借助于二次变电站的一次线圈侧引出的中性点而采用消弧线圈分散补偿接地方式。

(2)△-△：经消弧线圈接地或经小电阻接地都必须借助接地变，因此只能选择集中接地模式。(3)Y0-△：这是一种非常适合采用集中设置接地的情况，可经消弧线圈接地也可经小电阻接地，但并不适用于分散补偿的接地模式。

(4)Y0-Y0：这是一种最为灵活的组合形式，理论上经小电阻接地、消弧线圈集中补偿及消弧经线圈分散补偿均可采用。但实际配电网中由于受变压器连接组别的限制，很少出现这种组合形式。有些地区为了应用这种组合形式，对35KV主变压器采取了特殊的Y0／Y0/△连接组别，其中的△绕组是平衡绕组，仅用于提供三次谐波电流通道。

采用中性点经小电阻接地方式时应注意的问题

(1)一次设备绝缘水平的选择。中性点经小电阻接地后，由于发生单相接地时非故障相的工频电压升高值较小，且故障切除时间较短，因此广州、北京的部分电网选用了相电压水平的产品，如电缆、避雷器等，运行情况良好。而上海供电公司仍按照中性点不接地方式选择设备，认为即使采用小电阻接地，暂态过是压也可能达到相电压峰值的2．5倍。

(2)零序电流水平和接地电阻的选择。IEEEl43标准规定，15K及以下的低电阻接地方式电网中工业设施的接地故障电流应限制在400A以下：上海的35KV配电网将零序电流限制在2KA或1KA以下，天津的35KV配电网将零序电流限制在1．3KA以下。一般来说，中性点电阻可按如下公式选择：R=UP／(2—3)IC(3)式中R为中性点电阻，Ω；UP为系统相电压，V；IC为系统单相接地时的电容电流，A。实际上由式(3)计算出来的中性点电阻值是一个满足继电保护装置动作要求的最大值，实际应用时可选择为比计算值稍大的数值。上海电网的实际经验表明，选择较高的接地电流水平有利于使整定值躲过区外单相接地故障时由电流互感器和零序滤过器误差所引起的不平衡电流且有助于零序电流保护各级之间的配合，及满足高电阻接地时动作灵敏系数的要求。中性点电阻值如选择得过低，将造成两个不利的后果：对通信线路干扰大，增加了人身触电的危险性。根据日本的经验，架空线路系统中性点电阻中的电流为100-200A时及以电缆为主的配电网中性点电阻的电流为400~800A时，单相故障接地电流对通信线路的干扰不大。由上海市区供电公司的经验得知，35KV系统中性点电流在2KA以下未收到干扰通信线路的报告，由广州电网的试验结果得知，电力电缆与通信电缆在马路两侧敷设电缆时零序电流为1kA、平行距离为1km时，其电磁感应电压约为30V，远小于430V的限值，但未给出同沟敷设时的试验数据。因此只要在敷设电缆时选择合适的路径，即可将大接地电流对通信线路的影响降到可以接受的程度。但据文推算，将接地故障电流限制在800~2000A以下时，假设沿自然分布的钢筋混凝土电杆进行接地，则人站在距电杆1m处、手触及电杆裸露钢筋时会有6KV以上的接触电压。因此作者认为，接地电流选择在几百安培较为稳妥。

(3)接地电阻安装位置的选择。接地电阻必须安装在电源侧变电站，一般可直接安装在变压器中性点处。但如果此处变压器的连接组别为△接线，如前文所述，接地电阻需借助于接地变“制造出”的中性点才能够安装，接地变的安装地点有两选择：母线上或主变压器出口。作者认为接地变应安装在主变压器的出口处，主要原因是既不占用出线间隔的位置，又可提高供电可靠性。

(4)选择中性点经小电阻接地方式时，一个系统中只能有一个接地点，不允许两个或更多的中性点电阻并列运行，且不允许失地运行。因此理想方式是中性点电阻与主变压器同步投切。例如，一变电站35kV侧主接线形式为单母线分段，每段母线上有一台主变。两段母线并列运行时，应只投入一个接地电阻；分列运行时，每段母线均投入一个接地电阻；一台主变停电，另一台主变带全站负荷运行时，也应只投处一个接地电阻，且最好投入运行主变侧的接地电阻，以免出现主变保护动作眺开分段开关后运行母线失去中性点的情况。采用中性点经消弧线圈接地方式时应注意的问题

(1)集中补偿与分散补偿的比较。实际应用中两者的不同主要表现在补偿容量上。国内厂商能够提供的消弧线圈最大容量是2．4MVA，能够补偿大约110A的电容电流，因此，消弧线圈集中补偿方式最大只能补偿100安左右的电容电流，而分散补偿方式可以补偿的电容电流在理论上是无限的。例如，德国柏林一个30KV电缆网络的电容电流曾高达4KA，共采用41台消弧经圈进行补偿，其单台补偿电流为40-I70A，运行状况良好。但分散补偿受线路运行方式的影响较大。假设某系统的正常残流水平为7A，如此时有一条线路跳闸，且这条线路的末端装有补偿电流为25A的消弧线圈，则该系统中的残流将变成18A的容性电流，这对于系统的安全运行有负面影响。

(2)消弧线圈容量的计算。一个系统中所需配置的消弧线圈补偿容量的计算公式为

Q=I．3ICUe/√3(4)式中Q为消弧线圈实补偿容量，kVA；Ue为系统额定线电压，KV；IC为该系统电容电流总和，A。

(3)自动补偿的问题。近10年来，国内厂家制造出了能够在运行状态调整消弧线圈容量的有载调节开关，也开发出了能够自动测量系统电容电流值并据此自动调整消弧线圈运行挡位的装置，在实际工程应用中发现，在采用消弧线圈分散补偿的系统中如装设两台或更多的具备自动调整功能的消弧线圈会出现冲突的情况。因此在一个系统中只能投入一台具备自动调整功能的消弧线圈。

(4)长期以来在中性点经消弧线圈接地的配电网中如何准确选择单相接地故障线路是一个难题，现在有的配电网中采用消弧线圈并联短时投入的中值电阻的方案解决此间题效果良好。国内已开发出一种通过瞬时改变消弧线圈短路阻抗来改变消弧线圈补偿度，再根据非故障线路的零序电流在该过程中基本不变而故障线路有明显变化这—理论进行故障选线的装置。但这两种方法都不适用于消弧线圈分散设置的35KV配电网。缺少一种不依赖于专用零序电流互感器即可准确进行故障选线的小电流选线装置仍是影响中性点经消弧线圈接地方式应用的主要因素。在处理系统接地故障中，作者曾多次遇到将某段母线上所有线路均试验—次才能找到故障线路的尴尬局面。

综上所述，作者认为设置消弧线圈的理想办法是在系统电源侧变电站配置一台具有尽可能大可调容量(至少要达到100A)的消弧线圈，该消弧线圈应装设在线测量电容电流和自动调整容量的装置。同时根据系统的电容电流水平分散设置足够数量的消弧线圈(不必具备自动调整功能)，分散设置的消弧线圈单台容量不要超过集中设置的消弧线畔的调节能力。电源侧的消弧线圈应正常运行在公接挡位的中间位置。以减小运行方式改变时分散布置的消弧线圈突然退出运行给系统补偿能力带来的影响，此外应尽可能地配备高质量的小电流选线装置。

结语

中性点经小电阻接地及经消弧线圈接地这两种方式各有优缺点。各地区在选择接地方式时应根据电网结构、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后决定，作者认为，在一个电缆化率极高的配网中应优先考虑小电阻接地方式，而以于实际电网中大量存在的混合系统仍应该采用消弧线圈接地方式。

