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技术交流 系统中性点接地方式的选择 王新丽 （广东省电力设计研究院，广东５１０６６３１） ［摘要］ 阐述电力系统不同电压等级的中性点接地方式，以及实现其接地选择的变压器和发电机中性点的接地 方式选择。 关键词 系统中性点接地方式不同电压等级变压器中性点发电机中性点 ０引言 电力系统的中性点接地方式可分为两大类：有效 接地方式和非有效接地方式。 有效接地方式：全系统零序电抗与正序电抗之比 （ＸＯ／Ｘ１）为正值，并且小于３，而其零序电阻与正序电 抗之比（Ｒ０／Ｘ１）为正值，并且小于或等于１。电力系统 有效接地包括中性点经低阻接地、经低阻抗接地和直 接接地。 非有效接地方式：不符合有效接地Ｘ０／Ｘ１、ＲＯ／ Ｘ１参数要求的系统就属于非有效接地系统。电力系统 非有效接地包括中性点经消弧线圈接地，经高阻接 地，经高阻抗接地和中性点不接地。 １不同电压等级的电力系统（主变）中性点接 地方式 电力系统的中性点接地方式都是通过发电机、变 压器接成星形绕组的中性点对地的连接方式实现。 （１）１１０￣７５０ｋＶ系统应采用有效接地方式，１１ＯｋＶ 及２２０ｋＶ系统中主变中性点直接或经低阻抗接地，部 分变压器中性点可不接地，３３０ ７５０ｋＶ系统中不允许 主变压器中性点不接地运行。 有效接地系统的单相接地故障电流较大，线路或 设备须立即跳闸，增加了断路器的负担、降低供电可 靠性，但由于工频过电压水平较低，系统设备绝缘水 平可下降，降低了设备造价，特别是高压和超高压系 统，经济效益显著。因此有效接地方式适用于ｌ１Ｏ～ ７５０ｋＶ系统。 一般在３３０～５ＯＯｋＶ系统中主变中性点选择死 接地方式，也有采用经电抗器（小阻抗）接地的方 式，主要解决中性点直接接地单相接地故障电流太 大的问题。 １１０￣２２０ｋＶ系统为单相接地故障电流在一定 水平，且单相接地时健全相上工频过电压不超过避雷 器的灭弧电压，主要通过系统统一调度，保证系统零 序阻抗在规定范围内，部分变压器可不接地，一般普 收稿日期：２００８—０６—０２ ７０１ ｗｗｗ．ｃｈｉｎａｅｔ．ｎｅｔ １电工技术 通变压器均应通过隔离开关选择性接地。为防止在有 效接地系统中出现孤立不接地系统，并产生工频过电 压的异常运行工况，１ｌ０ｂ２２ＯｋＶ不接地变压器的中性 点过电压保护应采用间隙保护方式，因接地故障形成 局部不接地系统时，该间隙动作，系统以有效接地方 式运行发生单相接地故障时间隙不应动作。同时断路 器操作中因操作机构故障出现非全相或严重不同期时 产生的铁磁谐振过电压也可能危及运行中中性点不接 地和中性点为分级绝缘的ｉ１０￣２２０ｋＶ变压器，因此， 此时变压器中性点也宜装设间隙；如果中性点采用分 级绝缘而未装设保护间隙，应在中性点设雷过电压保 护装置，且宜选用变压器中性点金属氧化物避雷器。 但对于１９８３年以前出厂的１１０ｋＶ变压器其中性点绝缘 水平为３５ｋｖ等级时，即使中性点已装设保护间隙，还 应在间隙旁并联氧化物避雷器，但对现在市场上生产 的标准分级绝缘的变压器（２２ＯｋＶ变压器中性点额定电 压为１４４ｋＶ，冲击耐受电压为４００ｋＶ；１１０ｋＶ变压器 中性点额定电压为７２ｋＶ，冲击耐受电压为２５ＯｋＶ）， ２２０ｋＶ变压器中性点装设２５Ｏ～３ＯＯ间隙，冲击波５Ｏ 概率放电电压２ＯＯ～２５ＯｋＶ；１ｌＯｋＶ变压器中性点装设 ｌＯ５—１１５间隙，冲击波５ｏ 概率放电电压１００～ １２ｏｋＶ，均小于标准分级绝缘变压器中性点避雷器的雷 电冲击残压３２０ ｋＶ、１８６ ｋＶ，故对具有标准分级绝缘 的变压器中性点装设保护间隙后，相并联的中性点避 雷器将不起放电作用，故无需再装设避雷器。目前多 数变电站的主变中性点都是保护间隙并联的中性点避 雷器，有的情况下是不需要再并联的中性点避雷器 的，这样会造成很大的浪费。 （２）６￣３５ｋＶ系统接地方式的选择较复杂，应结合 电网具体条件，通过技术经济比较 合理选择。同一 城市同级标称电压，多种中性点接地方式并存。总 之，网络的电容电流较小，可选用中性点不接地或高 阻接地；网络电容电流较大到一定值，可选用传统的 消弧线圈接地或中小电阻接地。以架空线路为主的配 电网，当网络电容电流超过允许值时，可选用中性点 经消弧线圈接地。