赵军合
陕西有色榆林新材料集团发电分公司 陕西榆林市719000
摘要：含大量电缆的配电网存在中性点接地方式的优化问题。为了选择出配网最优的接地方式，分析了中性点接地方式影响配电网可靠性的影响因子，并以随机参数表示影响因子的作用建立了基于各种跳闸影响因子的线路跳闸的概率模型。以Matlab编程实现了考虑各种可靠性影响因子的用蒙特卡洛法模拟各种中性点接地方式下配电网发生故障的过程，同时考虑配电网的网架结构和自动化程度统计得到可靠性指标以定量评估并比较中性点接地方式对配网可靠性的影响。通过算例说明了方法的合理性和有效性。
关键词：关键词：中性点接地方式；供电可靠性；配电网
电力系统的中性点接地方式与系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电压水平等密切相关[1]。近年来，由于配网中电缆线路的大量采用，使得系统电容电流逐年增加，不接地方式和消弧线圈接地方式已不能很好地保证配网安全可靠运行。同时，城市配网结构的加强，以及自动化设备的采用，在一定程度上弥补了线路跳闸引起的在可靠性方面的劣势。因此国内一些城市开始在某些配网中采用小电阻接地方式。新修订的相关行业标准提出在可采用消弧线圈接地方式或者小电阻接地方式的配网，选择中性点接地方式时应考虑供电可靠性要求、故障时瞬态电压、瞬态电流对电气设备的影响等[2]。中性点接地方式对配网可靠性的影响是继电保护、过电压、过电流、绝缘配合等多因素共同作用的结果，目前电网还没有一种方法能全面考虑这些因素来定量比较中性点接地方式对配电网可靠性的影响。
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）对长时停电次数的影响。在架空网络配电网之中，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。而在电缆网络配电网中，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0，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0。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0，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，从理论上讲将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2h，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3min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1/4 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.结束语
通过分析相关数据发现，导致电力用户停电的主要原因是中压配电网问题，其中最多是单相接地故障。当前我国电力系统中，中低压配电网中性点接地的主要方式是不接地与经消弧线圈接地的小电流接地方式，除此之外，在一些沿海城市也采用经小电阻的大电流接地方式。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。
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,2018(04).
[2] 武华茂,庄颖涛,李泽涛,et al.浅析中性点接地方式对配网供电可靠性的影响[J] .低碳世界,201821)∶24-25.
[3] 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,2019.