中性点不接地系统接地 篇3

关键词：供电系统 中性点接地 可靠性

0 引言

在我国，长期以来都是通过中性点不接地或经消弧线圈接地的方式对6～35kV的中压配电网进行处理。近年来，电缆线路的使用量随着电网的不断发展呈现出不断增加的趋势，进而造成系统单相接地电容电流逐渐增加，导致电网单相接地故障频繁发生。按照我国电气设备的规范要求：对于35kV电网，如果单相接地电容电流超过10A，或者3kV-10kV电网其接地电容电流超过30A，那么，中性点必须采用消弧线圈的接地方式。然而施行的《城市电网规划设计导则》明文规定：“对于运行的35kV、10kV城网，如果电缆铺设较长，并且流过系统电容的电流比较大时，需要采用电阻方式。”正是基于上述问题，关于中性点接地方式受到社会各界的关注和青睐，关于发展方向的决策性问题，需要研究和分析中性点的接地方式，确保供电系统运行的可靠性和安全性。

1 大电流接地系统

该系统就是指中性点直接接地系统。运行中大电流接地系统，如果系统一相出现接地，必然引发单相接地短路，出现短路电流，线路保护装置在刺激下被迫做出动作，线路通过断路器跳闸排除故障。

大电流接地系统的优点：系统单相接地出现故障时，中性点处于零电位，而其它对地电压没有改变。所以，在大电流接地系统中，结合电网的相电压，单一地考虑输电设备的绝缘情况即可，在我国110kV以上的电网大电流接地方式得到广泛应用。

大电流接地系统的缺陷：

①电网运行受到系统单相接地故障的影响和制约，需要将短路电流造成的经济损失降到最低。小电流接地系统在可靠性方面要优于大电流接地系统；

②运行的中性点直接接地系统出现单相接地现象，将会产生跨步电压与接触电压，形成安全隐患。工作人员此时登杆或接触带电导体，容易出现触电事故，给人们的生产生活带来影响。在这种情况下，要提高安全意识，设置继电保护装置，制定切实可行的保障措施；

③中性点接地系统出现单相接地故障将在一定程度上影响通讯系统，并对其造成一定的干扰。

2 小电流接地系统

小电流接地系统分为三种，这三种系统各具优缺点：

2.1 中性点不接地系统

对地而言该系统的中性点是绝缘的，结构简单、运行方便、不许附加设备、投资费用少这是中性点不接地系统的特点所在，对于10kV辐射形或树状形的架空线路应用比较广泛。

优点：中性不接地系统发生单相接地故障时，产生的电流很小，对其他的非故障电压影响不大，不会破坏系统的对称性。如若接地故障是在瞬间产生，系统通常情况下能够自动熄弧。根据相关规定：出现单相接地故障后，中性点不接地系统持续工作时间不得超过两小时，从而为排除故障争取了一定的宝贵时间，提升了供电系统的可靠性；

缺点：由于该系统的中性点是绝缘的，导致电网的对地电容中存储了大量的电荷而没有相应的通路进行释放，出现弧光接地时，电弧的不断熄火与重燃给电容持续地充电。由于中性点的绝缘性使得对地电容不能释放能量，使得电压逐渐攀升，最后形成弧光接地过电压或者谐振过电压，过高的电压给设备绝缘层造成破坏。

2.2 中性点经消弧线圈接地系统

通过电感消弧线圈将系统中的中性点进行接地处理。

优点：中性点经消弧线圈接地系统能够迅速补偿容性电流，进而抑制弧光过电压的产生。在该系统中，消弧线圈是一个可调电感，并且带有一个铁心，在电网出现接地故障时，接地电流通过消弧线圈处理，变成相应的电感电流，对接地电容电流进行补偿，在一定程度上降低了故障点处的电流，把电流控制在自行熄弧范围之内。消弧线圈在电弧熄火后，延长故障相电压的恢复时间，有效地预防了电弧重燃，排除了单相接地故障。

缺点：

①系统接地时，根据要求确保消弧线圈处于补偿状态，在方向上使得流过接地和非接地线路的零序电流保持一致，然而零序过流难以对故障线路进行检测。

②投入使用的中压电网，其消弧线圈主要是手动调匝的结构，调整只能在退出运行后进行，尤其是电网电容电流发生变化时，不能对消弧线圈进行及时调节，难以发挥补偿作用，过电压问题以及弧光不能自灭依然存在。

2.3 中性点经电阻接地系统

该系统是将一个定值电阻接入中性点和大地之间，使电阻通过并联的方式和系统对地电容之间构成一个回路。电阻作为电荷释放元件以及谐振的阻压元件消耗一定的电能，在一定程度上对谐振过电压以及间歇性电弧接地过电压起到预防作用。另外，变电所通过采用电阻接地方式处理，健全相电压值在一相金属性接地时就会达到系统电压值，接地跳开，三相电压还原正常运行状态，系统电容电流与中性点电阻值决定接地点电流值。出现非金属性接地情况后，在接地点电阻的作用下，发生金属性接地时的电流值高于通过中性点与接地点的电流值，而且健全相電压升幅变缓，零序电压值大致能达到单相金属性接地的一半。

通过对上述进行分析可知，发生单相接地事故，通过采用中性点经电阻接地系统能够在一定程度上发挥限流降压的作用，并且该系统的接地方式对设备的绝缘性要求不高，其耐压等级可以根据相电压进行选择。该系统的不足之处是：流过接地点的电流较大，当零序保护拒绝动作或延迟动作，可能会损坏接地点和点周围的绝缘设备，引发相间故障。另外，出现单相接地现象时，永久性的或非永久性的都可能导致线路跳闸，破坏线路供电的稳定状态，大大降低供电效率。

3 单相接地电容电流

连接电气线路的电容电流、与地跨接的电容器产生的电容电流、由变配电设备造成的电网电容电流的增值共同构成中压电网单相接地电容电流。通常，通过下列公式求得电容电流：

∑Ic=（∑icl+∑ic2）（1+k%） [式1]

其中，∑Ic代表电网上单相接地电容电流之和，∑Ic代表线路和电缆单相接地电容电流之和，l∑ic2代表系统中相与地间跨接的电容器产生的电容电流之和，而k%表示配电设备造成的电网电容电流的增值，通常情况下，10kV取16%，35kV取13%。

我们可以通过中性点外加电容法、偏置电容法等多种方式来检测单相电容电流。为确保消弧线圈的容量配置符合设计要求，微机在线实时检测装置不失为一个最佳检测手段。通过一定的采样周期检测线电压UAB，中性点位移电压U0及中性点位移电流Io的方式，对系统不平衡电

压Eo进行检测，其单相接地电容电流可通过下列公式计算：

Eo = Uo+Io×Xc [式2]

由于xc=（Eo-Uo）/Io，得Ic=U相/Xc=U相Io/（Eo-Uo）。其中，Xc、Ic分表代表系统对地容抗和单相接地电容电流。

4 小结

中压电网中性点的接地方式的研究备受业界关注，因为它综合技术研究、经济利益等多方面的问题。其一，供电系统能否正常供电，人员安全是否有保障，接地装置如何配置等等诸多问题都与中压电网中性点接地方式的研究有密切的关联；其二，应该根据现阶段供电系统的运行状况和未来规划，结合技术经济指标，选择最佳电网中性点接地方式。诸如此类问题还需要在供电过程中不断摸索，力求在技术上和经济合理性方面寻求突破。

参考文献：

[1]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].清华大学出版社，2010.

[2]童敏明，唐守锋.检测与转换技术[M].中国矿业大学出版社，2008.

[3]康光华.电子技术基础[M].高等教育出版社，2008.

