浅谈中性点经电阻接地系统在水泥厂的应用

王立 慎建军 杨林

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

浅谈中性点经电阻接地系统在水泥厂的应用

王立 慎建军 杨林

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

着重论述了中性点经电阻接地系统的优点和电阻的选择。

中性点；接地系统；电阻接地

0 引言

国内水泥厂的110 kV或35 kV变电站中，10 kV或6 kV高压配电系统多采用中性点不接地方式，其优点是供电持续性较高，投资少，缺点是可能会产生遍及全系统的高达4.5倍运行电压的异常过电压，影响设备绝缘，降低使用寿命，会使接地型电压互感器产生铁磁谐振、熔丝熔断，或烧坏互感器，甚至会引起相间接地短路故障。对已运行多年的水泥厂电网来说，电动机和电缆的绝缘性均已降低,设备及人员安全风险越来越大。

1 中性点经电阻接地系统

当电网发生单相接地故障时，由于人为增加了一个与电网电容电流数值相等或略大，而相位相差90度的有功电流，这就使流过故障点的接地故障电流绝对值比不接地电网大。这种系统具有以下优点：

能抑制单相接地时的异常过电压，有效地防止异常过电压对电机、电缆绝缘的危害，减少了单相接地发展为多重接地短路的可能。

继电保护简单。单相接地电流较大，可以采用简单的零序电流保护，保护动作选择性强，可迅速切除故障，有利于电缆防火。

系统运行简单,对水泥厂电网发展适应性强。即使在运行过程中电网参数发生变化，也不需要调整电阻值。

接地故障引起的热效应增大。由于人为增加接地有功电流以保证零序保护的灵敏系数和检测出高值过度电阻值，所以引起电流热效应增大。当单相接地故障电流在30 A及以上时，保护装置应跳闸，断开故障线路。

节省电缆投资。中性点经电阻接地系统在发生单相接地故障时，继电保护迅速将故障切除（不像中性点不接地系统发生单相接地而允许运行1～2 h），因而对电缆的对地绝缘水平要求降低。

2 接地电阻的选择和计算

采用中性点经电阻接地方式的冶金企业，多选择的阻性电流为3 kV、100 A，6 kV、250 A，10 kV、300 A。由于水泥企业规模远小于冶金企业，其单相接地电容电流也较小，采用上述电流值不完全合适。一些欧洲国家企业都推荐50 A的阻性电流。根据我们对多个项目的应用，此数值可以满足大部分水泥厂的要求。

以委内瑞拉某2 400 tpd熟料水泥生产线为例，该厂有一座115 kV变电站，配置115/6.9 kV、25 MVA、YNd11主变压器，配电系统额定电压为6.6 kV，计算单相接地电容电流为7.4 A，阻性电流选择50 A。

由于主变二次侧为三角形,中性点无法引出，故需配置一台接地变压器，兼作变压器。

变压器额定容量：

可选择一台400 kVA变压器。

以上式中：RN——中性点接地电阻值，Ω；UR——电阻的额定电压，kV；UN——系统额定线电压，kV；Id——电阻额定电流，A；S——所用变容量，kVA；K1——所用变动力负荷换算系数，一般取0.85；P1——所有动力负荷之和，kW；P2——所有照明负荷之和，kW；PR——电阻消耗功率，kW。

3 结语

运行多年的水泥企业，用电设备的绝缘多已达不到设计之初的标准，短路安全风险越来越高。把配电系统中性点接地方式由不接地改为经电阻接地不失为一个行之有效的办法，所需投资不多而且经济和安全效益较大，改造工作也简便易行。