中机国能电力工程有限公司1,2 上海市 200444 晶科电力有限公司3 上海市 200444
摘要：随着我国电网建设规模不断扩大，单相接地故障发生的频率明显增多，供电线路经常会出现跳闸的情况，所以中性点接地方式渐渐取代了直接接地方式。电网规模的持续扩大，使线路长度不断增加，使配电网单相事故发生时，在故障发生的地点会产生很强的接地电流，且同时产生的间歇电弧将导致电压过大，扩大事故的影响面积，使配电网的可靠性无法得到保障。基于此，本文介绍了配电网中性点不同的接地方式的特点，对关于配电网中性点接地方式的线路保护进行了简要的分析。
关键词：中性点接地方式；配电网；线路保护
1配电网中性点不同的接地方式的特点
1.1中性点不接地方式。(1)这种接地方式是中性点非有效接地系统中的一种，实际上可以视为经容抗接地的接地系统。该电容是由电网中的电缆、架空线路、电机、变压器等所有电气设备的对地耦合电容所组成。当发生单相接地故障时，三相线电压仍然可以保持平衡，可继续供电一段时间，且流经故障点的稳态电流就是单相对地电容电流。当电网发生单相接地故障时，只是非故障相电压升高1.732倍，而线电压维持不变，所以不影响三相设备的正常运行，这是该种接地方式的最主要的优点。(2)电网的电磁式电压互感器由于磁饱和而引起中性点位移，加之参数的配合不同将发生铁磁谐振过电压，其值可以达到4倍相电压；发生间歇弧光接地时，此时接地电弧将在电流过零时短暂熄灭，而在峰值附近重燃。电弧的重燃和熄灭将导致电网强烈电磁振荡，可产生3.5～4倍相电压的过电压。这些过电压持续时间较长时，将会对电网设备的绝缘寿命产生不良影响。
1.2中性点经消弧线圈接地方式。(1)传统的消弧线圈要人工进行调谐，不仅会使电网短时失去补偿，而且不能有效地控制单相故障电流。自动跟踪补偿消弧线圈，能够随电网的运行方式变化及时快速的调节消弧线圈的电感值，当发生单相接地时消弧线圈的电感电流能有效补偿接地点的电容电流，避免了间歇性弧光过电压的产生。(2)中性点经消弧线圈接地系统，当系统发生单相接地故障时，由于接地点残流很小，且根据规程要求消弧线圈必须处于过补偿状态，接地线路和非接地线路流过的零序电流方向相同，故零序过流、零序方向保护无法检测出已接地的故障线路。
1.3中性点经小电阻接地方式。(1)中性点经小电阻接地方式中，一般选择电阻的值较小。在系统单相接地时，通过流过接地点的电流来启动零序保护动作，切除故障线路。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，可以比较容易检除接地线路。(2)经小电阻接地系统，发生单相接地故障时由于接地点的电流较大，当零序保护动作不及时或拒动时，将使接地点及附近的绝缘受到更大的危害，导致相间故障发生。当发生单相接地故障时，无论是永久性的还是非永久性的，均作用与跳闸，供电的可靠性下降。
2配电网中性点接地方式的线路保护分析
在线路保护方面，两种接地方式各有其特点：在瞬时性单相接地故障的处理上，谐振接地方式过程为:故障→补偿→清除；低阻接地方式过程为:故障→跳闸→重合→清除；在永久性单相接地故障处理上，谐振接地方式过程为:故障→补偿→选线→跳闸；低阻接地方式过程为:故障→跳闸→重合→跳闸。在此，通过对重合闸和选线技术的分析，对这两种接地方式进行比较。