中性点不接地系统接地 篇4

中国中压供电系统 (6 k V或10 k V电压等级) 多采用中性点不接地或中性点经消弧线圈等非有效接地运行方式, 并且中压系统中均装有电压绝缘监察装置, 当系统发生间歇性单相接地故障时, 绝缘监察装置的电压表指示故障相在相电压至零之间偏摆波动, 另两相电压在相电压至线电压之间偏摆波动, 而系统的线电压大小和相位不变, 同时系统的绝缘等级是按线电压设计的, 因此可以不用立即切除故障, 允许系统继续运行但不能超过2 h[1]。在中性点不接系统中, 如果发生间歇性单相接地故障, 接地点会伴随有电弧出现。在现实应用中, 发生间歇性单相接地故障的原因主要有以下几种[2]:绝缘子发生污闪;由雷击或因大风天气造成树木瞬间接触导线;配电变压器内部发生一、二次绕组对外壳瞬时闪络;杆塔上有鸟窝接近导线表面等。本篇将运用MATLAB中Simulink仿真平台对中性点不接地系统间歇性接地故障进行仿真, 分析在间歇性单相接地故障状态下零序电压与零序电流等零序分量参数及特征。

1 仿真模型建立和实现

利用Simulink平台建立一个10 k V中性点不接地系统仿真模型, 如图1所示。

1.1 模型中主要系统元件参数设置

1.1.1 电源

选用“Three-phase source”模型, 输出电压为10.k V, 频率50 Hz, 内部接线方式为Y形联结, 其它参数为默认值。

1.1.2 输电线路

选用“Three-Phase Pl Section Line”模型。频率为50 Hz;Line1输电线路长度100 km, Line2输电线路长度150 km, Line3输电线路长度2 km, Line4输电线路长度160 km;其它参数为默认值。

1.1.3 负荷

选用“Three-Phase Series RLC Load”模型。负荷构造采用Y型 (浮地) ;额定电流电压10 k V;频率为50Hz;Load1有功负荷分别为0.8 MW, Load2有功负荷分别为0.4 MW, Load3有功负荷分别为0.6 MW;其它参数为默认值。

1.1.4 故障模块

选用“Three-Phase Fault”模型。设置A相短路故障, 开始时间0.06 s, 持续时间0.14 s (间歇时段) , 其它参数为默认值。

1.2 模型中测量及分析模块

测量及分析模块如“Three-Phase V-I Measurement”“Multimeter”“Form”“Add”“Discrete3-phase sequence analyzer”等不再介绍, 可参考有关书籍。

2 仿真结果及分析

仿真平台参数设置:在进行仿真前, 选择离散算法, 仿真开始时间为0 s, 结束时间取0.3 s;求解程序类型为可变步长, 求解器选择ode23tb (stiff/TR-BDF2) ;利用Powergui模块设置采样时间为1×10-5s, 其它参数全设自动 (auto) 。设置好上述参数, 运行如图1所示的仿真模型。

2.1 发生故障时各条线路上零序电压比较

如图2所示, 仿真得到的故障线路Line3与非故障线路Line1、Line2的零序电压幅值相等, 相位 (初相) 相同, 各线路零序电压的幅值为U0=8.5 k V, 有限值为 (约等于系统额定相电压) ;相位 (初相) 为+180°。

2.2 发生故障时各线路的零序电流比较

如图3所示, 仿真得到的非故障线路Line1和Line2的零序电流的幅值为I01=2.1 A, I02=3.2 A;故障线路Line3的零序电流I03=5.3 A。存在I03=I01+I02的关系式, 即故障线路Line3的零序电流值为非故障线路Line1与Line2的零序电流值之和。仿真得到的非故障线路Line1和Line2的零序电流的相位均为-90°, 而故障线路Line3的零序电流的相位为+90°。Line3的零序电流与非故障线路Line1、Line2的零序电流相位相差180°。

2.3 发生故障时各线路的零序电流与零序电压相位比较

由图2与图3中每条线路的零序电流和零序电压相互对照可知, 非故障线路Line1和Line2的零序电流超前其自身零序电压90°, 表征零序电流是由母线流向线路;故障线路Line3的零序电流滞后其自身零序电压90°。表征零序电流是由线路流向母线[3]。

2.4 故障线路零序电流理论值与仿真值比较

2.4.1 理论值计算

非故障线路Line1线路始端的零序电流有效值为:

式 (1) 中, Uφ为系统相电压, k V;C0为线路零序电容, 默认值7.751e-9F/km;ω为角频率, r/s;L1为线路长度, km。

同理可得到非故障Line2线路始端的零序电流有效值为3I02=6.64 A;故障线路Line3线路始端的零序电流有效值为3I03=3I01+3I02=11.07 A。

2.4.2 仿真值计算

由图3中可得发生故障时故障线路Line3零序电流的幅值为I0=5.3A, 则3I觶0的有效值为。与理论值相比, 仿真结果稍大, 误差为1.54%, 本次仿真有效。

3 结语

通过MATLAB中Simulink仿真平台建立中性点不接地系统仿真模型, 得出发生间歇性单相接地故障时的零序电压与零序电流的参数及特征[4]:a) 全系统都会感应到零序电压, 且各线路的零序电压有效值相等 (约等于系统额定相电压) , 而且相位 (初相) 相同;b) 故障线路的零序电流等于其它非故障线路零序电流之和。故障线路的零序电流和其它非故障线路的零序电流相位相反 (相差180°) ;c) 非故障线路的零序电流方向是由母线流向线路的, 其相位超前自身零序电压90°;故障线路的零序电流的方向是由线路流向母线, 其相位滞后自身零序电压90°。以上所得出的中性点不接地系统间歇性单相接地故障时零序电压与零序电流参数及特征对中性点不接地系统的安全运行及小电流接地选线等方面都有重要意义。

参考文献

[1]张志涌.精通MATLAB6.5[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2006.

[2]于群, 曹娜.电力系统微机继电保护[M].北京:中国电力出版社, 2008.

[3]王忠礼, 段慧达, 高玉峰.MATLAB应用技术—在电气工程与自动化专业中的应用[M].北京:清华大学出版社, 2008.

中性点不接地系统接地 篇5

关键词：中性接地；问题；方案

近些年来，我国电力行业发展迅猛，城市电网不断整合结构，电缆的使用占了很大的比重，越来越被重视。电力网中性点接地方式的选择，接地设备参数的确定以及其继电保护方式，为世界各国电力部门所关注[1]。UPS中性接地点采用经消弧线圈接地和经电阻接地的方式，产生了日益突出的问题，有待制定UPS中性点接地方案。

1 UPS中性点接地问题

1.1 UPS中性点经消弧线圈接地问题。随着城市的用电，用电容产生过大的电流，无法保证消弧线圈正常运行。电弧的调节范围有限，只有1比2的调节比例，满足不了工程初期和末期的需要。消弧线圈接头位置的电流流量和实际流动中的电流出入大，误差比达15%，实际运行过程中线圈内的电流和名牌标签所标注的电流并不相符；无法正确计算电容电流和实际电流，供电网络成分复杂，包括电缆和架空线，无法准确掌控电线的实际长度；此外电缆型号繁多，不同长度电容中的电流不同。有些电网甚至出现了5次谐波的接地电流容量，比例高，达5%-15%。虽然准确计算工频接地电流，仍然无法减少较高的电容百分比。接地电网在接地过程中，产生较大的电流，不能满足运行过程中的补偿。电缆绝缘材料的破损导致UPS中性点接地出现故障，接地电流大，特别在封闭性电弧中，电弧不容易熄灭，UPS中性接地点单相接地是永久性故障。中性接地点经过消弧线圈时形成一个小型的电流接地系统，出现了单相接地永久故障，不容易检查接地故障点，查找故障难。系统设备长时间处于电压中，绝缘层受到破坏。单相连地下，形成过高的非故障电压，查找故障点困难。电压运行状态下，避雷器容易受到破坏，此类事件发生的概率大。当避雷针没有提高阀片特性时，残压升高，保护功能减弱。中性点在经过消弧线圈时形成弧光接地电压，谐振过电压使电压时间延长，避雷器的负载功能无法限制这种电压。避雷器降低了降压功能，没有了降压的优势，不利于避雷器的推广应用。

1.2 UPS中性点经电阻接地问题。在电网系统中，我国有三个指标判断供电高低：少量供电、停电持续时间、停电频率。这些指标涉及到很多因素，不仅有外部的故障停电，还有内部的计划停电。以下因素影响10kV配电网供电的可靠性：设备老化、用户影响、气候因素等，不同类型的UPS中性接地会影响到10kV配电可靠性，这些故障因素不同程度的增加故障记录，UPS中性接地点在经过小电阻接地和经过消弧线圈接地是是不同的。如果出现了单相故障，电流经过消弧线圈的时内部的残余电流会自行熄灭，从而消除故障。如果出现了永久故障，系统中性点连接状态下能继续运行一段时间，利用有效时间消除故障，为用户提供充足的供电。外力破坏导致电缆故障，绝缘体老化是永久性故障，故障发生时，不能带原有故障运行。单相接地造成故障加大，停电的范围变广，在线路短路情况下，母路短路相当于变压器出口短路，降低了变压器抗短路能力，变压器容易损坏。

