张 宇

（东北电业管理局第四工程公司，辽宁 辽阳 111000）

浅谈电厂厂用电中性点接地方式

张 宇

（东北电业管理局第四工程公司，辽宁 辽阳 111000）

针对电厂厂用电中性点应选择哪种接地方式的问题，通过对接地电流和不同接地方式的分析，探讨了最能使供电安全可靠的接地方式。

电厂；厂用电；中性点；接地方式

我国电厂厂用电采用经消弧线圈接地和不接地方式，已经很多年了，但近年来随着电厂厂用电的容量和电缆线路的日益增加，系统单相接地电容电流不断增大，且运行方式经常变化，这使消弧线圈的调整变得越来越困难。单相接地时间长了，可能发展成为两相短路，进而导致单相接地故障扩展为事故。

1 单相接地电容电流

中性点不接地方式在中压电网中，仅是一种短期的过渡方式，最终还是要过度到经消弧线圈或小电阻接地方式。在改造前，还需要对电网中的电容电流进行计算和测量，为改造提供技术数据。

中压电网单相接地电容电流由以下部分构成：系统中所有电气连接的全部线路（电缆线路、架空线路）的电容电流；系统中相与地之间跨接的电容器产生的电容电流；因变配电设备造成的电网电容电流的增值。

系统中电容电流的计算，有一个公式：

式中，

Σic指的是电网上单相接地电容电流之和；

Σic1是线路和电缆单相接地电容电流之和；

Σic2是系统中相与地间跨接的电容器产生的电容电流之和；

k%是配电设备造成的电网电容电流的增值。10 kV取16%，35 kV取13%。

掌握了系统中电容电流的计算方法之后，为了准确选择和合理配置消弧线圈的容量，还应对系统运行中单相电容电流进行实测。微机在线实时检测装置，为实测网上单相电容电流提供了快速准确的手段，其原理是：检测系统的不平衡电压E0，并以一定的采样周期检测线电压U AB、中性点位移电压U0及中性点位移电流I0。根据

这个公式，可以计算出单相接地电容电流。

式中，

Xc为系统对地容抗，因

其中Ic为单相接地电容电流。

单相电容电流的检测，也可以采用偏置电容法和中性点外加电容法，在测试中，可以选用几种不同容量的C f（所加的偏置电容）测出几组数据，利用移动平均值获得单相接地电容电流，以减少测试中的误差。

2 三种不同的接地方式

依照我国中压配电系统的规定，中性点接地的方式主要有三种，即中性点绝缘接地、中性点经小电阻进行接地、中性点经消弧线圈进行接地。以上三种接地方式在实际的应用中都分别具有不同的有缺点，这其中，对于小电阻接地与消弧线圈接地这两种方式的优劣比较，始终都存在各不相同的观点，相持不下，没有定论。

2.1 中性点不接地

中性点不接地这一方式在我国10 kV配电网当中的应用较为普遍。若这一接地方式在运行的过程当中发生单相接地的故障，故障点处流过的电流只是电网对地电容的电流，由于电压为10 kV的配电系统中可以将I jd控制在10 A以下，因此接地的电弧能够实现自动熄灭，虽然这时候健全相的电压会有所升高，但整个系统依然处于对称状态，所以系统依然可以在带故障的情况下连续供电，当然，这种供电状态持续的并不长，大概在两个小时左右，但从供电效果上来看，实现了供电可靠性的相对提高；另外，这种中性点的接地方式无需其他的附加设备，只要配有相应的绝缘监察性的装置，就可以及时发现单相接地的故障，并迅速作出相应的处理，避免因单相故障的长期存在而发展成为危害性更大的相间短路的故障。

但是，中性点不接地这一中性点设置方式中，中性点是对地绝缘的，所以当弧光接地发生的时候，对地电容当中的能量无法得到释放，这使得弧光接地或谐振出现过电压，过电压的数值通常能达到2—3.5U xg，这无疑会对设备的绝缘造成一定威胁；另外，当前使用较普遍的小电流的接地系统当中，选线装置在选线的准确率上存在不足，不能够及时、准确地对接地故障发生的线路进行有效检测。所以，当单相接地故障发生后，通过人工试拉方法去寻找接地点成为最常用的手段，而这也难免会导致非故障线路出现不必要的停电问题。

2.2 中性点经小电阻进行接地

中性点经小电阻进行接地，这一方式主要是指将中性点和大地两者之间适当接入电阻，所接入的电阻应当具备一定的阻止。这种方式可看做是一种介于中性点直接接地与中性点不接地两种方式之间的接地方式，当前这种方式被以美国为主的部分国家所采用。这种方式通常被用来进行对线路中过剩电荷的泄放，从而对弧光接地的过电压进行限制；另外，在这一接地方式当中，通产选择阻值较小的电阻（工程电阻选取一般为10～20Ω）。系统进行单相接地时，接地点处流过的电流应控制在10～500 A之间，通过这一电流来完成零序保护动作的启动，从而实现对线路中单相故障的快速切除。

不同于其他两种中性点的接地方式，经小电阻进行接地这一方式，具备其一定的特殊性，具体来看，主要表现为以下几点：

（1）中性点通过小电阻进行接地的系统可以进行零序过流的配置及限流速断的保护。当系统出现单相接地的故障时，故障所处线路的零序保护能够在0.5～2.0 s的时间内将故障切除。

（2）正如我们所了解的一样，电阻是一种耗能的元件，同时也是一种阻尼性的元件，接入一定的电阻，其实就是在谐振的回路当中串接了一个阻尼电阻，而在电阻阻尼的作用下，能够避免形成谐振的过电压。相关试验结果证明，接地电阻的阻值不高于1500Ω的情况下，通常是能够实现对系统内各种谐振的过电压的消除。

