中性点接地数目对系统的影响

中性点接地数目对系统的影响摘要：该文通过分析中性点接地数目不同，对短路电流、避雷器、断路器及继电保护的影响，得出中性点接地数目及接地点的确定原则。关键词：中性点；接地；短路电流；零序电抗；零序电压；零序电流中图分类号：TM645文献标志码：A文章编号：1003-0867(2005)05-0010-021对短路电流的影响如图1所示，变压器中性点经开关与大地连接。若运行中接地开关QS「QS2闭合，K点发生接地短路时，零序网络如图2所示。若QS］断开，QS2闭合时K点发生接地短路时，零序网络如图3所示。由图2、图3看出，接地数目减少，接地的并联支路减少，网络零序电抗增大。反之，网络零序电抗减小。当接地数目增多时，系统单相接地，由于网络零序电抗减小，正序短路电流Ik增大，短路点故障相短路电流ik增大。如果x°£<xie，则单相短路电流大于三相短路电流。2对避雷器的影响中性点直接接地系统单相接地时，非故障相对地电压可利用对称分量法求得，其表达式为r（罗中K+I严I则U当3叫\U.I?-）L2K+1」”当K=1,即X0£=X1E时，U=U@；当K<1,即X0£>X1E时，U>U@；当K>1,即X^<X^时，U<Uo①当X0E=8时，系统为小电流接地系统，U=31/2七。由以上分析得出，当X0E>X1E时，单相接地产生过电压，零序电抗愈大，过电压数值愈高。雷击输电线路，可能使一相接地，又使另一相有过电压出现，使该相避雷器动作（见图4）。在此情况下，该相避雷器应可靠熄弧，切断工频续流。因此，避雷器的灭弧电压U灭应大于单相接地电压，即U灭>U⑶减少中性点接地数目，单相接地时X0Z增大，使避雷器的火花间隙数增多，其工频放电电压、冲击放电电压增大，使避雷器保护特性变差。因此，K值应限制在一定的范围内。3对断路器的影响如图5所示，系统发生三相接地短路时，断路器跳闸，产生电弧，由于三相电流不同时过零，灭弧有先后。若U相电弧先熄灭，此时，加在U相断路器两端工频电压，即为两相接地短路时非故障对地电压，利用对称分量法可求得，其表达式为七/（3电川七％+知号/心•侦2、⑷中性点直接接地系统，短路点距电源较远时，X1=X2。将（4）式分子、分母同除以X%，则*53K/（2K+!）|七当K〉1时，Uuo大于U、K值愈大，Uuo愈大，断路器愈难熄弧。4对继电保护的影响中性点直接接地系统应装有反应接地短路的继电保护，它动作于零序电压、零序电流。如图2、图3所示，当运行方式改变，中性点接地数目变化时，短路点零序电压、零序电流的大小及零序电流分布发生变化。中性点接地数目变化较大时，必须改变保护定值，使继电保护变得复杂。5接地点数目及接地点确定原则运行经验表明，中性点直接接地系统发生单相接地短路的概率最大，为75%左右，三相短路的概率最小，为5%左右。为避免断路器开断最大短路电流■■，一般通过减少中性点接地数目，减小单相接地短路电流'，使其小于三相短路电流。当K>1时，可使"WE较小时，K取较大值；七较大时，K取较小值，一般取K>1.5）。为了改善阀型避雷器的保护特性，其灭弧电压按大于等于0.8X31/2%设计，为使单相接地时，非故障相电压小于避雷器的灭弧电压，令U=。出乂3此U土仙）将式⑹代入式⑵，可求得K=2.5。为满足…，阀型避雷器的灭弧电压又能满足要求，电网一般取K=1.5~2.5。根据K值大小可确定中性点的数目。接地点数目的确定应满足继电保护的要求，保持接地点数目和分布基本不变，保证在各种运行方式下短路时，零序电压、零序电流大小及分布保持基本不变，从而使保护整定值不变。6受端接地方式与系统关系某地区220kV变电所及由其转供110kV供电系统网络，110kV地区电网接线主要为线路变压器组接线。在220kV变电所110kV母线发生单相接地故障时，则V

iHtjrdO从公式⑺可以看出，受端110kV系统中性点接地数目与系统零序阻抗成反比：系统零序阻抗Xxt。越大，则110kV供电系统零序阻抗Xgd。越小，允许的110kV供电系统变压器中性点接地数目越多；反之系统零序阻抗Xxt0越小，则110kV供电系统零序阻抗Xgd。越大，允许的110kV供电系统变压器中性点接地数目越少。对110kV系统而言，系统零