中性点经小电阻接地系统中性点设备的配置及计算

２ＯｌＯ年第ｌ期　冶　金　动　力　ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ　ＰＯＷＥＲ　５　总第１　３７期　中性点经小电阻接地系统中性点设备的配置及计算　石立兴　（中冶华天工程技术有限公司，安徽马鞍山２４３００５）　【摘要】对中性点经小电阻接地系统的接地方式及工作原理作了简明阐述，并列出其设备选型的方法　及计算公式，以计算实例给出示范。　【关键词】中性点经小电阻接地；设备配置；容量选择　【中图分类号】ＴＭ８６２　【文献标识码】１３　【文章编号】１００６—６７６４（２０１０）０１－０００５—０２　Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｓｉｍｐｌｅ　Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｎｅｕｔｒａｌ　Ｐｏｉｎｔ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ｉｎ　Ｎｅｕｔｒａｌ　Ｐｏｉｎｔ　Ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｌｏｗ　Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ＳＨＩ　Ｌｉ－ｘｉｎｇ　（Ｈｕａｔ／ａｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　ＭＣＣ，Ｍａａｎｓｈａｎ，Ａ　ｎｈｕｉ　２４３００５，Ｃｈｉｎａ）　【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ａ　ｃｏｎｃｉｓｅ　ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｍａｄｅ　ｏｎ　ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ　ｗａｙｓ　ａｎｄ　ｗｏｒｋ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｎｅｕｔｒａｌ　ｐｏｉｎｔ　ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｌｏｗ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｔｈｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｆｏｒｍｕｌａｓ，ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｅｘａｍｐｌｅｓ　ｗｅｒｅ　ｇｉｖｅｎ．　【Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ】ｎｅｕｔｒａｌ　ｐｏｉｎｔ　ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｌｏｗ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ａｐｐａｒａｔｕｓ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ；ｃａ－　ｐａｃｉｔｙ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　１　接地方式及工作原理　１。１接线方式　１＿２中性点经电阻接地方式的基本原理　接地变压器作为人为中性点接人电阻，接地变　配电网中性点采用电阻接地方式时，若主变或　发电机为Ｙ。接线，其中性点可直接接入电阻（见图　ｌａ）；若为△接线，则需外加接地变压器造成一个中　性点（见图ｌｂ、Ｃ、ｄ）。外加接地变压器零序阻抗要　小，其接线为Ｙｏ，△或ｚ；接地电阻可以直接接在　△或ｚ接线的高压侧中性点，也可以接在Ｙ０／△接线　低压侧开口三角上。　压器的绕组在电网正常供电情况下阻抗很高，等于　励磁阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流；当系统发　生接地故障时，绕组将流过正序、负序和零序电流，　而绕组对正序、负序电流呈现高阻抗、对于零序电流　呈现较低阻抗，因此，在故障情况下会产生较大的零　序电流。在中性点接人ＣＴ，将电流检测出来送至电　流继电器，就可以进行有选择性快速保护。　另，接人电阻　，能有效抑制接地过电压。中性　点接入电阻Ｒ　后，电网中的Ｃ０（ｃＤ为电网相对地电　一　容）与Ｒ　形成一个ＲＣ放电回路，将电弧接地积累　的电荷按ｅ　（ｒ－＝３Ｒ。