2 UPS中性点接地方案

2.1 UPS中性点经电阻接地方案。采用电阻接地方案是为了给故障点注入阻性电流，其电阻分量电流为电容分量电流的1.05～1.1倍。可以把故障电流调整适当，提高继电保护灵敏度，同时使故障点仅可能发生局部轻微损伤，电压限制到正常相对中性点电压的2.6倍，防止弧光过电压损坏主设备，同时对铁磁谐振过电压有显著作用。理论上，接地电阻越小，接触电压和跨步电压就越低，对人身越安全。但要求接地电阻越小，则人工接地装置的投资也就越大，而且在土壤电阻率较高的地区不易做到。在实践中，可利用埋设在地下的各种金属管道、电缆金属外皮以及建筑物的地下金属结构等作为自然接地体。由于人工接地装置与自然接地体是并联关系，从而可减小人工接地装置的接地电阻，减少工程投资。在发生单相接地故障时，故障点出现的短路电流瞬间变大，故障点电压过高，有可能产生跨步电压，允许值低于接触电压。在电阻选择过程中要充分考虑多种因素，包括：短路过程中的电流核算，接触电压的合理范围，保护动作时间的长短，地网接地电阻。如果不采用电阻接地的方式容易形成跨步电压，从而使接触电压过高，给人身财产带来危害。采用中性接地方式时要选取合理电阻值，电阻值的选取要嚴格按照当地电网部门的有关规定。综合考虑多方面的因素，包括：保护继电的灵敏度，考虑过电压的倍数，以及人身安全。高阻接地发生单相电路故障时，允许带故障设备运行，故障电路的电流控制在合理的范围：一般为10A。接地电阻的选取也有合理的范围：一般为Xc>或=R0，和R0>或=U￠/10A，Xc是系统相对地抗容。中性点经过高阻接地系统。当发生单相接地时，非故障相对地电压升高，所以根据电压考虑电气设备对地的绝缘。低电阻接地系统非故障相不存在电压升高的问题，因此电气设备对地的绝缘水平只需按相电压考虑。中性线接地电阻要小于4欧姆，因为，当三相电流不平衡时，不平衡电流全降落在中性线上，不平衡过大导致中性线产生较大压差。如果电阻过大，不能顺利接地，触到中性接地线时容易发生触电危险。中性线是入户的零线，零线产生不安全电流很危险。所以，变压器安装时，避雷器的接地、变压器外壳、变压器中性线必须用大于35平方的导线可靠接地，接地电阻必须小于4欧姆。

2.2 UPS中性点经消弧线圈接地方案。小电流接地系统中发生单相接地故障时，接地点通过接地故障线路时，对应电压等级电网的全部对地电容电流。如果电容电流大，就会产生间歇性电弧，形成过电压，增加了非故障相对地电压。在电弧接地过电压的作用下，可能导致绝缘损坏，造成两点或多点的接地短路，使事故扩大。采取的措施是：当小电流接地系统电网发生单相接地故障时，如果接地电容电流超过一定数值，就在中性点装设消弧线圈，其目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流， 减少接地故障点电流，提高自动熄弧能力，保证继续供电。60kV以下线路容易发生单相接地，为了减少停电，采用中性点非直接接地的小电流接地方式。这样即使发生频繁接地也不致于频繁跳闸。当系统较小时，单相接地电流很小，但是当系统规模较大时，单相接地时的电容电流仍具备一定的危害性，所以在接地电流超过10安培的小电流接地系统中，在中性点加装消弧线圈，当发生单相接地，中性点就会位移产生电压，消弧线圈就会产生感性电流，这个感性电流可以抵削接地点的容性电流，减小单相接地电流的破坏性。这就是采用消弧线圈的道理。

3 结束语

论文针对不间断电源系统的不同结构，对UPS中性点接地问题进行了分析，并总结出适合工程应用的接地方案[2]。UPS中性点接地存在许多问题，需要制定接地方案解决这些问题。中性点接地关乎着电力安全的运行。经消弧线圈接地方式多用于35kV及以下的系统，需要较高的绝缘。UPS中性点经消弧线圈接地可以消除单相弧光接地故障。UPS中性点经电阻接地时电阻必须小于4欧姆，降低了接触电压和跨步电压，提高人身安全。以上只是笔者的一些见解，希望对电力行业从业人员提供一定的借鉴。

参考文献：

[1]许颖.电力网中性点接地问题[J].电网技术，1991（03）：90-93.

浅析对中性点不接地系统的认识 篇6

关键词：概念,分析,防治

1 中性点不接地概念

中性点不接地方式,指系统中性点与地之间没有任何形式连接,然而实际系统的三相与地之间存在分布电容,即系统是经过电容实现接地的。正常理想运行时,各相对地电压是对称的,中性点对地电压为零。发生相接地故障时,流过故障点的电流主要为电容电流,发生一点接地故障时,保护不跳闸,发出接地信号,可带故障点运行1~2小时,故障相对地电压为零,非故障相对地电压升高为电网线电压,电嘲出现零序电压,高于电网正常工作时的相电压。

中性点不接地方式具有很高的可靠性。中性点不接地系统发生接地时,可以连续运行2小时,从此可加强供电可靠性,但接地时要进行事故选线,同样会造成其它线路运行可靠性降低。

2 中性点不接地系统电压不平衡的分析

(1)中性点不接地系统电压不平衡,可能是由于保险烧断而造成,即高压保险熔断,熔断相电压降低,但不为零。由于PT还会有一定的感应电压,所以其电压并不为零而其余两相为正常电压,其向量角为120,同时由于断相造成三相电压平衡,故开口三角形处也会产生不平衡电压,即有零序电压,零序电压人约为33V左右,故能起动接地装置,发出接地信号。PT二次保险熔断时,与高压保险之不同在于:一次三相电压仍平衡,故开口三角形没有电压,因而不会发出接地信号,其它现象均同高压保险熔断的情况。

(2)当线路或带电设备上某点发生金属性接地时(如A相),接地相与大地同电位,两正常相的对地电压数值上升为线电压,产生严重的中性点位移。中性点位移电压的方向与接地相电压在同一直线上,与接地相。电压方向相反,大小相等。特别值得注意的是我们所说的接地并不单指线路接地,当线路拉路检查后仍未能消除按地故障,则应怀疑到本站设备有接地,例如避雷器、电压互感器、甚至变压器接地。

3 中性点不接地系统中铁磁谐振的舫治

变电站中性点不接地系统中,电压互感器常因铁磁谐振而烧毁或熔断熔丝。人们对此做了大量的分析研究,采取了不少措施防止谐振发生,然而由丁系统结构的复杂性和运行方式的灵活,造成运行参数具有随机性。同时也因现存的各种消谐措施的局限性,使得只能在某些情况下消除谐振。电压互感器饱和引起的铁磁谐振仍然是威胁电力系统安全运行的重要原因。

因此,有必要在分析中性点不接地系统铁磁谐振机理的基础上探讨消谐措施以便在实际工作中有针对性地预防、消除中性点不接地系统铁磁谐振。

3.1 中性点不接地系统铁磁谐振的机理及特点

铁磁谐振的产生的机理。中性点不接地系统中电压互感器接入系统出现激发条件时,电压互感器中暂态励磁电流急剧所不同,网络中性点出现零序电压,三相电压互感器中产生零序电流,经电源形成回路。产生的零序电流经各相电源电压叠加,产生过电压,维持电压互感器饱和,从而形成持续一段时间的铁磁谐振。

