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我國配電10kV中性點為什麽不接地?

      我國供配電係統中性點接地方式分為:中性點不接地,中性點經消弧線圈接地,中性點經小電阻(電抗器)接地,中性點經電阻接地,中性點直接接地,中性點經高電阻接地以及中性點經低電阻接地等眾多方式。

      而我國10kV供配電係統中性點普遍采用不接地的方式運行,那麽你知道為什麽普遍采用不接地方式運行麽?

      也許你知道,10kV配網采用不接地方式運行是為了保障供電係統的運行可靠性,為了保障供電的連續性等,那麽你知道更深層次的原因麽?

      當上圖中10/0.4kV變電所內發生10kV單相接地故障時,故障電流Id沒有返回電源的通路,它隻能通過圖示中另外兩相的對地電容電流返回電源。故障電流Id為此量電容電流的相量和。因線路對地電容,特別是架空線路的對地電容很小,容抗很大,所以Id值很小。

      按照電力部門規範要求,此Id值不得大於10A或20A,同時規定圖中10/0.4kV變電所的接地電阻Rb不得大於4歐姆。此Id在10/0.4kV變電所的接地電阻Rb上產生的故障電壓降為Uf,為節約變電所的建設投資,低壓係統中性點的係統接地也接於Rb上,它將使低壓係統對地點位升高而對地過電壓,PE線對地點位也升高至Uf。當Id和Rb都為最大值時,Uf最大值為10X4=40V或20X4=80V,因此Rb常具有並聯的重複接地的接地電阻,其實測值往往不大於接觸電壓限值50V,因此出現圖中所示10kV側接地故障時產生低壓側工頻過電壓的電擊事故的幾率是很小的。正因為如此,10kV不接地係統內發生上述接地故障時,10kV故障回路電源側的斷路器不必切斷電源,隻需發出故障信號,以便在盡可能短的時間內排除故障,從而避免在發生異相接地故障而導致斷路器跳閘而導致大麵積停電。這是10kV不接地係統的優點。

      這種係統在發生上述接地故障時,如因各種原因長時間不能排除故障,另兩非故障相的對地絕緣將長時間持續承受√3倍相電壓的過電壓,為此需要提高10kV供電原件的對地絕緣水平,並加大其空氣間隙、爬電距離等,這必然將導致設備體積的加大和製造成本的提高,從而增加點位建設投資。

中性點不接地係統特點

      中性點不接地係統正常運行特點:

      ◆各相對地電壓是對稱的;

      ◆中性點對地電壓為零;

      ◆各相集中電容在三相對稱電壓作用下,產生的電容電流也是對稱的,並超前相應的相電壓90°。

      中性點不接地係統的單相接地運行一相完全接地後電壓特點:

      ◆接地故障相對地電壓降低為零;

      ◆非接地故障相電壓升高為線電壓(√3倍)且相位改變→絕緣水平按線電壓設計(35KV及以下);

      ◆中性點對地電壓升為相值(方向與故障相電壓相反,即相對中性點電壓和線電壓仍不變→三相係統仍然對稱,可以繼續運行2h(供電可靠性高);

      ◆單相接地時的接地電流等於正常時各相對地電容電流的3倍,且為電容性。當接地電流大於10A而小於30A時,有可能產生不穩定的間歇性電弧,隨著間歇性電弧的產生將引起幅值較高的弧光接地過電壓,其最大值不會超過3.5倍相電壓。

      中性點不接地係統的單相不完全接地故障特點:

      ◆故障相對地電壓大於零而小於相電壓;

      ◆非故障相對地的電壓則大於相電壓而小於線電壓;

      ◆係統的相間電壓(即線電壓)大小和相位不發生變化;

      ◆接地電流也比完全接地時要小些。

      中性點不接地係統的單相接地時接地電流危害:

      ◆中性點不接地係統最根本的弱點就是其中性點是絕緣的,電網對地電容中儲存的能量沒有釋放通道,在發生弧光接地時,電弧反複熄滅與重燃的過程,也是反複向電網電容充電的過程。由於電容中能量不能釋放,每個循環使電容電壓升高一個階梯,所以中性點不接地係統的弧光接地電流會很大,對係統設備絕緣危害很大。

      ◆由於係統存在電容和電感元件,很容易引發線性諧振過電壓或鐵磁諧振過電壓。一般對於饋線較短的電網會激發起高頻諧振,引起較高的諧振過電壓,特別容易引起電壓互感器絕緣擊穿;而對於饋線較長的電網卻容易激發起分頻鐵磁諧振,在分頻諧振時,電壓互感器呈較小阻抗,通過電壓互感器的電流成倍增加,引起熔絲熔斷或使電壓互感器過熱燒毀

      中性點不接地係統我國對采用中性點不接地方式規定:

      ◆額定電壓小於500V(380V/220V的照明裝置除外)的低壓電網,為了提高供電可靠性,可采用中性點不接地係統;

      ◆額定電壓為3~6kV、單相接地電流不大於30A;額定電壓為10kV、單相接地電流不大於20A;

      ◆額定電壓為20~60kV、單相接地電流不大於10A的高壓電網,亦可采用中性點不接地係統。

總結

      中性點不接地優點:

      ◆可帶故障持續運行兩小時,供電可靠性高;

      ◆發生單相接地故障時流過故障點的電流為電容電流,且數值很小,跨步電壓和接觸電壓低,對信息係統的幹擾小。

      中性點不接地缺點:

      ◆當電網發生單相接地故障時,若電容電流大於10A,存在產生間歇性弧光接地過電壓的概率,會發展成相間短路故障,造成事故的擴大。

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