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摘要：随着电力行业的不断变化和更新，中性点加电抗方式的引入，是一种新型的接地方式，对于没有工程经验或标准依据可以参考，将会对发电机的实际运行特性产生一定的影响。其中，中性点位移电压将会产生较为明显的影响，存在威胁发电机稳定运行的可能，超过标准要求的中性点位移电压不得超过相电压的10%的限值。因此，本文将针对发电机中性点加电抗的接地方式，分析其对中性点位移电压的影响。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对基于配电网中性点接地方式相关技术分析提出了一些建议，仅供参考。
关键词：基于配电网中性点接地方式；影响；相关技术分析
引言
当配电网接地电容较大而要求的设计单相故障接地较低时，若采用配电网中性点高阻加电抗补偿接地的方式，则有可能导致中性点位移电压相对纯高阻或不接地情况下出现增大的情况。因此，在进行中性点接地装置参数配置时除依据常规的暂停过电压幅值、单相接地故障短路电流作为设计输入外，还需要考虑中性点位移电压的影响。中性点位移电压的增大系数与电阻、电抗、定子对地电容均有关，在设计时需进行耦合考虑分析。
1、配电网中性点接地的意义
目前，中国中压配电网中性点主要有不接地、谐振接地（也称消弧线圈接地）和低阻接地（也称小电阻接地）3种方式。其中，不接地系统（占到总数60%以上）与谐振接地系统（约占三分之一）应用最为广泛，统称小电流接地系统。小电流接地系统的单相接地（简称为小电流接地）故障电流小，瞬时性故障电弧能够自动熄灭；永久接地故障时允许系统带接地点运行2h，可避免突然停电；接地点地电位升高幅度小，有利于消除接触电压与跨步电压触电风险。另一方面，长时间带接地点运行，可能引发相间短路故障、电缆沟着火，导致大面积停电；坠地导线、树闪故障等还可能导致人身触电与火灾事故。因此，随着近年小电流接地故障保护技术的逐步成熟，国家电网和中国南方电网都修改了配电网运行规程，要求快速就近隔离永久性小电流接地故障，以消除事故扩大风险，进一步提高供电安全性与可靠性。这是中国配电网运行管理方式的一次重大变革，给小电流接地故障保护带来了发展机遇与挑战。在中国，小电流接地故障保护问题长期以来没有得到足够的重视，存在消弧和消谐装置配置不合理与运行不正常现象，接地选线与定位装置正确动作率不高，现场人员往往依靠人工拉路确定故障线路，造成非故障线路停电。随着电缆线路逐步增多，系统中能够自动熄弧的故障比例降低；另一方面，因系统电容电流增大，原有消弧线圈补偿容量不足，消弧效果下降；因此，部分供电企业试图通过改造系统接地方式来解决问题。而由于对不同接地方式优缺点与适用性、小电流接地故障的消弧方法、单相接地故障保护方法，还存在不少模糊甚至错误的认识，提出的接地方式改造与接地故障保护方案不尽合理，达不到提高系统安全性与可靠性的预期。
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2、中性点接地方式对供电可靠性的影响探究
2.1对短时停电次数的影响
架空网络配电网中使用中性点小电阻的接地，如果接地匹配失败，可能会长时间停电。接地方法出现永久故障的问题，故障电路首先发生短时间停电。有线网络分配网络中的重新通风不能正常工作，可能会直接长时间停电。再次进入废气管道，就像架空网络一样。使用中性点小电流的接地方法，无论是电缆网络还是架空网络，瞬时故障都不会导致线路短时间停电。但是，如果单个接地发生永久故障，理论上将发生接近同一总线一半的非故障线断电，如果自动路径选择设置失败，则必须手动调试路线以找到故障线。
2.2对停电时间的影响
小电流的接地方式影响的停电时间与小电阻的接地方式完全不同。小电流的接地方式，停电时间相对较短。这是因为系统在出现故障后可以持续运行2小时，在此期间可以在线发现故障。停电时间包括部分发现故障的时间、中断修复时间，甚至中断修复时间。小电阻的接地方式使停电持续时间更长。因为电缆网络或停电架空网络出现故障时立即发生停电，所以停电时间是找到故障所需的时间加上恢复故障所需的时间。
3、基于配电网中性点接地方式相关技术分析
3.1中性点经消弧线圈接地方式
小电流接地系统中3 ~ 10kv架空线路单相接地故障容量电流超过10 a，或3 ~ 10kv电缆线路单相接地故障容量电流超过30 a时，必须在中性点和接地极之间设置消弧线圈。这通常称为共振接地,与中性点不接地系统相比，共振接地在某些方面有无可比拟的优点，但操作要求更严格。系统发生单相接地时，消弧线圈可防止谐振过电压。消弧线圈接地方式特别适用于架空线电容器电流IC > 10A，瞬时性的单相接地。在电力系统中性点经消弧线圈单相接地系统发生故障时，消弧线圈的电流将转换为感应电流，可有效抑制电弧再燃的可能性，减少电弧再燃的发生，降低高幅值电弧接地过电压出现的可能性。由于消弧线圈的补偿功能，接地故障点的剩余电流减小，消弧线圈处于过补偿状态，即接地线的零序电流方向与其他线路的零序电流方向相同，提高了正确选择故障线路的难度。
3.2中性点经消弧线圈并电阻接地
正常情况下，接地控制装置运行在接地补偿线圈自动调谐状态；瞬时故障情况下，接地补偿线圈快速对故障进行补偿，避免发展为永久故障；永久故障时，投入接地电阻快速切除故障，确保设备与人身安全。虚框连接部分为并联电阻选线，即在消弧线圈旁通过开关并联一个电阻ZR，正常运行时电阻ZR不投入运行，消弧线圈投入运行，电阻控制开关KM在断开状态。系统发生线路单相接地故障时，若是瞬时接地，消弧线圈零延时对故障点电容电流进行补偿，使故障接地自动消除。若为永久性接地故障，电阻ZR延时1s投入，在接地点产生一个阻性分量电流，使得故障线路与非故障线路上的零序电流出现明显的差异，装置根据计算值就能准确识别出故障线路，达到正确选线的目的。
3.3中性点接地方式的选用
(1)如果电缆布线网中自动选路装置的精度相对较高，则获得良好的评价指标后，可以应用小电流接地。(2)要在电缆接线网中应用小电阻的接地方式，必须将此问题放回废路。不需要投入就能减少短时间的停电，但长时间的停电会增加。但是，投入会产生相反的结果，因此在特定情况下，必须根据实际需求进行选择。
结束语
综上所述， 目前，我国电力系统接地中低压配电网中性点的主要方法是小电流接地方式，不接地，通过消弧线圈接地，除此之外，一些沿海城市还采用通过小电阻的大电流接地方式。使用配电网中性点不接地系统及中性点经消弧线圈接地系统的单相接地故障选线，比单一故障选线方法具有更高的选线准确性。
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论文作者:王野
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/16
标签：故障论文; 电流论文; 方式论文; 弧线论文; 单相论文; 电阻论文; 配电网论文; 《防护工程》2019年16期论文;