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摘要：变压器中性接地方式就是电力运行过程中电力系统中性点和地面之间的连接方式。研究电力运行过程中变压器中性点的接地方式可以提高电力运输的安全性、可靠性和经济性。本文主要对变压器中性点的接地方式进行了具体分析。
关键词：变压器；中性点；接地方式
通常，电力施工过程中，变电所变压器的各级电压接地方式就是指电网中性点的接地方式，在实际的工程中对变电所进行规划设计时，需要科学的选择和界定中性点的接地方式，这直接影响了电网运行的安全性和用户使用过程中的安全性。当前变压器中性点接地方式已经成为乐电力工作人员的重要课题。
1、变压器中性点接地方式概述
目前在我国会对 110kv 及以上电网采用大电流接地方式即中性点有效接地方式，在现实的电力运行过程中，会将中性点点位固定为地电位，一旦在电力运输过程中，发生单相接地故障时，能够保证非故障电压不会升高到 1. 4 倍运行的电压中性点，暂态过电压的水平也会较低，故障电流会增大，从而会使继电保护能够在最短的时间内跳闸，可以使国家的经济损失降低到最低点，可以让系统设备承受过电压时间较短。因此，大电流接地系统能够使整个系统设备绝缘水平降低，从而大幅降低造价。目前在我国针对 6—35kv 配电网多会使用小电流接地方式，即中性点非有效接地方式[1]。近几年随着我国经济实力的不断进步，也加大了对国内一些中小城市的电网改造，使得我国一部分中小城市中所配置的 6 －35kv 配电网电容电流在很大程度上得以增加，如不采取有效措施，将危及配电网的安全运行。
变压器中性点接地方式一般分为以下五种:1)中性点不接地方式:2)中性点经高电阻接地方式；3)中性点直接接地方式；4)中性点经低电阻接地方式；5)中性点经消弧线圈接地方式。变压器中性点采取不同的接地方式，在变压器的中性点上出现的过电压幅值也不尽相同，所以在实际应用中采取的保护方案也不尽相同。由于变压器中性点接地方式的选择，通常涉及到设备绝缘的安全、电力系统的安全稳定、系统的布置、自动控制上的正确动作和继电保护的装设、供电的可靠性、接地故障点对人身安全的危害性、对电讯和无线电的干扰等问题。因对变压器中性点接地方式的选择，各界也有不同的观点及经验。
2、变压器中性点接地方式的选择原则
从理论上分析，当变压器采用中性点采用不接地方式时，考虑到变压器在发生单相接地故障时，接地故障点有较大电容电流流过，同时会产生不能自行熄灭的强烈的电弧，损坏可能会损坏；而此时，变压器的中性点处对地电压则相应地升为相电压，非故障相的电压同时也就升为线电压。因此，变压器的中性点处绝缘，通常要按相电压绝缘进行考虑，变压器制造本因也就会因此增加。如果变压器的中性点采用直接接地方式，考虑到变压器在发生单相接地故障时，中性点处对地电压仍然为零，故变压器的中性点处绝缘仍可以按正常时情况考虑，不必相应的升高，造价成本就相对低一些。但这种情况下，故障点的电容电流就会很大，甚至可能超过三相发生短路时电流，造成故障点、变压器中性点构成的回路中流过的电流很大，甚至还会引发事故。
另外，还有经其它的接地方式，如下:1)经消弧线圈接地，属于中性点不接地范畴(小电容电流类型)。消弧线圈只是在理想情况下不带电压，实际运行中是有电压的，电压的大小取决于零序电流的大小。电力安全工作规程规定，运行中的高压设备其中性点接地系统的中性点应视作带电体。消弧线圈的作用是:利用其产生的电感电流与接地点的电容电流的方向相反，以消除产生电弧的条件。2)经小电阻、小电抗接地，属于变压器中性点直接接地范畴(大电容电流类型)。当发生单相接地故障时，因为短路故障电流相对较大，从而引发电压降低，系统相对不稳定。变压器中性点接地线上加装一个小电阻增强系统的稳定性。
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3、变压器不同的接地方式对供电可靠性的影响
