电力系统中性点接地

电力系统中性点接地潘峰2电力系统接地出于不同的目的，将电气装置中某一部位经接地线和接地体与大地作良好的电气连接，称为接地。根据接地的目的不同，分为工作接地和保护接地。工作接地是指为运行需要而将电力系统或设备的某一点接地。如：变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地、避雷器接地等都属于工作接地。保护接地是指为防止人身触电事故而将电气设备的某一点接地。如将电气设备的金属外壳接地、互感器二次线圈接地等。3电力系统的中性点接地电力系统中性点接地方式是一个很重要的综合性问题，它不仅涉及到电网本身的安全可靠性、过电压绝缘水平的选择，而且对通讯干扰、人身安全有重要影响。配电网主要指10kV、35kV、66kV三个电压等级的电网，在电力系统中量大面广，占有重要的地位。在过去，由于配电网比较小，主要采用不接地或经消弧线圈接地，在80年代中后期，有些配电网的中性点采用了经低电阻接地或高电阻接地方式，近年来各种不同形式的自动跟踪补偿的消弧线圈开始在配电系统中运行。4变压器中性点接地方式变压器中性点接地方式一般分为以下几种:一、中性点不接地方式；二、中性点直接接地方式；三、中性点经消弧线圈或电阻接地方式；5接地方式的选择110kV电力网，大都采用中性点直接接地方式，少部分采用消弧线圈接地方式；20～60kV的电力网，采用经消弧线圈接地或不接地的方式。但当单相接地电流大于10A时，可采用经消弧线圈接地的方式；3～10kV电力网，多采用中性点不接地方式。但当电网电容电流大于30A时，可采用经消弧线圈接地或经电阻接地的方式；1kV以下，均采用中性点直接接地的方式；爆炸危险场所或矿下，一般采用中性点不接地。6中性点不接地三相系统在中性点不接地的三相系统中，当一相发生接地时三相系统的平衡没有遭到破坏，因此可继续运行一段时间，这是这种系统的最大优点。但不许长期接地运行，因为未接地相对地电压升高到线电压，一相接地运行时间过长可能会造成两相短路。所以在这种系统中，一般应装设绝缘监视或接地保护装置。一相接地系统允许继续运行的时间，最长不得超过2h。这种系统中，若接地电流大于5A时，发电机、变压器和电动机都应装设动作于跳闸的接地保护装置。7中性点不接地三相系统中性点不接地系统的优点：这种系统发生单相接地时，三相用电设备能正常工作，允许暂时继续运行两小时之内，因此可靠性高。其缺点：这种系统发生单相接地时，其它两条完好相对地电压升到线电压，是正常时的√3倍，因此绝缘要求高，增加了绝缘费用。8中性点直接接地系统中性点直接接地的系统属于较大电流接地系统，一般通过接地点的电流较大，可能会烧坏电气设备。发生故障后，继电保护会立即动作，使开关跳闸。目前我国110kV以上系统大都采用中性点直接接地。9中性点直接接地系统中性点直接接地系统的优点：发生单相接地时，其它两相完好对地电压不升高，因此可降低绝缘费用。缺点：发生单相接地短路时，短路电流大，要迅速切除故障部分，从而使供电可靠性差10中性点经消弧线圈接地中性点不接地三相系统在发生单相接地故障时虽还可以继续供电，但在单相接地故障电流较大，如35kV系统大于10A，10kV系统大于30A时，就无法继续供电。为了克服这个缺陷，便出现了经消弧线圈接地的方式。在35kV电网系统中，广泛采用了中性点经消弧线圈接地的方式11中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地系统的优点：除有中性点不接地系统的优点外，还可以减少接地电流；其缺点：这种系统发生单相接地时，其它两条完好相对地电压升到线电压，是正常时的√3倍，因此绝缘费用增加（类同于中性点不接地系统）。12中性点经电阻接地有些配电网发展很快，城市中心区大量敷设电缆，单相接地电容电流增长较快，虽然装了消弧线圈，由于电容电流较大，且运行方式经常变化，消弧线圈调整困难，还由于使用了一部分绝缘水平低的电缆，为了降低过电压水平，减少相间故障可能性，因此采用了中性点经电阻接地的方式。13中性点经电阻接地在6-66KV电网中，传统的分类把电阻分为高电阻、中电阻和低电阻三种形式，对应的电阻值如下：高电阻500Ω，接地故障电流10-15A；中电阻10-500Ω，15A接地故障电流600A；小电阻10Ω，接地故障电流600A14蓬勃FPSO接地系统Topside采用中阻接地，共12个接地电阻柜：低压变压器电阻柜(8个)，电阻：45Ω-135Ω高压变压器电阻柜(2个)，电阻：13.18Ω透平发电机电阻柜(2个)，电阻：30.3ΩHULL采用高阻接地，共6个接地电阻柜：高压变压器电阻柜(4个)，电阻：900ΩEssential发电机电阻柜(2个)，电阻：1500Ω15Topside接地电阻柜外观16HULL接地电阻柜外观17蓬勃接地电阻柜介绍蓬勃接地电阻柜采用上海新上阻的GZ型接地电阻器，用于联接变压器和发电机与大地之间的一种保护型电器。当电力系统出现故障时，配电系统中性点将偏移，中性点通过电阻接地限制了故障电流，使电力系统有时间进行检测，诊断保护和切换，避免设备损坏。18蓬勃接地电阻柜介绍接地电阻柜电阻一般采用镍铬合金制成，这种材料性能稳定，温度系数小。19接地电阻柜原理20