大型水泥厂中压供配电系统中性点接地探讨

何家成

摘 要：在我国电网建设中，传统中压供配电系统一般采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式，但随着工业企业规模的扩大，不接地的中压供配电系统以不太合适，尤其是在大型水泥厂建设中，中压供配电系统中性点接地已成为电气施工的重点。本文结合大型水泥厂建设实践，对中压供配电系统中性点接地方式进行深入的探讨，以进一步提高电网运行的安全性和经济性。

关键词：中压供配电系统；中性点接地；接地方式

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.155

1 引言

电力系统中性点接地方式是一个涉及技术、经济和安全等多方面的综合问题，是电力系统中确保供电安全性的重要应用技术。中性点接地方式广泛应用于中低压培养网络，尤其是中亚电网，担负着直接供电的任务，这使其对安全性的要求十分严格。在大型工业企业建设中，中压电网是电气系统的重要组成部分，中性点经消弧线圈接地方式有利于提高供电连续性。大型水泥厂电气工程施工中，中性点接地的方式影响供电安全性和稳定性，从根本上完善大型水泥厂配电系统的中性点借地方是，解决各种方案中的难题，对于进一步提升配电系统运行的安全性和经济性具有积极的意义和现实价值。针对大型水泥厂电气施工而言，考虑到供电安全、绝缘以及人身安全等因素，中性点接地方式主要有中性点不接地、中性点经电阻接地、中性点经消弧线圈接地和直接接地等几种。

2 中压供配电系统中性点不同接地方式

2.1 中性点不接地

在大型水泥厂电气工程建设的实验及现场实践中发现，中性点不接地方式因接地程度系数k<0，当配电规模较小时，单项接地故障发生时的故障电流值较小，三相系统的平衡未被破坏，在这种情况下配电系统会被允许运行一段时间，通常不会影响供电。但当配电规模较大时，接地电流过大容易对系统绝缘产生影响，故障下的两相对地电压将升高3倍以沈阳，很容易导致相间短路，严重影响配电系统的安全稳定运行。因此这种模式在当前规模较大的大型水泥厂电气工程设计建设中不再使用，而是被其他接地方式所替代。

2.2 中性点经电阻接地

中性点经电阻接地是当前大型工矿企业在电气工程建设设计中常用的中性点接地方式，通常是在中性点串接电阻器来降低中性点电位，拟制电网过电压的幅值，进而使中性点获得保护。在中压配电系统中，中性点经电阻接地方式的电阻选择分为高电阻、中电阻和小电阻三种形式，其对应的电阻值分别为：①高电阻>100Ω，接地故障电流<10A；②中电阻10～100Ω，30A<接地故障电流<300A；③小电阻<10Ω，接地故障电流>600A。中性点经电阻接地方式下，接地电弧过电压经电阻泄漏后得到明显抑制，而且经电阻的中性點点位快速衰减，进而使配电系统得到保护，大大提高了安全性。

2.3 中性点经消弧线圈接地

中性点经消弧线圈接地是中压配电系统厂用电的接地方式之一，而且在大型工矿企业的实践运用中获得良好的效果。中性点经消弧线圈接地具有诸多优点，当中压配电系统发生瞬间单相接地故障时不断电，不会引起继电保护和断路器动作。消弧线圈的电磁兼容性能较高，而且接地电流与故障点位置无关，能够瞬间熄灭接地电弧，进而实现配电网保护。但在实验和实践运用中发现，消弧线圈的电感值并非固定，而是与电缆线路的长度具有直接的关系，因此一旦中压配电电缆线路长度较大时，消弧线圈的电感值就很难调整到最佳状态，进而影响安全保护性能。

3 中性点经电阻接地系统技术性能

针对大型水泥厂建设项目而言，中压配电线路中性点接地方式选择经电阻介入方式较为合适，虽然施工成本有所增加，但其在绝缘保护、安全稳定性等方面具有突出的优势。中性点经电阻接地方式的采用是结合了大型水泥厂供电工程的实际情况而确定的，与不接地或经消弧线圈接地的方式相比较，经电阻接地更加适合，因为大型水泥厂供配电系统多采用电缆线路供电的形式，而且电缆线路较长，经消弧线圈接地不易调节线圈电感值。

实践分析可知，大型水泥厂中压供配电系统中性点电阻接地能够显著提升供电的可靠性，而且其对人身安全的影响十分有限。此外，由于大型水泥厂供配电系统多采用电缆线路，而对于电缆线路由于单相接地的过渡电阻一般较小，灵敏度没有问题，因此中性点经电阻接地的继电保护配置可采用不同时限的零序电流保护，或采用零序方向保护。综上所述，大型水泥厂供配电系统中性点接地方式选择经电阻接地具有较高的技术性能。

4 中性点接地方式中电阻的选型计算与电阻接入

大型水泥厂供配电中压系统经电阻接地方式在选择电阻类型时，需要结合实际情况进行分析。通常高电阻、中电阻与小电阻等不同接地方式的参数范围不同，即高电阻电阻值大于100Ω，单项接地电流小于10A；中电阻电阻值在10～100Ω范围值之内，单相接地电流在30～300A范围值之内；小电阻电阻值小于10Ω，单项接地电流大于600A。高电阻通常用于大型发电机回路，不适于水泥厂中压系统。小电阻接地故障电流达600～1000A，故障电流过大，且且造价较高，体积较大，对合金材料的要求较高，因此也不适于水泥厂中压系统。中电阻接地方式可采用零序电流互感器获取零序电流，而且造价不高，中保继电器也能够适应，因此可选择经中电阻接地方式。

电阻选型计算方式如下： ； ； 。式中、、分别表示阻性电流、容性电流、单相接地故障电流，U、R分别表示相电压、电阻值。在大型水泥厂电气工程中，由于普遍采用电力变压器为6-10kV绕组三角形联结，因此可采用Y/Y附加三角平衡绕组的变压器来实现中性点电阻接地。

参考文献：

[1]李德成.浅析中压供配电系统中性点接地方式[J].黑龙江科技信息，2014（12）.

[2]汤继东.浅谈中压系统中性点接地问题[J].电气工程应用，2015（12）.

[3]田启斌.浅析中压供配电系统中性点接地方式[J].中国新技术新产品，2013（04）.