Ｃｏ）规律衰减。这样，就能有效抑　制电弧接地过电压，提高保护动作的快速性和灵敏　性；为降低中压系统的绝缘水平提供可能，并能较好　（ａ）中性点直接接电阻接地　ｏ））接地变Ｗ△高压侧　中性点接电阻　地保证人身安全；另外，在中性点经小电阻接地电网　正常运行中，由于中性点接地电阻的强阻尼作用，中　性点位移远小于中性点不接地电网的中性点位移电　压（约为ｌ，５左右）。　２中性点电阻Ｒ　阻值及接地变容量的选择　２．１接地电阻选择　图１　中性点经电阻接地方式　在中性点经小电阻接地电网中，对应于电压等　准　金　动　力　６　ＭＥＴＡＩ，ＬＵＲＧＩＣＡＬ　ＰＩＤＷＥＲ　２０１０￣ｇ第１期　总第１３７期　级选用阻性电流为：　３　ｋＶ：１００　Ａ；６　ｋＶ：２５０　Ａ；１０　ｋＶ：３００　Ａ。　３计算实例　某１０　ｋＶ中性点经小电阻接地配电网，中性点　阻性电流远大于系统容性电流值，可以有效抑制接　地过电压，在正常相电压两倍以下，相应的中性点接　地电阻值在６　２０　Ｑ之间。在我国上海地区，考虑到　接地系统的参数如下：　系统额定电压Ｕｏ＝ｌＯ．５　ｋＶ，短时允许电流为　３００　Ａ，相电流，１０　＝１００　Ａ。　环网装置中组合负荷开关的熔断器开断能力与单相　标称电阻值Ｒ．＝１５　Ｑ，短时通流时问：１０　Ｓ　请选择相应的接地变压器容量：　方法一：　接地变连续运行电流：，ｎ＝、／了，ｌ。／３４＝、／了Ｘ　１ｏｏ／３４＝６．６　Ａ　接地电流配合及与相间短路合用故障电流指示，而　在１０　ｋＶ网络中取接地故障电流为１　０００　Ａ、３５　ｋＶ网络中取接地故障电流为２　０００　Ａ。相应接地电　阻为１０　ｋＶ：５．７　Ｑ、３５　ｋＶ：９．９　Ｑ；北京及广州供　电局１０　ｋＶ系统均选用接地电阻１０　ｎ。　２．２接地变压器容量选择　接地变额定容量：．ｓ　－－３Ｕ，Ｊｎ＝３ＵＪ、／了・１．－３×６Ｘ　６．６＝１　ｌ８．２　ｋＶＡ　由于国产接地变压器的铭牌中只标识连续运行　的额定容量（ｋＶＡ），因此，如何根据小电阻接地系　统中接地变额定电压、短时允许电流、短时通流时间　进行计算并换算成接地变的持续运行额定容量　（ｋＶＡ）。　取可靠系数Ｋ＝Ｉ．５—２；　实际可选接地变容量Ｓ　＝ｌ１８．２　ｋＶＡ　Ｘ（１．５～２）　＝（１７７．３～２３６．４）ｋＶＡ，取２５０　ｋＶＡ。　方法二：　（１）短时允许电流、持续电流折算法　①将１Ｏ　ｓ短时允许电流折算成持续电流值。　根据相关试验数据　Ｉ２，／Ｉ．＝８５／２．５＝３４　接地变１０　ｓ短时容量：ｓ。。　＝３　＝３×６　Ｘ　３００／３＝１　８Ｏ０　ｋＶＡ　将１０　ｓ短时容量折算为连续运行的额定容量：　５１０／１ｏ．５＝１８００／１０．５＝１７１．４　ｋＶＡ，取ｋＶＡ。　２５０　而１０　ｓ短时允许电流与２　ｓ短时允许电流关　系如下：　，ｌ０　・Ｒ　・１０＝／２　ｓ２・Ｒ　・２，则，２ｓ＝、／５，ｌｏ　４注意事项　在变电所中，接地变如兼作站用变使用时，接地　变容量应为计算出的接地容量与站用变容量之和。　因此，，ｎ：、／５，。。　４　②接地变容量计算　Ｓ　Ｕ　ｎ　５结束语　以上计算，提供了较为简便的接地变容量选择　方式；对中性点经小电阻接地系统的基本原理有所　了解。希望对于工程设计中合理选用中性点接地方　式及相关参数计算有所帮助。　收稿日期：２００９—０５—２１　（２）允许过载系数法　按ＩＥＥＥ—Ｃ６２．９２．３标准规定变压器１０　ｓ允许　过载系数为额定容量的１０．５倍。因此，可先计算１０　ｓ短时通流的容量，然后按过载倍数折算为连续运　收到修改稿日期：２００９—１卜１１　作者简介：石立兴（１９７１一），男，１９９３年毕业于合肥工业大学电力系　统及其自动化专业，高级工程师，现从事设计院电力设计工作。　行的额定容量。　◇・◇●◇●◇●◇●◇●◇●◇●◇・◇●◇・◇●＜＞・＜＞●◇－◇●◇●◇●◇・◇●◇●◇●・：－：：＞●◇●◇・◇●◇●◇・◇●◇●◇●◇・◇●＜＞・　（上接第４页）　【参考文献】　［１】韦立强，刘从伟，李崇坚．同步电动机失步保护及其自动再整步　的研究及实现［Ｊ］．中国电动机工程学报，１９９８，１８（８）：３０—３４．　【２】柳青，张志田．同步电动机失步原因分析、产生的危害及保护措　施　湖南工业职业技术学院学报。２００１，（２）：６—８．　【３】段大鹏，孙玉坤，黄永红．基于ＭＡＴＬＡＢ的同步电动机断电失步　系统研究工作。　分析与仿真研究［ＪＪ．高压电器，２００４，４０（３）：１９５—１９８．　［４】邢兵锁．同步电动机失步事故类型分析【Ｊ】．矿山机械，２００６，３４　ｆ１２）：Ｉ　１２一ｎ３．　收稿日期：２００９—１１—２６　作者简介：钱峰（１９６６一），男，硕士，高级工程师，现主要从事供配电