中性点接地方式对配电网可靠性的影响

中性点接地方式对配电网可靠性的影响发表时间：2019-07-08T11:55:57.010Z来源：《电力设备》2019年第4期作者：吴伟博1朱传利2[导读]摘要：中性点接地方式对配电网可靠性具有非常大的影响，本文对中心点接地方式对于配电网供电网可靠性的影响因素进行了分析，并且对配电网中性点接地方式的选择进行了探讨。（1.国网吉林省电力有限公司吉林供电公司城郊供电公司；2.国家电网国网吉林省电力有限公司吉林供电公司蛟河检修分公司）摘要：中性点接地方式对配电网可靠性具有非常大的影响，本文对中心点接地方式对于配电网供电网可靠性的影响因素进行了分析，并且对配电网中性点接地方式的选择进行了探讨。关键词：中性点接地方式；供电可靠性；配电网KEYWORD：Neutralpointgroundingmethod；Powersupplyreliability；Distributionnetwork引言电力系统通过长时间运行数据统计发现，导致电力用户停电的主要原因是中压配电网故障引起的诸多问题，其中故障最多的是系统单相接地故障。目前我国电力系统中，中低压配电网中性点接地的主要方式是不接地、经消弧线圈接地的小电流接地方式和经小电阻接地的大电流接地方式。中性点不同的接地方式决定了单相接地时不同的故障处理流程，从而影响到停电次数、停电时间以及停电用户数量等，可以说对于供电的可靠性有着非常大的影响。本篇文章主要是针对小电流接地方式、小电阻接地方式下的电力系统电缆线路和架空线路两种配电网，不同的中性点接地方式对于配电网供电可靠性的影响从停电时间、影响面积和故障处理方式进行了详细的分析。1中性点接地方式对供电可靠性的影响分析1.1对停电次数的影响（1）对长时间停电次数的影响。在架空线配置的配电网，中心点接地方式不管是选择小电阻，抑或者小电流都只有在永久性故障下才会导致长时间停电。而在电缆配置的配电网中，如果选用小电流的接地方式，或者是应用小电阻的接地方式，并且投入重合闸的情况下，则只有在永久性故障下才会造成长时间停电，而如果选用小电阻的接地方式而不投入重合闸，则不止永久性故障，瞬时性故障也会造成长时间的停电。线路永久性故障不只是导致长时间停电的唯一原因，故障过电压以及电弧火灾扩展也会造成这一问题，这两种情况对于配电网造成的进行影响是随机的，具有不确定性，而且二者之间是相互独立的。在架空网络下，如果采用小电阻的接地方式，过电压幅值是比较小的，而且持续时间也比较短，可以将过电压扩展率近似为零，而如果应用小电流的接地方式，那么过电压的幅值就比较大，而且持续时间也比较长，从而容易造成电压事故扩展。而就电弧火灾扩展概率而言，由于架空线路距离比较远，所以无论采取这两种接地方式其都可以近似为零。而就电缆网络配电网而言，如果采用小电阻的接地方式，那么过电压的幅值比较小，故障电流的持续时间也很短，因此可以将电弧火灾以及电压扩展率都近似为零，而如果采用小电流的接地方式，过电压的幅值会较大，并且会持续较长的时间，因此会比较容易引起电压事故，而且如果电缆沟内存在电缆接地，并且长时间没有熄弧，就可能会造成电弧火灾扩展。在实际运行中，如果采用小电流的接地方式，不管是架空网络还是电缆网络，都能够实现在两小时内带接地故障运行，而且如果能够在线修复出现的永久性故障，那么并不会造成长时间停电情况的出现。（2）对短时间停电次数的影响。对于架空网络配电网而言，如果采用中性点小电阻的接地方式，那么如果出现永久性故障，故障电路会先出现短时停电，如果重合不成功的话，将会造成长时间的停电。而如果是电缆网络，如果重合闸投入的话，则会和架空网络的情况相同，而如果重合闸不投入的话，则会直接长时间停电。不论是架空网络还是电缆网络，如果采用中性点小电流的接地方式，那么瞬时故障不会造成线路的短时停电，但是如果出现永久性的单项接地故障，而且在自动选线设置失败的情况下，那么就需要采用人工试拉路的方式来找到故障线路，理论上会导致同母线将近一半非故障线路短时停电。1.2对停电时间的影响小电阻的接地方式下，架空网络、电缆网络都会在出现故障时立即停电，那么其所停电的时间就包括了查找故障以及修复故障所需要的时间。而如果采用小电流的接地方式，由于系统能够在出现故障之后带故障运行2小时，而且能够进行故障的在线查找，其停电时间就比较短，只有部分查找故障的时间加上修复故障的时间，甚至只需要故障修复的时间。1.3停电用户数的影响（1）对长时停电用户数的影响。长时间停电用户数量和配电网类型、接地方式的关系并不大，主要和网架结构、配电自动化系统的应用情况有关，同一变电站中，在不同的接地方式下，长时间通电的用户数是一样的。如果在配电网中没有应用配电自动化系统，那么可以认为长时间停电用户数是故障线路上的用户数总和，而如果应用了配电自动化系统，尤其这一系统能够在3分钟内实现健全区段负荷的转移，能够极大的减少每次长时间停电用户数，而具体减少的数量则由线路的分段情况来决定，比如说，线路四分段，那么每次长时间停电只会影响到四分之一故障线路的用户数。（2）对短时停电用户数的影响。在上述两种配电网结构下，如果采用小电阻的接地方式，并且重合闸投入，那么如果出现瞬时性故障，那么在故障线路上的所有用户都将经历一次短时停电，而如果重合闸不投入，那么就没有用户会短时停电。而如果采用的是小电流的接地方式，人工拉路就会造成所拉线路上的全部用户经历一次短时停电。2中性点接地方式的选择根据长时间的工作经验，以及相关文献进行研究，发现在选择接地方式时应考虑一下几方面内容：（1）在架空线路配电网之中，通过小电流接地的中性点接地方式，用户平均故障长时停电次数和时间都比较小，而且在自动选线准确率不断提高的情况下，这种接地方式能够更好的保证供电的可靠性。（2）在电缆线路配电网中，在自动选线装置准确率比较高的情况下，通过应用小电流接地的方式可以获得更加优秀的评估指标。（3）在电缆线路配电网中，如果应用小电阻的接地方式，则需要考虑是否投入重合闸，在投入的情况下，能够减少长时停电，但是会增加短时停电，如果不投入则会有相反的结果，这种情况下就需要根据实际的需求来进行选择。参考文献：[1]康善斌.中性点接地方式对配电网可靠性的影响[J].自动化应用，2017（04）.[2]何林.中性点接地方式对配电网可靠性影响的研究[D].华北电力大学，2013.[3]平绍勋.电力系统中性点接地方式及运行分析[D].中国电力出版社，2015.[4]张扬.基于配电网中性点接地方式相关技术分析[J].科技创新与应用，2019（04）.[5]陈帆.尚德.冯博修.王磊.浅析中性点经消弧线圈接地方式[J].建材与装饰，2018（11）.[6]梁改革.袁光伟.配电网中性点接地方式对比分析[J].电工技术，2018（06）.