王 聪
国网黑龙江望奎县电业局有限公司 黑龙江 绥化 152100
摘要:电力系统中性点接地方式就是电力系统当中,变压器或者发电机中性点和地之间所采用的连接方式。通过大量的实践发现,选用恰当的中性点接地方式非常重要,不但对电力系统的电流起到一定的抑制作用,还可以对过电压的水平进行有效的控制。本文主要探讨电力系统中性点接地方式与供电安全。
关键词:电力系统 中性点接地 方式 供电安全
现今社会电力系统的安全运行对国家,对企业,乃至对个人来说都是十分重要的。中性点接地方法是电力系统中一个复杂的问题,涉及电力系统的各个方面,影响电力使用,传输等各个方面。它是电力系统安全经济运行的技术基础。电力系统的中性点接地方法应充分考虑其安全性。
一、中性点接地方式对供电网络安全性影响
1.中性点不接地
中性点不接地方法也称为中性点绝缘接地。它的设计结构简单,易于操作不需要额外的设备和相对较低的投资成本。架空线路较长的树状电力网络的理想选择。如果电源系统始终保持接地状态运行,很可能会破坏绝缘的薄弱点,并损坏电气设备。因此,在没有中性点的电源系统中,必须安装专用的监控设备,以便工作人员及时观察接地情况,然后采取有效措施进行处理,杜绝接地故障。在未在中性点接地的供电系统中,接地电流过大,接地位置会产生不会自行熄灭的电弧。由于电源系统是由电感 器和电容器组成的振荡电路,因此很容易引起故障并引起两相接地短路。
当电力系统中性点不接地系统发生单相接地故障的时候,中性点的电压将会升高,并且升至相电压,所以对中性点的绝缘水平将有新的要求,此时的绝缘水平必须达到线电压的标准。然而,通过调查发现,大部分服役期的电网主变都是分级绝缘变压器,这就必然会对中性点不接地系统的普遍应用产生一定的干扰作用。通过上述分析,中性点不接地系统的运用是受到一定局限的。对于三相供电系统和 线路比较短的配电网来说,更加适合采用中性点接地系统;对于低压供电系统或者爆炸危险场所来说,更加适合采用中性点不接地系统。
2.中性点直接接地
供电系统正常运行时,中性点电位固定是零,一旦发生了单相接地,接地点和中性点之间立刻会发生 短路现象,进而电位会直接增大,系统就可能发生不可逆的损伤,所以在中性点直接接地的系统中,一旦发生一相接地故障,系统要立刻断电,切断用户电源。实践表明,在1000V以上的电源系统中,发生单相接地多数都是产生的瞬时故障,在故障排除之后,系统可以直接恢复工作状态,维持供 电安全,确保供电的可靠性。在该系统中,为了提高电源的可靠性,通常安装自动重合闸设备。
3.中性点消弧线圈接地
中性点消弧线圈接地主要是当电流过大,超过某个设定值时采用的,采取该种接地方式的供电系统称为中性点消弧线圈接地系统,具体方式是在接地过程中在大地和中性点之间采取消弧线圈连接,该线圈主要由绕线电阻和铁芯构成,通过绕组数的增减来改变消弧线圈电感的大小。电力系统在正常工作状态下,中性点电压是三相不对称的,并且该值相对较小,因此消弧线圈中产生的电流也较小。通常,使用一种补偿方法,该方法可以减小电力系统中的电流,并且在减少电流的过程远离震荡点,而且还不会引起振荡。当单相接地故障发生的情况,接地电流从消弧线圈中得到补偿,进而减少接地线路中的电流大小,使电弧熄灭。在中性点消弧线圈接地系统中,发生单相接地时故障电压为零,无故障电压将增加,三相电压保持不变,因此可以短暂停止系统运行。
二、中性点接地方式对供电系统安全的影响
中性点接地方法是影响电力系统安全供电的重要因素之一。在正常系统工作条件下,考虑到系统的三相对称性,中性点接地方法对系统没有影响,即中性点接地方法对供电系统的影响主要体现在系统故障。电力系统在运行期间发生故障,大多数是短路故障。在正常运行期间,除中性点外,相和相或者相和地均绝缘。当供电系统中发生两相短路,继电保护装置应立即切断故障线路,即中性点接地方法,它对故障期间供电线路的跳闸率没有影响,当线路发生单相接地,采取不同的中性点接地方式,最后反应出来的故障现象也不一样,最终将导致供电系统的线路跳闸条件不同。因此,有必要清楚中性点接地对整个供电网络的安全性的影响。并定量计算中性点接地方法对整个系统可靠性的影响。
零序保护
中性点不接地系统的零序保护
单相接地时,中性点成以单相电压存在,影响系统内三相电力系统,因此系统内都会出现零序电压,而短路点的零序电压即为相电压。
零序电流保护
当零序电流继电器感应到零序电流时将动作发出信号。为防止单相接地电流较大造成重大影响,通常将保护装置也接于零序电流滤过器形成的零序回路中,对交大电流进行控制。
方向性零序电流保护
一般情况下故障线路与非故障线路零序功率方向会有所不同,因此在使用充分利用这个特点,对零序功率方向继电器要采用方式接入进行控制,必须采用正极性接入,防止误动或拒动。
绝缘监察装置
绝缘监察装置对接地后出现的零序电压进行监测,并进行延时动作与信号的发生。运行期间可以利用线路始端五次谐波零序电流异常,对故障线路进行判别,实现有效的监测。
中性点直接接地系统零序保护
采用中性点直接接地系统时,正常情况下零序电流不存在,而接地时则会产生很大的零序电流和零序电压的变化。系统中一旦出现接地短路,必然导致零序电流的产生。因此可以通过安装零序电流互感器对接地导致的零序电流信号进行监测。此外,零序电压发生的变化也可以通过利用零序电压过滤器进行监测,通过采用一种或两种监测均可以实现对接地现象的监测。
总之,在电力系统的发展过程中,人们越来越关注中性点接地方式对供电系统安全性的影响。通过对不同接地方式的了解,我们可以更好地了解不同接地方法对电力系统安全性的不同影响。进而选择合适的接地方式,通过改进和改进接地方法,可以提高电力系统的可靠性和稳定性。
参考文献
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