淺談中性點(diǎn)接地方式及其影響

張立新

1.中性點(diǎn)直接接地

中性點(diǎn)直接接地方式，即是將中性點(diǎn)直接接入大地。該系統(tǒng)運(yùn)行中若發(fā)生一相接地時(shí)，就形成單相短路，其接地電流很大，使斷路器跳閘切除故障。這種大電流接地系統(tǒng)，不裝設(shè)絕緣監(jiān)察裝置。

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)過電壓最低，而過電壓是電網(wǎng)絕緣配合的基礎(chǔ)，電網(wǎng)選用的絕緣水平高低，反映的是風(fēng)險(xiǎn)率不同，絕緣配合歸根到底是個(gè)經(jīng)濟(jì)問題。

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)產(chǎn)生的接地電流大，故對(duì)通訊系統(tǒng)的干擾影響也大。當(dāng)電力線路與通訊線路平行走向時(shí)，由于耦合產(chǎn)生感應(yīng)電壓，對(duì)通訊造成干擾。

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)在運(yùn)行中若發(fā)生單相接地故障時(shí)，其接地點(diǎn)還會(huì)產(chǎn)生較大的跨步電壓與接觸電壓。此時(shí)，若工作人員誤登桿或誤碰帶電導(dǎo)體，容易發(fā)生觸電傷害事故。對(duì)此只有加強(qiáng)安全教育和正確配置繼電保護(hù)及嚴(yán)格的安全措施，事故也是可以避免的。其辦法是：①盡量使電桿接地電阻降至最??；②對(duì)電桿的拉線或附裝在電桿上的接地引下線的裸露部分加護(hù)套；③倒閘操作人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行電業(yè)安全工作規(guī)程。

2.中性點(diǎn)不接地

中性點(diǎn)不接地方式，即是中性點(diǎn)對(duì)地絕緣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，不需任何附加設(shè)備，投資省。適用于農(nóng)村10kV架空線路為主的輻射形或樹狀形的供電網(wǎng)絡(luò)。該接地方式在運(yùn)行中，若發(fā)生單相接地故障，其流過故障點(diǎn)電流僅為電網(wǎng)對(duì)地的電容電流，其值很小稱為小電流接地系統(tǒng)，需裝設(shè)絕緣監(jiān)察裝置，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)單相接地故障，迅速處理，以免故障發(fā)展為兩相短路，而造成停電事故。

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，其接地電流很小，若是瞬時(shí)故障，一般能自動(dòng)熄弧，非故障相電壓升高不大，不會(huì)破壞系統(tǒng)的對(duì)稱性，故可帶故障連續(xù)供電2h，從而獲得排除故障時(shí)間，相對(duì)地提高了供電的可靠性。

中性點(diǎn)不接地方式因其中性點(diǎn)是絕緣的，電網(wǎng)對(duì)地電容中儲(chǔ)存的能量沒有釋放通路。在發(fā)生弧光接地時(shí)，電弧的反復(fù)熄滅與重燃，也是向電容反復(fù)充電過程。由于對(duì)地電容中的能量不能釋放，造成電壓升高，從而產(chǎn)生弧光接地過電壓或諧振過電壓，其值可達(dá)很高的倍數(shù)，對(duì)設(shè)備絕緣造成威脅。

此外，由于電網(wǎng)存在電容和電感元件，在一定條件下，因倒閘操作或故障，容易引發(fā)線性諧振或鐵磁諧振，這時(shí)饋線較短的電網(wǎng)會(huì)激發(fā)高頻諧振，產(chǎn)生較高諧振過電壓，導(dǎo)致電壓互感器擊穿。對(duì)饋線較長(zhǎng)的電網(wǎng)卻易激發(fā)起分頻鐵磁諧振，在分頻諧振時(shí)，電壓互感器呈較小阻抗，其通過電流將成倍增加，引起熔絲熔斷或電壓互感器過熱而損壞。

3.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地

中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式，即是在中性點(diǎn)和大地之間接入一個(gè)電感消弧線圈。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，其接地電流大于30A，產(chǎn)生的電弧往往不能自熄，造成弧光接地過電壓概率增大，不利于電網(wǎng)安全運(yùn)行。為此，利用消弧線圈的電感電流對(duì)接地電容電流進(jìn)行補(bǔ)償，使通過故障點(diǎn)的電流減小到能自行熄弧范圍。通過對(duì)消弧線圈無載分接開關(guān)的操作，使之能在一定范圍內(nèi)達(dá)到過補(bǔ)償運(yùn)行，從而達(dá)到減小接地電流。這可使電網(wǎng)持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，相對(duì)地提高了供電可靠性。

該接地方式因電網(wǎng)發(fā)生單相接地的故障是隨機(jī)的，造成單相接地保護(hù)裝置動(dòng)作情況復(fù)雜，尋找發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)比較難。消弧線圈采用無載分接開關(guān)，靠人工憑經(jīng)驗(yàn)操作比較難實(shí)現(xiàn)過補(bǔ)償。消弧線圈本身是感性元件，與對(duì)地電容構(gòu)成諧振回路，在一定條件下能發(fā)生諧振過電壓。消弧線圈能使單相接地電流得到補(bǔ)償而變小，這對(duì)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)比較困難。

4.中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地

中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地方式，即是中性點(diǎn)與大地之間接入一定電阻值的電阻。該電阻與系統(tǒng)對(duì)地電容構(gòu)成并聯(lián)回路，由于電阻是耗能元件，也是電容電荷釋放元件和諧振的阻壓元件，對(duì)防止諧振過電壓和間歇性電弧接地過電壓，有一定優(yōu)越性。中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地的方式有高電阻接地、中電阻接地、低電阻接地等三種方式。這三種電阻接地方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，要根據(jù)具體情況選定。

5.結(jié)束語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化對(duì)電力依賴和消費(fèi)程度越來越高，對(duì)用戶供電的可靠性，也不再是靠帶單相接地故障運(yùn)行2h來保證，而是靠電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電力調(diào)度控制來保證。

隨著電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大，單相接地電流也隨之增大，而威脅到設(shè)備的安全。為此，10kV單電源輻射形或樹狀形供電，必須向環(huán)網(wǎng)雙電源供電改造。

此外，由于現(xiàn)代化城鎮(zhèn)建設(shè)對(duì)市容的要求，10kV架空線路應(yīng)改造為以電纜供電為主，架空線路為輔，這也成必然趨勢(shì)。所以10kV電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式，將隨用電負(fù)荷逐年遞增與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化而變化。

為滿足今后電力發(fā)展的需要，必須根據(jù)電力負(fù)荷、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電纜回?cái)?shù)、過電壓保護(hù)、跳閘方式，以及繼電保護(hù)構(gòu)成和電力系統(tǒng)穩(wěn)定性等因素，對(duì)10kV電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式進(jìn)行選擇確定，從而達(dá)到中性點(diǎn)接地方式的優(yōu)化。