铁磁谐振的特点。根据Peterson的研究,当电压互感器饱和时,励磁电抗与系统正序容抗无关,只和系统对地的零序容抗有关,且当零序容抗与励磁电抗比值小于0.01时,不发生谐振:随着零序容抗与励磁电抗比值的增大,依次发生1/2分频、基频、三倍频谐振,相应地,发生谐振所需的外加电压也逐渐增大。由于运行中的一般都是额定相电压,因此,1/2分频时较多发生基波谐振,高次谐波的谐振较少。分频谐振的频率并非严格等于1/2次,分频谐振时,铁心高度饱和,励磁电流剧增数十甚至百倍,导致电压互感器烧毁或保护熔断器熔断。

3.2 消除铁磁谐振的措旋消谐应从两方面着手,即改变电感电容参数和消耗谐振能量。消谐措施主要有:

(1)电压互感器开口三角两端接电阻器电阻器相当于接到电源变压器的中性点上,故其电阻越小,越能抑制谐振的发生。若电阻等于零,即将开口三角两端短接,相当于电网中性点直接接地,谐振就不会发生。消除分频谐振时电阻要最小。使用该措施时应注意:系统中每台电压互感器开口三角均接电阻器时措施方有效:对于6~10k V电网.当电压互感器饱和特性较好时此措施比较有效:装设于互感器开口三角绕组的阻尼电阻般对35k V和66k V系统效果较好,可同定投入,也可用零序电压继电器将电阻器短时投入1min后自动切除:电阻采用白炽灯泡时,由于谐振经常在单相接地消失后产生,白炽灯泡发热而使其电阻显著增大,所以此时不起消谐作用:当电压等级越高或电压互感器饱和特性越差时,要求的电阻越小。因而发生持续稳定的单相接地故障时,电阻器的额定功率不易满足要求:当系统电容二三相不对称(如断线),或电压互感器一次非全相熔断器烧断时,存对称状态下可以抑制的谐振,存不对称时仍有可能谐振,此时需减小电阻才能抑制谐振:为了使电压互感器不因电压升高而进入饱和状态,应根据电压互感器的容量选择电阻的额定功率:现在许多二次侧消谐装置实质是对在开口三角两端接入电阻器的改进,其原理多是首先鉴别高频、基频、分频谐振,然后用电子电路实现同的消谐措施以达到消谐目的。然而,在实际应用中,由于原理及装置的可靠性欠佳,这些装置的运行情况并小理想。二次侧电子消谐装置仍有待从理论、制造上加以完善。

中性点不接地系统接地 篇7

1 统单相接地时 10k V 电压互感器被破坏会造成哪些影响

1.1 对运行方式的影响

假如电压互感器烧坏,或是高压保险熔断之后,不立刻实施修复,这样会致使母线的分段运行不能有效的执行。这个时候,一旦相关设备出现异常,会给运行方式带来极大的影响。

1.2 给运行人员带来的影响分析

假如电压互感器被损坏,或是出现高压保险熔断现象,运行人员对设备实施巡视的时候,会给其人身带来严重的伤害,在以往的事故分析当中,电力系统中运行人员在巡视的时候,电压互感器损坏给其造成的人身伤害事故颇多。

1.3 会给供电可靠性带来较大的影响

少计电量一旦出现电压互感器损坏,或是高压保险熔断现象.这样计量变电站要想精准的计量出供电量就会存在一定的困难,其计量结果也是不准确,电量也会出现损失现象。与此同时,会造成二次工作电压的急剧消失,甚至会给供电设备的安全运运行带来不利的影响。

1.4 给变电设备带来的影响分析

通常情况下.10k V系统之中谐振过电压异常运行现象比较普遍,谐振过电压即使不严重,但是长久的存在也会给设备带来严重的影响。特别是低频谐波会给电压互感器线圈设备带来不利的影响。会降低相关设备的绝缘性能。甚至会绝缘击穿母线上的其它薄弱部分,引发短路事故,或是大面积停电事故等等。

2 造成单相接地时 10k V 电压互感器被损坏的成因

在实际运行之中。致使10k V电压互感器损坏,或是高压保险熔断的原因比较多,以下就从几点进行着手分析 :

(1) 产品质量不合乎标准 :产品制造的时候,绝缘裕度不高,存在偷工减料现象 ;

(2) 动工期间接线不正确,电压分布不平衡,有的会造成电压互感器烧毁现象 :

(3) 二次负载太大,会致使电压互感器高压保险出现熔断现象 :

(4) 系统运行环境有很大的改变,存在铁磁谐振现象,致使系统不能安全运行 :

(5) 一次系统出现单相连接,致使弧光接地过电压产生,致使系统绝缘受到影响 ;

(6) 设备的安装不正确 ;

(7) 操作方法不合理,不遵照规程操作。

在以上阐述的这七个原因之中,二次设备处出现问题是致使电压互感器高压保险出现熔断的主要原因 :系统环境发生巨大变化、系统产生铁磁谐振、一次系统出现单相接地产生弧光接地过电压,都是在造成电压互感器烧坏的主要因素。经过对电压互感器一次高压保险熔断、电压互感器烧坏原因实施分析,上面提及到的三种原因是造成故障出现的主要原因。

3 处理 10k V 电压互感器损坏故障的方案

上面提及到的,会有很多原因会致使10k V电压互感器一次高压保险出现熔断,或是电压互感器被烧坏。经过变电站10k V母线绝缘监察设备的安置,一旦设备发出故障信号,可以很好的探测出、接收接地信号,并把其传递给值班员实施有效的处理。通过后台机生成报告,通过微电脑消谐装置,失压计时仪、电度表报警等实施信息判断,最后把10k V电压互感器一次熔断器熔断,或是电压互感器烧坏的具体情况判断出来.之后工作人员把此情况向上级调度报告,经过运行人员实施处理。通常对于故障后处理方法可从以下几方面着手 :

(1) 判断出10k V电压互感器故障之后,值班人员一定要在上级调度人员的指挥下,对10k V高压室实施仔细的检查,将故障情况进行很好的掌控。

(2) 在现场检查的时候,首先应该对10k V 11段母线电压互感器柜内进行仔细的检查,看其故障点周围有没有焦臭味、冒烟等情况。假如高压保险没有完全熔断、电压互感器故障很严重、高压侧绝缘损坏严重等情形下,这时采用电压互感器刀闸直接隔离故障的方法效果不明显。应及时的把故障电压互感器二次开关进行切断、将负荷转移之后,结合调度的指示,把母线进行断电处理,之后把电压互感器拿下来,以实现故障点隔离。

(3) 假如电压互感器的高压保险已经出现熔断现象,或是高压保险没有熔断,高压侧绝缘没有损坏,这时使用电压互感器刀闸直接隔离故障点的方法是有效的。

(4) 假如电压互感器两相,或是两相以上的高压保险出现熔断现象,表明电压互感器存在故障可能性比较大,此时运行人员就要把电压互感器解除.在其再次使用之前,要经过检修人员的高压试验,符合标准方可使用,这样可有效的防止送电到故障点上。

4 10k V 电压互感器损坏故障的预防方案

(1)要保证消弧线圈的安全运行。对于10k V系统产生变化的时候,消弧线圈一直在运行,这时就是所说的补偿状态。一旦出现谐振现象的时候,假如消弧线圈一直正常运行,这样在电感比较大的时候,即便是10k V系统产生较大的变化,系统电容也会依旧保持不变,这样就不会出现谐振回路,即破坏了谐振条件。

(2)结合运行的实施状况,10k V微机消谐装置不能很好的发挥效果,有的时候还会起到抑制作用。这样综合各地运行状况,在高压一次中点设置消谐装置,此时可使得消谐效果达到最佳。

中性点不接地系统接地 篇8

在电力系统中, 除了电阻元件外, 还有很多电感元件和电容元件, 变压器线圈、电压/电流互感器线圈、消弧线圈等都属于电感元件, 而补偿电容、高压设备的杂散电容等属于电容元件。此外, 线路中不仅存在电阻, 还存在电感和对地电容。由电路知识可知, 在某一回路中, 电感和电容满足谐振条件时会发生谐振现象, 导致阻抗减小, 回路电流增大。在35 k V及以下中性点不接地电网中, 有时会出现铁磁谐振现象, 导致电压互感器熔断器熔断或接地保护误动, 严重时甚至导致PT烧毁。