城市、厂矿、电厂中压电缆配电 网，当网络电容电流超过允许值时，可选用中性点经 中值电阻接地；消弧线圈并联电阻的方式是中性点接 地方式的一种新型接地方式，它兼有电阻接地与消弧 维普资讯 http://www.cqvip.com 技术交流线圈接地的优点，同时克服了电阻接地与消弧线圈各 广泛采用中性点经消弧线圈接地方式。 篓 自的缺点，值得提倡。 （３）３８０Ｖ低压系统，如果与照明共接同一系统， 则选择直接接地方式。 目前国内３００ＭＷ及以上机组，发电机的中性点接 地方式通常以高电阻接地，接在发电机中性点变压器 的二次绕组上。也有经消弧线圈接地的，但这两种接 地方式各有优缺点。在国内就有发生过高电阻接地的 ２发电机中性点接地方式 由标准ＤＬ／Ｔ ６２０—１９９７｛｛交流电气装置的过电压 保护和绝缘配合》中３～２０ｋＶ具有发电机的系统， 发电机内部发生单相接地故障不要求瞬间切机时， 大型发电机，在单相接地故障时，由于接地故障电流 太大烧毁发电机定子铁心的案例。所以目前我们期待 有一种新型的接地方式诞生。 而且目前我国大型机组发电机二次侧（如海门电 厂一期２×１Ｏ００ＭＷ机组）的接地变压器的二次侧电 如单相接地故障电流不大于表１所示允许值时，应 采用不接地方式；大于该允许值时，应采用消弧线 圈接地方式，且故障点残余电流不得大于该允许 值。 表１发电机故障电流允许值 压一般选０．２３～０．２４ｋＶ，变压器变比太大，导致低 压侧的电阻选择就会小到０。１～０．５，发电机注入式 定子接地保护用的注入电源输出端近似于短路，保 护装置检测到的注入电压电流信号会很小，难以满 足发电机注入式定子接地保护的要求，因此可以适 当提高接地变压器低压侧电压值，从而提高低压侧 的电阻阻值，使注入的电压电流信号增大，满足保 护要求。 发电机内部发生单相接地故障要求瞬间切机时， 宜采用高电阻接地方式，电阻器一般接在发电机中性 点变压器的二次绕组上。 早期发电机容量较小，一般５０￣ＩＯＯＭＷ以下，电 参考文献 ［１］杜澍春，陈维江．交流电气装置的过电压保护和绝缘配 合．电力工业部电力科学研究院高压研究所 压较低６～１０ｋＶ以下，单相接地故障电流较小１～ ２Ａ，中性点采用不接地方式。 随着机组容量的增大，１００～３００ＭＷ发电机定子 ［２］戈东方．电力工程电气设计手册电气一次部分．水利电力 部西北电力设计院 ［３］朱同春．浅谈配电网中性点接地方式．武汉高压研究 所 绕组对地电容增大，为减少单相接地故障电流，我国 （上接第５６页） ＰＬＣ和ＰｏｗｅｒＦｌｅｘ变频器连接。其该通信方案已经成 功应用于纺织行业的粗纱机四电机控制系统，并很好 地满足了粗纱工艺中对变频器低频特性的苛刻要求， 使产品质量得到了很大的提高。变频器作为一种成 信方式：ＣＯＳ（状态改变），Ｐｏｌｌｅｄ ａｎｄ ＣＯＳ（查询和状 态改变），Ｃｙｃｌｉｃ（循环），Ｐｏｌｌｅｄ ａｎｄ Ｃｙｃｌｉｃ（查询和循 环），Ｐｏｌｌｅｄ（查询）。 ２．５设置故障保护 若变频器是通过网络ｉ／ｏ进行控制的，当通信中 断或ｓｃａｎｎｅｒ停止工作时，在默认情况下，变频器将停 熟、可靠、低成本的变速传动系统，结合ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ网 络的优越性能，在变速传动与控制领域，将极大地拓 宽变频器的应用范围，实现远程实时监控变频器的工 止工作。也可通过参数１０、１１更改设置，设置为所需 要的保护措施。 作状态、运行方式，这种变速传动的控制方式有着广阔 的应用前景。 参考文献 ［１］吴乃优，黄松杰．ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ网络的通信原理Ｉ－Ｊ］．电气传 动，２０００，１２（６）：５１～５３ ２．６重新启动适配器 当上述设置完成后，需要重新启动适配器，以使 设置有效。重新启动适配器有２种方法：给适配器重 新上电；通过参数Ｏ９进行设置。 ［２］邱公伟．可编程控制器网络通信及应用ＥＭ］．北京：清华 大学出版社，２０００，３ ３结束语 通过ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ总线将Ｒｏｃｋｗｅｌｌ Ａ＿Ｂ ＳＬＣ５００系列 Ｉ－３］吴振纲，陈虎．ＰＬＣ的人机接口与编程１－Ｊ］．微计算机信 息，２００５，８（１）：２１～２３ 欢迥访问【ｌ１国电工网：ＷＷＷ．ｃｈ ｉ ｎａ ｅｔ．ｎｅｔ 电工技术Ｉ ２００８Ｉ９期Ｉ７１