3.1变压器的中性点采取小电阻接地方式
变压器中性点采取经小电阻接地方式时候，一般选择电阻的值相对较小.在系统单相接地时，其优缺点是:
1)电力系统发生单相接地时，健全相的电压不升高或升高较小，对变压器的绝缘等级要求也就较低，其耐压水平可以根据相电压标准进行选择。
2)在接地时由于流过故障送电线路的电流数值比较大，故障的零序过流保护也就有较好的灵敏度，也就更容易切除接地线路。
3)由于接地点的故障电流大，当零序保护不及时动作或者干脆拒动时，将使接地点及设备附近的绝缘受到更大的威胁，导致发生更大的故障。
4)当在发生单相接地故障的时候，无论是发生永久性的，还是发生非永久性的故障，结果都作用于跳闸，从而使线路开关的跳闸次数增加，更是严重的影响了用户的正常供电，使得系统的供电可靠性得不到保证。
3.2变压器中性点经消弧线圈接地方式
采用变压器中性点经消弧线圈的接地方式，在电力系统发生单相接地时候，流过故障的接地点的故瘴电流相对较小，从而使得在线路发生单相接地的故障时，可以不立即作用于跳闸。按有关规程规定:“单相接地故障，电网可以继续运行2小时”，从实际的运行经验和实验的资料显示，当发生接地的电流小于10A时，故障的电弧就能自行消灭，因消弧线圈的产生的电感电流正好可以用于补偿接地点流过的电容电流，采取过补偿的方式，若调节得科学合理时候，电弧便能自灭。[2]因此变压器中性点采取经消弧线圈接地方式，将可以大大的提高系统的供电可靠性，也就可以大大的高于变压器中性点经过小电阻接地的运行方式，但变压器经消弧线圈接地方式，同时也存在着如下的问题:
1)当系统在发生接地时，由于故障发生时候，接地点流过的残流很小，并且按照有关要求，消弧线圈必须处于过补偿方式，就会发生接地的故障线路和没用发生接地线路所流过的零序电流的方向相同，导致零序方向保护无法正确的检测出发生接地的故障线路。
2)因目前运行的消弧线圈在电网中大多采用手动调匝的结构，大多数都要在退出系统运行方可以调整，同时也没有在线实测电网在发生单相接地时候的电容电流，运行中，不能根据电网电容电流的变化情况，及时准确地进行调节，从而不能很好的起到补偿的作用，有时候还会出现过电压和弧光不能自灭等问题[3]。
4、微机自动控制消弧装置
采取人工调节的消弧线圈，因不能根据电网运行的实时情况，调整补偿的数值，这种情况就不能保证电网始终处于过补偿状态的要求，甚至会发生系统谐振的情况，并很难科学合理地将故障发生时，需要入地电流控制到合理状态。微机自动跟踪消弧装置目前己经不断完善，并逐渐形成系列产品，可以有效的解决并科学的控制中性点经消弧线圈接地方式的电网，该装置具有零序阻抗较小，并且损耗较低，还可适当的带部分二次负荷，具有调节特性好、噪声低、线性度高等特点，达到抑制由于消弧线圈发生谐振的问题。
结语：
随着社会对电力系统的依赖性越来越高，电力系统也在迅速的发展过程中得到了不断的优化和完善。当前国内外很多专家学者都对中性点接地方式研究非常重视，研究中性点的接地方式可以有效提高供电系统的稳定性。在实际的电力工作中，四种接线方式各种优势和不足之处，只有不断加强对变压器中性点接地方式的研究，才能提高电力系统的稳定性，为社会创造更多的利益。
参考文献
[1]于化鹏,陈水明,杨鹏程,印华,崔婷. 220kV变压器中性点经小电抗接地方式[J]. 电网技术,2011,01:146-151.
[2]覃松涛,黄超,蒙亮,郑发林. 220kV变电站主变压器中性点接地方式分析[J]. 南方电网技术,2014,02:46-50.
[3]朱湘兰. 变压器中性点接地方式对电力系统运行可靠性的影响研究[J]. 中国新通信,2013,10:94-95.
论文作者:赵江辉
论文发表刊物:《电力设备》2016年第14期
论文发表时间:2016/10/11
标签：变压器论文; 方式论文; 电流论文; 故障论文; 发生论文; 弧线论文; 单相论文; 《电力设备》2016年第14期论文;