2 铁磁谐振现象的预防和消除措施

2.1 因系统单相接地故障引起的谐振

在10 k V中性点不接地电网中, 当发生单相接地故障时, 故障相电压为零, 非故障相电压升高到线电压, 根据安全规程, 在这种情况下可以保持电网继续运行2 h。此时, 由于电压升高, 非故障相的电压互感器高压侧一次电感可能会出现铁芯饱和或接近饱和的现象, 导致电感值变小。由于线路每相均存在对地电容, 对地电容与电压互感器高压侧接地一次电感相当于构成了并联回路, 在电压互感器电感值变小的情况下, 这两者极有可能满足并联谐振条件——容抗值域感抗值相等, 形成并联谐振, 导致流过电压互感器一次侧的电流增大, 从而导致高压熔断器熔断或互感器烧毁。虽然在变电站新建投运时这种情况发生得不多, 但随着回路的增加和线路对地容抗的增大, 这种情况则发生得较多。

2.2 操作过程中引起的谐振

在10 k V中性点不接地电网中, 电压互感器高压侧电感都是接地的, 假定L为电压互感器高压侧电感, C为各相对地电容, 线路每相均存在对地电容, 各相对地电容也是接地的, 因此L与C构成了并联回路。在操作过程中, 当出现以下情况时, 极有可能引发铁磁谐振现象: (1) 在三相合闸时, 由于三相触头不同期, 合闸最慢的一相相当于在触头间串联了一个电容, 这时该相有可能与电压互感器高压侧电感构成串联谐振, 导致电流增大。但由于合闸时间相当短, 因此这个过程也很短暂, 通常只是中央信号装置的电铃响一下, 仪表摆动一下, 随着合闸的完成, 此过程结束。 (2) 在合闸过程中出现操作过电压。假定A相出现操作过电压, 由于其电压过高, 电压互感器高压侧线圈铁芯饱和, 感抗减小, 电压互感器高压侧三相阻抗不对称, 导致电压互感器中性点电压偏移, 引发铁磁谐振现象。 (3) 误操作时, 如果带负荷拉开隔离开关或配电变压器的高压跌落保险, 导致隔离开关处产生电弧, 引起线路短路, 进而引发铁磁谐振现象。 (4) 运行人员操作不规范, 在合闸相线路充电操作时, 未拉开电压互感器高压侧开关, 导致直接向空母线送电时出现电压互感器谐振。我局多个变电站在施工验收准备送电时出现过此类现象。

根据铁磁谐振现象出现的原因, 分析了我局变电站谐振现象的性质。当主变投入运行后, 在母线充电的过程中, 先将10 k V电压互感器投入运行, 随后出现谐振现象, 这种情况属于运行人员操作不规范引起的谐振。10 k V母线发生谐振后, 电压互感器发出强烈的噪声, 开口三角有零序电压产生, 三相相电压表指示升高。此时迅速投入一条空载线路, 改变谐振条件, 故障即可消失。

我局在35 k V尚匡变电站技改验收送电时出现过一次谐振现象。当时, 10 k V母线恢复送电后电压正常, 当10 k V尚匡线送电时, 电脑监控屏报10 k V电压互感器3U0出现零序电压告警, A, C相电压指示降低, B相电压指示升高但未超过线电压, 且这三相电压来回波动, 很不稳定, 判断这种情况是因10 k V线路接地引起的。断开10 k V尚匡线开关后, 上述现象消失, 但检查线路时发现并不存在接地现象, 重新送电后又出现此现象。这时检查发现10 k V尚匡线送出后无用电负荷, 验收组重新分析讨论原因。笔者提出尚匡线开关操作机构前期曾更换过, 上述现象可能与真空开关的调整情况和数据有关。经过停电试验发现尚匡线开关数据不合格、开关未合到位, 造成接地假象。开关调整试验合格后送电, 一切恢复正常。

3 消谐实践过程描述

分析了铁磁谐振过电压产生的原因后, 结合实际运行经验, 提出了以下消谐措施: (1) 除了在电源侧为了绝缘监察必须将电压互感器高压侧中性点接地外, 其他电压互感器高压侧中性点尽量不接地。这是因为网络上中性点接地的电压互感器相当于并联分布, 台数越多, 总的励磁特性曲线越容易达到饱和, 也就越容易发生谐振。 (2) 采用励磁特性好的电压互感器。电压互感器的励磁特性越好, 铁芯越不容易饱和, 谐振越不容易发生。 (3) 加强断路器的检修, 减少三相非同期合闸的发生, 从而降低谐振发生的概率。 (4) 在向空载母线充电时, 为了防止发生铁磁谐振, 应该先投入母线, 再合上电压互感器高压侧开关。 (5) 电压互感器二次侧开口三角绕组并联小电阻或接消谐器可有效消除谐振, 同时不影响正常的运行。但是, 由于事故原因是多样的, 如果重复谐振或谐振持续时间较长, 这种方法仍不能很好地消除谐振。 (6) 在电压互感器高压侧中性点经过电阻接地时, 由于电感串联了电阻, 破坏了发生谐振的条件, 有利于减少谐振的发生。在选取接地电阻时, 并不是电阻越大越好。当电阻无穷大时, 虽然电压互感器高压侧中性点相当于不接地, 不会产生谐振, 但电网发生单相接地故障时, 电压互感器开口三角的输出电压过低, 影响接地保护的灵敏性。因此, 目前电压互感器一次侧中性点大多采用非线性电阻, 当电网正常运行时该电阻呈现小电阻状态, 不影响互感器的绝缘监察功能;当满足铁磁谐振条件时, 该电阻呈现大电阻状态, 可有效防止铁磁谐振的发生。

参考文献

[1]万千云, 梁慧盈, 齐立新, 等.电力系统运行适用技术问答[M].北京:中国电力出版社, 2005.

中性点不接地系统接地 篇9

故障测距是以故障分析法为基础,根据测距使用信息可分单端测距法和双端测距法［1］。单端测距仅使用本侧信息,实现简单方便,使单端测距得到广泛应用。对称分量法其序网包含正、负、 零序网络,两分量法仅需一个零序和正序网络,在中性点不接地系统中故障仅包含三相短路和两相短路故障,用两分量法分析比对称分量法更简便。

为简化分析电力系统故障,用相模变换技术实现解耦,对称分量法具有理论成熟、应用经验丰富等优点。

1对称分量变换

对称分量变换可将不对称的三相电流或电压分解成正序、负序和零序三个分量。对三相电压、电流的相分量与序分量用式( 1) 分解［2 － 3］。

2两分量法

以三分量法为基础解不平衡系统的两分量法,其前提以正序网络和负序网络的阻抗相等为基础,即假定Z1= Z2［4］。为方便定义电流、电压的和量、差量为:

按此定义建立了以一个零序方程以及两个正序方程所组成的数学描述,从不对称分量的三个序网络简化为两序网络,简化了计算过程。

将式( 1) 的电流分量的第2、3行进行加、减运算导出方程为:

用矩阵表示的变换与反变换阵B－ 1,B分别为:

3中性点不接地系统相间故障分析

3. 1两相短路故障

由式(5)得IA0、IA∑都为零,相当于∑网络开路。以矩阵形式表示的电压与和差量的关系为:

则由边界条件及式(5)和式(6)得:

3. 2三相短路

三相短路的边界条件为·IA1=·IA,代入式( 3) 得:

4中性点不接地系统相间故障测距

4. 1三相短路

中性点不接地系统相间故障类型为三相短路、两相短路,同一地点两相接地短路性质同两相短路。因此中性点不接地系统用差量序网就可求相间故障。如图3为系统三相短路接线示意图。

若在图3的F点经过渡电阻三相短路,可写出母线M处A相差量电压为:

母线M处至故障处的距离为:

式中·IMAΔ为保护安装处测量到差量故障电流; Z1为单位长度正序阻抗; LK为母线M处至故障间距离; ΔZ为附加阻抗。

由式( 10 ) 可知,由于故障点存在过渡电阻及对侧电源, 差量无法正确反映M侧至故障间距离。 当对侧电源时不存在时,附加阻抗呈电阻性质,对式( 10) 取虚部就可正确测量M侧至故障点间距离。