2.1接地故障的重合闸分析。(1)重合闸对电力系统的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在中性点接地方式选用低阻接地的前提下，根据电力部门的调查统计结果显示，中低压线路的跳闸中速断起到保护作用的次数约占一半。随着我国电网系统建设发展速度的加快，大中型变压器的低压侧短路的容量正在稳步上升，因保护重合闸而对供电系统进行二次冲击的次数越来越多，对变压器的影响也越来越严重，所以必须引起电力从业人员的重视。而一般选用的保护措施是，在出线1.5km的范围内，将绝缘导线应用到10kV的架空线路中、直接退出重合闸，这些保护措施虽然在一定程度上能降低事故的危害性，但对其的防护仍处于被动状态，可能会延长线路跳闸的时间。(2)重合闸对用电住户的影响。计算机等电子设备在电网中的使用使用电住户的负荷特性产生了一些变化，对于供电稳定性和可靠性的敏感度越来越高，一瞬间的断电就会导致整个系统出现过度反应或其它异常，甚至有时会造成信息丢失，造成无法估计的损失。(3)减小重合闸的影响程度。最大限度的减少跳闸次数是减小重合闸影响程度的最有效最快捷的方法，配电网在选择低阻接地方式的情况下，主要是靠重合闸来解决供电线路的瞬间性接地故障，这样一定会导致线路跳闸事件时有发生。而谐振接地方式主要是靠消弧线圈的补偿功能来处理瞬间性接地故障，单相接地电流几乎为零，故障自动消除的能力自然就很强，进而大大减少了线路跳闸的次数。由此看来，供电系统采用谐振接地方式能够有效的控制重合闸带来的不利影响。
2.2接地故障选线方式分析。接地故障的过渡电阻值，对谐振接地系统中的单相接地选线保护和低阻接地系统中的单相接地零序保护的影响，有很大差异。在低阻接地的大电流系统中，以电流定值整定的各类保护装置，不同程度地受到这一电阻值的影响。为此，该保护装置多采用增大动作值和提高灵敏度系数的办法，来增强保护的可靠性。对于电缆线路，其各类故障主要发生在端部，尽管其过渡电阻值也不尽相同，但由于电缆的输电环境相对良好，通过实际实验可以得到该值的分布情况，由此对保护进行整定；对于架空导线，接地情况会变的非常复杂，导线断线后与沥青路面接触，与土壤接触，接触面是否有水，都会大大影响过渡电阻值，且其时变性也很强。此外，断线落地后，有时因张力不均因素，导线芯会缩入外层绝缘里去，这种情况更令保护装置无能为力。因此，这给以电流为定值的各类保护装置的正确动作带来不可避免的影响。谐振接地系统发生单相故障时，由于消弧线圈的补偿作用，虽然使故障线路的故障电流大幅度降低，但可以通过单相接地选线装置提取故障信息，仍可在不同过渡电阻值下正确选线。如今选线装置日趋成熟完善，其选线方法主要有突变量法、能量法、谐波比幅比相法、稳态小波法、暂态小波法和首半波法。众多方法的使用可适应各种单相故障情况，使得选线成功率达到98%以上。单相故障跳闸不再依赖低阻接地方式下的继电保护装置，无需电流整定，单相故障处理方式灵活，适应复杂的现场情况。所以说在接地故障选线方面，带有新型选线装置的谐振接地系统有着低阻接地系统无法比拟的优势。
3结束语
综上可知，随着我国电网技术的不断更新和优化，以及国家对电网建设投资力度的不断加大，用户对配电网供电质量提出了更高的要求。因此，电力企业更应当加大对配电网中性点接地方式研究和优化的力度，这也是未来我国电网的重要研究方向之一。
参考文献
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[2]中性点接地方式对供电可靠性的影响分析[J].郭丽伟,薛永端,徐丙垠,蔡燕春,张少凡.电网技术.2015(08)
作者简介：陈碧霞，女，上海市，上海电机学院电气工程及其自动化专业，学士学位，电气设计师，单位：中机国能电力工程有限公司；研究方向：发输变电设计
李丽丽 ，女，河南郑州人，郑州大学电气工程学院自动化专业，学士学位，电气设计师，单位：中机国能电力工程有限公司；研究方向：发输变电设计
周学贵 ，男，辽宁丹东，辽宁工程技术大学，学士学位，电气设计师，单位：晶科电力有限公司；研究方向：发输变电、自动化
论文作者:陈碧霞1,李丽丽2,周学贵3
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/31
标签：故障论文; 单相论文; 方式论文; 电流论文; 电网论文; 线路论文; 谐振论文; 《电力设备管理》2017年第6期论文;