（3）中性点不接地以及经消弧线圈进行接地这两种中性点接地的系统当中，健全相过电压的水平可以超过3倍的相电压，但却会对设备的绝缘水平产生一定危害；小电阻接地的系统当中，接地电弧出现第一次自动熄灭之后，系统当中对地电容里残余的电荷会通过小电阻进行及时的泄放，所以过电压的幅值不会很高，自然也不会有很高的过电压产生；而健全相的过电压要低于3倍相的电压，所以通常不会对设备的绝缘产生影响。

（4）在中性点经小电阻进行接地的方式当中，若系统出现单相故障，不管故障是否是永久性的，故障线路都会自动跳闸，所以这一中性点接地方式中，线路出现跳闸的次数相对较多；当架空的绝缘导线出现断线故障，而裸导线断线所接触到的是沥青、沙砾以及混凝土等各种干燥地面的时候，接地的电流通常比较小，所以零序的保护动作会因灵敏度不足而不会发生，这种情况下可能在一定程度上造成安全事故的发生。

2.3 中性点经消弧线圈进行接地

所谓的消弧线圈，其实就是一个装设在配电网中性点位置的可调性的电感线圈，当电网出现单相接地故障的时候，其通过提供感性电流的方式，来对单相接地的容性电流进行补偿。当系统发生单相接地时，采用这一接地方式，可以利用消弧线圈中电感电流对于接地电容的电流的补偿作用，将流过接地点处的电流减小至10 A以下。此时，因接地电流的电容电流得到了有效的补偿，所以单相的接地故障不会发展成为相间故障。因而经消弧线圈进行接地这一接地方式，在供电的可靠性上要高于经小电阻进行接地的方式。

当然，这一中性点接地方式，也具备其区别于其他两种接地方式的特点，具体来看主要表现为3个方面：

（1）故障点的接地电弧能够进行自行熄灭，这在某一程度提升了供电的稳定性与可靠性。消弧线圈中的感性电流，能够对故障的容性电流进行补偿，将单相故障中接地的容性电流控制在10 A以下，所以，接地电弧能够自行熄灭，避免重燃危险的发生。

（2）能够实现接地工频电流（残流）的有效降低，使地电位得到提升，减少接地的电位差及跨步电压的同事，又有效降低了其对信息系统的干扰和对低压设备的反击。

（3）传统消弧线圈是需要进行人工调谐的，这会使电网出现短时失去补偿的故障，同时也导致单相接地故障的电流得不到有效的控制。而自动跟踪补偿的消弧线圈装置，却可以根据电网在运行方式上的变化，及时、准确地对消弧线圈中的电感值进行调整，当系统出现单相接地故障的时候，消弧线圈内的电感电流可以对接地点电容的电流进行有效的补偿，从而避免间歇性的弧光接地过电压这一问题的产生。

3 中性点接地方式的选择

供电的可靠性相对较高、对设备及人体的安全性较好、通讯的干扰较小、投入资金较少等，这些都是中性点不接地这一系统所具备的优点，正因为这些系统运行优势的存在，使得这一接地方式，更适宜在那些系统不大、网络结构相对简单、运行方式没有太大变化的系统当中进行运用。

其次，中性点经小电阻进行接地的方式，主要具备过电压较小的优势，所以其系统的电缆绝缘水平上的选择较低，能够实现对投入资金的有效控制。

另外，对于主要应用架空线路的系统，其单相接地多为瞬时的故障，不管是单相还是多相故障，这一接地的方式一概都出现跳闸的现象。

最后，对于那些以电缆为主的配电网，因电缆发生单相接地这一瞬时故障的可能性较低，所以采用经小电阻进行接地的方式较为适宜。

从对单相接地故障当中对电流危害性的限制这一角度考虑，相比于其他接地方式而言，经消弧线圈进行接地的方式更具优势。

具体来看，消弧线圈可以依照系统电容电流的情况进行实时的补偿，避免间歇性的弧光接地过电压的发生，其供电的可靠性也因此有所提升；然而消弧线圈自动跟踪对选线的准确率不是很高，在实际的运行当中，一些变电站在安装了自动跟踪及补偿消弧线圈之后，常因装置在选线准确率上的问题，而需要再通过试拉馈线这一办法来进行故障点的寻找。

4 结束语

电网中性点接地方式是一个涉及到可靠供电、人身和设备安全、通讯干扰和过电压等方面的问题，国家新颁发的电力行业标准《DL／T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中提到，电厂厂用电对地电容电流较大。所以现在大多电厂采用中性点经小电阻接地的运行方式。

[1]陆国庆，姜新宇.影响消弧线圈应用效果的重要性能[J].电网技术，2001，25(11)：62-65.

[2]陆国庆，姜新宇，欧阳旭东，等.高短路阻抗变压器式自动快速消弧系统——配电网中性点新型接地方式的实现[J].电网技术，2000，24(7)：25-28.

Discuss the Power Plant Factory Electricity Neutral-point Earthing Ways

ZHANG Yu
（The Fourth Engineering Company，Dongbei Electric Power Bureau,Liaoyang Liaoning 111000，China）

in the power plant factory electricity neutral grounding method should be to choose which,through the docking to current and different grounding method of analysis,discusses the most can make reliable power supply grounding method.

power plant;apc;neutral;earthing ways

TM 62

B

1672-545X（2011）08-0205-03

2011-05-10

张 宇（1970—），男，内蒙古通辽人，工程师，硕士学位，东北电业管理局第四工程公司副经理，研究方向：电力工程。