接带高耗能降压变电站35kV侧中性点げ捎眯〉缱杞拥氐谋匾性

许斌

摘要：高耗能地区用户广泛采用电缆出线，在35kV系统出现单相接地时，因单相接地过电压烧坏设备的概率大大增加，为解决这一矛盾，35kV电缆线路的电力网中性点采用小接地电阻接地方式。这种方式对于降低系统过电压水平，提高系统可靠性有良好的效果。

关键词：高耗能；电缆线路；中性点；小电阻接地

[KH*2D][WTHZ]Abstract：[WT]In the area of high energy consumption， when the cable outlet is widely used in the 35kV system， the probability of burning the equipment is greatly increased because of the singlephase grounding overvoltage. In order to solve this contradiction， the neutral grounding point of the 35kV cable line is grounded by the way of small earthing resistance. This method has good effect on reducing the overvoltage level of the system and improving the system reliability.

[WTHZ]Key words：[WT]high enery consumption；cable line；neutral point；small resistance grounding

随着高耗能地区经济的快速发展，一些高耗能用户如：电石厂、硅铁厂、高磷土厂、金属镁厂逐渐增多，这些大负荷都是35kV用户，85%采用电力电缆线路，而电缆线路的单相接地电容电流远比架空线路大，目前这些用户出线变电站35kV侧大部分采用中性点经消弧线圈接地的方式，在35kV系统出现单相接地故障时，根据近年来运行情况得知中性点经消弧线圈接地的方式往往也无法完全消除接地故障点的电弧，从而无法抑制由此引起的危险的谐振过电压。

如某地区220kV变电站1号主变35kV侧中性点采用小电阻接地，2号、3号、4号主变采用经消弧线圈接地，该变电站35kV出线全部为高耗能用户，由于用户管理水平和技术水平较电业部门低，产生瞬时接地（或不明原因接地）的情况较多，根据变电站自投运以来运行情况表明，只要35kV系统出现单相接地未等小电流选线装置选出哪条线路接地时就发生跳闸，跳闸原因主要为弧光接地过电压，或谐振过电压，对一些电缆线路绝缘水平低的线路常常发生电缆头爆炸和电缆头伞裙着火现象，同时给站内开关、主变及系统造成很大的冲击，使其他用户在接地短路冲击下负荷全部甩掉，这样不仅给用户造成经济损失，同时也影响了该地区售电量。

1 基于以上情况对35kV侧中性点经小电阻接地理论计算

从某种程度上讲，能够对中性点实际接地电阻造成影响的因素是非常多的，包括系统电容电流以及单相接地出现相关故障情况下的故障电流或者是工频过电压等等，实质上它们与接地电阻阻值间存在较为复杂化的关系，而且通常表现出非线性关系，难以通过简单化的方程式实施科学表示。所以说，现阶段中压电力网配电系统的中性点经小电阻接地方式的确定上，需从系统出现的单相接地故障出发，有效改变接地电阻值，然后根据相关规定，就系统稳态以及暂态实施科学化计算，然后对可能会发生的故障电流值以及健全相电压值等进行对比，接下来在标准规定的基础上就规定数值与继电保护情况实施综合对比，从而获得合理的接地电阻值。

1.1 对于电缆为主的配电网的计算

假设当流经故障点的电容电流 c≤200A，流经故障点总电流450A时，则通过中性点短路电流计算结果为： IK ==403A 按通过中性点的短路电流不超过400A选擇 R= （Um/IR）= （10/ ×1.1）/400=I6Ω。

1.2 按限制弧光接地过电压来计算

单相接地期间，很多情况下会由于电弧起燃原因或者是熄灭原因等发生不同程度上的振荡现象，并在此基础上引发高幅值过电压。出现该问题的时候，若工作期间的中性点接地方式为小电阻，则电弧熄灭后，通常情况下，系统中存在大量多余电荷，经过接地小电阻作用，出现相应的泄漏现象，对重燃次数造成严重影响，放电电流衰减。

2 对接地电阻的选择

选择电阻器的技术参数必须满足如下要求：10S内通过电流允许温升为>60℃，允许通过电流400A；允许短时通过故障电流5KA，承受耐压水平34.5kV。

3 继电保护设置选择

（1）在线路零序保护期间，作为后备保护手段的中性点零序有效保护，在实际工作的时候，需要选择零序功率保护，最终的整定范围控制为80mA10A之间。

（2）小电流接地系统发生单相接地故障时，故障线路和非故障线路零序相差1800，零序功率方向保护设计则必须依据零序电压和电流相位、大小来动作。

（3）线路零序CT选择10A的速保和CT，二次电流为200mA，所有出线单相接地保护由线路零序CT启动。

（4）通信线路以及电缆线路之间需要最大限度避免平行，进而在此基础上防止干扰情况的出现。

4 结论与建议

通过近一年来该220kV变电站1号主变35kV侧中性点经小电阻接地运行经验证明，在35kV系统出现单相接地时在很短的时间内将故障切除，一方面不影响其他用户的正常生产，另一方面对系统和站内其他设备也不会造成大的冲击。有时站内小电流选线装置故障时不能准确选线时，也避免了对一部分用户拉路搜巡的操作，从而减少了电量的损失，避免了造成绝缘击穿或相间短路和事故扩大。目前，该供电局已在高耗能各变电站35kV侧加装了小电阻接地接置，既能降低单相接地时的暂态过电压倍数，还能控制非故障相电压的升高，也消除了谐振过电压。建议高耗能地区的降压变电站35侧广泛采用小电阻接地。

参考文献：

[1]范锡普.发电厂电气部分[M].北京：中国电力出版社，1999.

[2]许世辉.电气设备及运行维护[M].北京：中国电力出版社，2010.