4. 2两相短路

系统两相短路接线示意图如图4所示。图4中F点经过渡电阻RF发生BC两相短路,则M侧故障相间差量电压为:

式中I·MBΔ为M侧测量到故障B相差量电流;I·FBΔ为流经过渡电阻B相差量电流;U·为M侧故障相间差量电压。

母线M处至故障处的距离为:

式中 ΔZ为附加阻抗。

式( 12) 表明,测距受到对侧电源及过渡电阻影响。

4. 3差量突变量测距分析

根据叠加原理,图1可分解为正常状态和故障附加状态,故障附加状态如图5所示。

由图5得故障点与M端故障分量差量电流间的关系为:

式中I·MΔ为M端故障分量差量电流;I·FΔ为故障点差量电流;C·m为电流分布系数,图 5 故障分量差量附加状态

将电流分布系数写为·Cm= C'mejφm,显然 φm由故障点两侧综合阻抗决定,其值很小［5 － 7］,不超过10°。故障分量电流与负荷电流无关,在近似计算中可认为·Cm为实数。由式( 10) 得:

对式( 14) 取虚部即求出故障点至M侧的距离,上述结果是在假设 φm= 0°条件下求得,与实际情况不完全相符,测距仍存在误差,但误差较小。

4. 4故障选相

在中性点不接地系统应用中,故障只考虑相间短路,即三相短路和两相短路。为了用相应故障相电压、电流求距离,可用和、差量选相。由式(8)得,当I·AΔ=I·A∑时,故障为三相短路。由式(5)得,当I·A∑=0、I·AΔ≠0,BC两相短路故障;当I·B∑=0、I·BΔ≠0,CA两相短路故障;当I·C∑=0、I·CΔ≠0,AB两相短路故障。

5中性点不接地系统和、差量获取

在中性点不接地系统中,一般只在AC两相上装电流互感器,考虑到相间故障时I·B=-(I·A+I·C),当发生BC两相短路时,式(5)可写为[8]:

式(15)与式(5)是等效的,即用C相电流代替了B相。

当发生三相短路时,式(8)可改写为:

6结束语

35KV中性点灵活接地方案研究 篇10

摘要:本文通过比较传统配电网中性接地方式的优缺点,根据10KV中性点灵活接地方式提出了一种新型的35KV中性点灵活接地方案。

关键词:35KV 中性点 灵活接地

0 引言

电力系统的中性点接地方式大致可分为两类:中性点有效接地和中性点非有效接地。中性点有效接地方式包括中性点直接接地和经低电阻、低电抗接地;中性点非有效接地方式包括中性点不接地、经消弧线圈接地和经高电阻接地。中性点接地方式的选择是一个综合性的技术问题,直接关系到电力设备的绝缘水平、过电压水平、电网供电可靠性、通信干扰、接地保护方式、人身及设备安全等很多方面,是电力系统实现安全与经济运行的技术基础。

1 35KV系统中性点灵活接地分析

我国6～35kV配电网具有数量庞大、分布面广的特点,因此中性点接地方式的选择对电网供电可靠性和安全运行的影响至关重要。目前,我国配电网中性点接地方式主要包括:中性点不接地、经消弧线圈接地和电阻接地方式等。这三种接地方式优缺点分析比较如下:

1.1 中性点不接地方式 优点:发生单相接地故障时,故障电流较小,线电压维持平衡,对用户供电无大的影响,不必立即跳闸;有利于瞬时性故障自动熄弧,供电可靠性高;故障点耗散功率小,对人身及设备安全的威胁小;对通讯线路及信号系统干扰小。缺点:由于中性点没有电荷释放通路,长时间带故障运行,容易引发间歇性弧光过电压,非故障相电压升高会引发PT谐振、断线谐振等暂态过电压,造成污闪、PT烧毁、多点接地故障等。

1.2 经消弧线圈接地方式 优点:在电网发生单相接地时产生感性电流以补偿电容电流,使故障点残流变小,达到自然熄弧、消除故障的目的。消弧线圈的使用,对抑制间歇性弧光过电压,消除电磁式电压互感器铁芯饱和引起的谐振过电压,降低线路故障跳闸率,避免单相接地扩大为相间短路,以及减少人身触电和设备的损坏都有明显的效果。缺点:消弧线圈接地只能降低间歇性弧光接地过电压发生的概率而不能完全消除,调谐不当有可能发生工频谐振。永久性单相接地故障时,电流小、故障特征不明显,难以满足继电保护装置灵敏度要求,不能真正实现故障线路和故障点的快速定位和隔离。

1.3 经电阻接地方式 优点:中性点电阻的阻尼作用使单相接地时电容充电的暂态电流受到抑制,基本消除了间歇性电弧过电压的可能性,也可将其他类型的过电压限制到较低的水平,使发生异地两相接地的可能性减小。同时接地特征明显,能满足继电保护灵敏度的要求。缺点:经低电阻接地时,故障电流增加到数百安培,会引起地电位升高、通信干扰等问题。经高阻接地电容电流不宜过大,一般不宜大于4～5安培,所以高阻接地的局限性较大。每次接地断路器均立即跳开线路,降低供电可靠性(特别对架空线网络),频繁的分、合闸使断路器及其他相关设备负担重。

从上述比较可以看出,以自动调谐消弧线圈接地方式为代表的小电流接地方式,在供电可靠性、人身设备安全、电磁兼容性、故障点熄弧能力等方面都占有优势,但存在过电压水平较高、故障选线困难等不足。中性点经小电阻接地有利于限制过电压水平、接地故障容易检测,但小电阻接地方式下故障电流大,对人身设备安全和电磁兼容性的影响应予以重视。为了充分发挥经消弧线圈和电阻接地方式的优势并克服其缺点,一种适用于10kV配电网可灵活调节的接地方式(即10kV配电网中性点灵活接地方式)被提出,后又经过了改进,如图1所示。改进后这种接地方式的工作原理为:电网正常运行时,消弧线圈和1200Ω接地电阻(由2个600Ω电阻串联组成)并联,消弧线圈预调至最佳补偿状态;当发生瞬时性单相接地故障时,消弧线圈直接补偿,使故障电流小于一定值,并联的1200Ω接地电阻可以抑制瞬时故障引起的过电压,从而使系统继续正常运行而不停止供电的同时降低线路设备受过电压的冲击;当发生永久性单相接地故障时,将接地电阻1200Ω改为600Ω,抑制间歇性弧光接地过电压,并为故障选线提供特征明显的零序有功电流,从而对过渡电阻小于3000Ω的单相接地故障进行选线。另外,接地电阻的接入,可有效区分虚幻接地与高过渡电阻接地。瞬时性单相接地故障时,消弧线圈直接补偿,使故障电流小于一定值,并联的1200Ω接地电阻可以抑制瞬时故障引起的过电压,从而使系统继续正常运行而不停止供电的同时降低线路设备受过电压的冲击;当发生永久性单相接地故障时,将接地电阻1200Ω改为600Ω,抑制间歇性弧光接地过电压,并为故障选线提供特征明显的零序有功电流,从而对过渡电阻小于3000Ω的单相接地故障进行选线。另外,接地电阻的接入,可有效区分虚幻接地与高过渡电阻接地。

目前的中性点灵活接地方式尽管可以一定程度上减弱故障暂态过电压对设备的冲击,并且选线精度也比谐振接地方式有所提高,但是谐振接地系统存在的诸如过电压、残流过大等一些不足也继承了下来,需要对其进一步研究,提出新的灵活接地方案。

35kV新型灵活接地系统的中性点构造方式如图2所示。其中故障选线电阻Rxx的阻值为350Ω;并联电阻Rdb的阻值为60Ω;L为消弧线圈;Rxx、L与系统中性点相连的开关为常开开关,Rdb与系统中性点相连的开关为常闭开关。

整个新型灵活接地方式的工作原理为:电网正常状态时,可采用预调节方式,对电网进行跟踪测量,长期并接Rdb电阻以限制中性点位移电压,并随时为抑制故障时暂态过电压做准备;当发生瞬时性接地故障时,消弧线圈经过一定延时并在Rdb电阻退出前投入进行补偿,随后Rdb电阻立即退出,以实现抑制暂态过电压与暂态残流的目的,并使接地点电流大大减小,接地电弧很大程度上自行熄灭,而且恢复电压上升速度大大减缓,电弧难以重燃;发生永久性接地故障时,短时并接选线电阻Rxx进行故障选线,配合接地保护及时排除故障。

2 结论

综上所述,35kV配电网中性点灵活接地方式兼容了补偿电容电流、抑制配电网内部过电压、实现故障选线三方面的优点,是一种可综合治理35kV配电网单相接地故障危害的新型接地方式。但目前的灵活接地方式在限制单相接地故障暂态过电压与抑制故障暂态残流方面还存在一些需要改进的地方,在接地方式上还没有真正实现“灵活”,研究新型灵活接地方式还是十分必要的。

参考文献:

[1]苏建设,陈陈.一种新型消弧补偿装置的暂态性能的仿真研究[J].继电器.2003.31(1):84-89.

