钢铁企业配电网中性点电阻接地的应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇钢铁企业配电网中性点电阻接地的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘要】随着国民经济的发展，城市及企业的供配电网已改变了过去以架空线路为主的局面，而是以电缆线路为主。特别是钢铁企业配电网的不断扩大及电缆馈线回路的增加，同时，一些结构紧凑的封闭式设备（如SF6开关柜、真空开关柜等）、聚乙烯电缆及氧化锌避雷器的广泛应用，单相接地电容电流也在不断的增加，合理选择配电网中性点接地方式，已是关系到电网运行可靠性的关键问题，文中对钢铁企业的10kv配电网经电阻接地方式进行了分析探讨。

【关键词】配电网中性点电阻接地方式

引言

钢铁企业特别是大中型钢铁企业，电力负荷大，可靠性要求高，形成相对独立的3―35kv企业配电网。由于大量采用电力电缆，系统接地时产生的单项接地电流超过规定许可值，电弧难以自熄，产生的内部过电压也常超过电力设备的耐受能力，使配电设备遭受损坏，严重影响了企业的安全生产。

从国外电网的发展来看，美、日等国家采用低电阻接地方式居多，并认为低电阻接地是今后的发展趋势。从国内来说，目前电力系统正在制定电阻接地的有关措施，并将逐步实施。我们通过试验研究后认为，采用中性点经低电阻接地的方式，并不一定是适合企业配电网发展的最佳方式；目前，电力系统尚有不同的观点和做法。因此，我们将通过下面的阐述，对中性点接地方式的有关问题作进一步的研究与探讨。影响中性点接地方式的因素很多，本文不可能对各种因素逐一全面研究，只针对电缆供电的特点，主要对电阻接地情况下的优缺点进行分析比较，以寻求更为合理的中性点电阻接地方式。

1 钢铁企业采用中性点经小电阻接地方式的优势

近些年来，钢铁企业配电网的电缆不断扩展，其中主要的问题为：电缆的单相接地故障多为在一定条件下由于自身绝缘缺陷造成的，而且接地残流较大，接地电弧多为封闭式电弧，不宜自行熄灭。电缆一旦发生单相接地，不是永久性故障，便是相间短路故障，基本是非自恢复绝缘故障，消弧线圈已不起作用；电缆网络的接地电容电流很大，补偿与协调十分困难，当其值达到或超过150A时，谐振接地方式已不再适用。中性点经小电阻接地后有以下优势：

（1）可避免在中性点不接地系统中经常发生的电压互感器烧毁及系统一点接地时电压互感器高压熔断器频繁熔断的异常现象，可有效消除PT谐振过电压。

（2）目前钢厂基本采用微机型继电保护装置，其可靠性和灵敏性都是值得信赖的。当发生接地故障时，零序保护迅速切除单相接地故障，限制了绝缘事故的发展扩大。

（3）一般钢铁企业10KV开关站多为单母线分段，重要负荷均为双回路供电，容量100%备用，当一回电缆发生点相接地故障被保护跳闸时，另一回电缆可以保证生产不受影响，特别重要的负荷还可装备电源快切装置。

2 钢厂采用中性点经大电阻接地方式的特点

配电网络中性点采用经低电阻接地的运行方式，可以降低单相接地时的暂态过电压，消除弧光接地过电压，使用简单的保护装置就能迅速选择故障支路，消除故障。但是，随着带来线路跳闸频繁、断路器维护工作量的增大及人身触电电流的增大，也直接影响到供电系统的可靠性与安全性。

高电阻接地是这样定义的：电力系统中性点通过一电阻接地，其单相接地故障时的电阻电流被限制到等于或略大于系统总电容电流，即IRN≥3Ico，如图1所示。图中RN≤Xco/3，RN为接地电阻，Xco为系统每相对地容抗，3Ico为总电容电流，IRN为流过电阻器的电流。

当发生电弧接地时，接地电流为Ijd=（1/RN+j3ωco）UA=IRN+jIc

单相接地将使非故障相对地电压升高3倍，变成线电压；此时，电网的线电压仍维持对称状态，对负荷没有影响。如果发生的是间歇性电弧接地故障，非故障相对地电压将大大超过3倍，而且波及整个电网，使那些绝缘薄弱环节相继发生绝缘击穿，使事故扩大。试验时，在高压模拟电网（3.3kV）上用低阻尼电容分压器、磁带记录仪记录过电压信息，由计算机采集分析系统采集记录在磁带仪上的过电压信息并加以分析，计算机采集分析系统记录的过电压波形。

从试验结果分析看，RN的值越大，电弧重燃越易，且电弧能量也较大；随着RN值的减小，燃弧变得较难，电弧能量也逐渐减小，这与理论分析相符。电网中性点经高阻接地后，对电弧接地过电压和串联谐振过电压有较大的抑制作用，从而有效地防止了异常过电压对电机、电缆绝缘的危害，保证了用电设备的安全运行。当接地故障电流较大时，持续的故障电流所引起的热效应，会使电缆在接地故障处的相间绝缘因过热燃毁而发展为相间短路。所以，当电网的电容电流较小时，应采用中性点经高阻接地的方式；尤其是对高压电动机的电缆线路较多且运行多年的老电网，由于电动机和电缆绝缘都已降低和老化，容易受异常过电压的破坏，将这类电网的中性点改为经高阻接地时非常适合的。只要中性点电阻选择合适，即使电网参数发生变化，也不需要再调节电阻值，且运行简单，效益显著。

3 结束语

在电网中性点经低阻接地时，发生单相接地，保护装置动作并立即跳闸；而高阻接地则允许带接地运行1～2h。所以采用高阻接地方式，通常并不要求发生接地故障时立即切除故障，因为接地电流被限制到很小，保护装置只是检测故障并发出信号，这对“连续生产”的企业是很重要的。从过电压情况来看，中性点不接地方式最高，对于电气设备的绝缘有较大的威胁；小电阻接地方式，仍不能减小电弧接地过电压，因而最好采用中性点经高电阻接地方式。

电网中性点接地方式是一个涉及到电力系统许多因素的综合问题，在选择中性点接地方式时，各企业应该根据当地配电网的发展水平、电网结构特点，供电可靠性、设备与线路的绝缘水平、从长远的发展观点，通过技术经济比较，因地制宜地确定配电网中性点接地方式。

参考文献：

[1]黄志红，黄臻意.大型化工企业配电网系统中性点接地方式分析.2006中国城市供电接地方式学术研讨会论文.

[2]华北电力科学研究院，北京城区10kv配电网中性点经小电阻接地方式可行性研究.2006中国城市供电接地方式学术研讨会论文.

[3]牟龙华.高压电网高阻接地方式的分析.中国矿业大学学报1994（04）.