[2]解广润.电力系统过电压[M].北京:水利电力出版社.1985.

中性点不接地系统接地 篇11

中性点不接地系统中PT二次线圈有两套, 一个接成星形且中性点接地, 用以测量相电压和线电压, 以及供给保护装置和电度表、功率表等所需的电压;另一套接成开口三角形, 供保护装置。

1.1 单相PT接成Y0/Y0, 磁路为单独的回路。

如果一次A相保险熔断, 二次A相无感应电压, 但AB相或AC相线电压测量回路串过B相相电压或C相相电压, 结果使AB相或AC相线电压测量回路和A相相电压测量回路形成串联回路, 因此A相相电压、AB相线电压、AC相线电压仍有指示, 只不过由于回路内阻的存在, 它们的指示正比于回路内阻的大小, 即内阻大的指示电压高, 内阻小的电压低。二次保险一相熔断的分析与以上分析相同。

1.2

三相PT的磁路是互相连通的, 当A相一次保险熔断时, 二次A相能感应一些电压, A相相电压、AB相线电压、AC相线电压的数值要比上述1.1分析要高一些, 因为上述1.1分析的情况是B相的感应电压在A相相电压、AB相线电压串联回路或是C相的感应电压A相相电压、AC相线电压串联回路中进行分配;三相PT二次一相保险熔断时和上述1.1分析结果相同。

1.3 当两相同时熔断时, 故障两相电压降低很大 (接近于零) , 而其它一相指示正常。

1.4.1 PT一次保险熔断的原因:

1) 、电压互感器内部线圈短路接地, 螺丝松动、导线受潮、绝缘损坏致过热等。2) 、套管或外绝缘破裂放电, 或有火花放电、拉弧现象。3) 、由于谐振造成过电压, 使电压互感器激磁电流增大, 使高压保险熔断。4) 、由于电压互感器二次保险选择不当, 二次过负荷或短路造成高压保险熔断。

1.4.2 二次保险熔断的原因:

1) 、由于误碰、异物、污秽潮湿、小动物造成二次短路使二次保险熔断或二次空开跳闸。2) 、由于保护装置内部故障, 分路开关选择不当。

1.5.1 一次保险熔断的处理:

1) 、首先根据现象进行判断哪相保险熔断, 测量二次电压进行确认。2) 、退出备自投保护, 主变电压保护, 防止误动作。3) 、取消电压互感器的二次保险, 拉开隔离开关将电压互感器隔离。4) 、故障程度较轻时 (漏油、内部发热、声音异常等) 若高压保险未熔断, 取下低压侧保险 (或拉开空开) 后, 可以直接拉开隔离开关, 隔离故障。5) 、故障程度比较重时 (冒烟、着火、绝缘损坏等) 若高压保险上装有合格的限流电子, 可拉开隔离开关进行隔离, 若无限流电阻时, 应用断路器进行切除故障, 不能直接拉隔离开关, 防止在切除故障是, 引起母线短路或人身事故。

1.5.2 二次保险熔断处理:

1) 、根据现象判断熔断器是否熔断, 二次空开是否跳开情况, 汇报调度停用相关的保护 (备自投、频率减负荷装置) 2) 、经检查发现明显故障点, 在有关影响保护停用的情况下, 可将熔断器或空开试合一次。

2. 中性点不接地系统的单相接地

2.1

中性点不接地系统发生单相金属性接地, 接地相相电压为零, 未接地相相电压升高为线电压;当发生经高电阻接地时, 接地相相电压降低但不为零, 未接地相相电压升高但达不到线电压。

2.2 单相接地原因:

电力线路断线, 外来物件搭挂在电量配电线路上, 设备绝缘老化击穿。

2.3 单相接地处理:

值班员应现根据信号和表计指示判断故障和相别, 并向调度汇报, 并根据调度令进行线路试拉。当拉开某条线路系统接地信号消失, 则该线路就是故障线路, 通知调度进行查线。若所有线路都拉开接地仍然没有消失, 应考虑是两条线路的同一相接地或是母线故障。

3. 谐振过电压

3.1

谐振是一种稳态现象, 它不仅会在操作或事故时的过渡过程中产生, 而且还可能在过渡过程结束以后较长时间存在, 直到发生新的操作、谐振条件受到破坏为止。可见, 这种过电压一旦发生, 往往会造成严重后果, 会使设备绝缘击穿, 会使电磁式电压互感器激磁电流成多倍增大, 造成一次保险熔断, 并可能导致互感器烧毁。

3.2

谐振过电压产生原因虽然很多且原理分析相当复杂, 但归根结底是由于电网中的电容元件 (1/3ωCo) 和电感元件 (ωL) (尤其是带铁芯的铁磁电感元件如变压器、电磁式PT等) 参数的不利组合形成的。在此仅列举出谐振过电压产生时的电压变化, 以便与中性点系统的单相接地、PT保险一相熔断现象做一比较、区分。

3.2.1 分频谐振、高频谐振:

三相电压轮流或同时升高, 成倍增长 (分频谐振增长的倍数一般不超过相电压的2.5倍, 高频谐振增长的倍数为相电压的3～7倍等) , 线电压指示基本不变。

3.2.2 基频谐振:

三相电压中两指示数升高 (一般不超过3.2倍相电压) 、一相降低, 过电流很大、电压互感器有响声, 往往造成设备绝缘击穿、避雷器和电压互感器损坏、电压互感器保险熔断等。基频谐振和系统单相接地的现象相似, 即我们平时说的“假接地现象”。

综合以上1、2、3节的分析, 我们根据电压变化可做如下结论, 以透过三者的共性看三者各自的独特性, 从而清晰地区别PT一、二次保险一相熔断、中性点不接地系统的单相接地、谐振过电压现象。

(1) .PT一次或二次保险一相熔断 (假设A相熔断) :A相相电压降低, B、C相相电压不会升高, AC线电压、AB线电压也不会升高, BC相线电压不变。

(2) .中性点不接地系统的单相接地 (假设A相接地) :A相电压为零, B、C相相电压升高为线电压, 为A相金属性接地;A相电压降低但不为零, B、C相电压升高但低于线电压, 为A相经高电阻接地。

(3) .谐振过电压:三相电压同时多倍升高、线电压不变;或线电压不变, 相电压一相降低、两相升高且高于近1.85倍线电压 (由于基频谐振电压升高为3.2倍相电压, 单相接地时未接地相电压升高为√3倍的相电压或近√3倍的相电压, 1.85为3.2/√3所得, 以此数来区别基频谐振过电压与单相接地现象) 。

摘要：沧州章赵集控小区现管辖5个220kV变电站, 17个110kV变电站, 共有35、10kV线路300多条, 都属于中性点不接地的小电流接地系统。由于老化线路比较多, 天气有异常时经常会发生单相接地, 电压互感器断线内部过电压等现象, 而且有时都会造成保险熔断。变电站交流绝缘检查装置动作, 发“预告警铃信号”、“接地信号”、三相交流电压表指示不正常等。因保护现象雷同, 运行人员往往容易发生误判断, 延误障碍处理, 危及电网的安全运行。