黃英

摘要：城區(qū)域發(fā)展定位方向，取決于城區(qū)的建設(shè)規(guī)模與品質(zhì)。通過(guò)分析城區(qū)10千伏配電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)弧線(xiàn)接地系統(tǒng)，實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中發(fā)生的問(wèn)題以及以后規(guī)劃發(fā)展方向，城區(qū)地區(qū)必須進(jìn)行中性點(diǎn)接地系統(tǒng)改造工程。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；接地方式；系統(tǒng)改造

一、城區(qū)基本情況與電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃簡(jiǎn)介

城區(qū)一般屬于重點(diǎn)發(fā)展的行政中心、居住集散地、產(chǎn)業(yè)用地以及備用發(fā)展地。在一定程度上，城區(qū)發(fā)展定位方向，取決于城區(qū)的建設(shè)規(guī)模與品質(zhì)。由于城區(qū)所具有的重要位置以及發(fā)展方向，其城市建設(shè)及其電網(wǎng)水平必將具有更高的標(biāo)準(zhǔn)。電纜和架空是現(xiàn)在城區(qū)110千伏變電站10千伏出線(xiàn)的主要方式。其中，10千伏中性點(diǎn)運(yùn)用經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地方式。10千伏電纜網(wǎng)主要運(yùn)用雙射式結(jié)構(gòu)，個(gè)別是單射式結(jié)構(gòu)。架空網(wǎng)主要采用多分段部分聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)。城區(qū)依據(jù)建設(shè)規(guī)劃，將安裝三臺(tái)50 MVA變壓器的110千伏變電站。作為B類(lèi)供電區(qū)域的城區(qū)，10千伏中壓配電網(wǎng)只有使用電纜線(xiàn)路，運(yùn)用雙環(huán)網(wǎng)或單環(huán)網(wǎng)接線(xiàn)方式的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，才能夠使新城地區(qū)供電安全性得到保證。

二、城區(qū)地區(qū)10千伏配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式選擇分析

（一）10千伏配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式現(xiàn)狀分析

自動(dòng)調(diào)諧型的消弧線(xiàn)圈接地方式，是城區(qū)內(nèi)110千伏變電站10千伏側(cè)運(yùn)用的接地方式。這種系統(tǒng)，隨著電纜線(xiàn)路長(zhǎng)度的不斷增加，容性電流就會(huì)迅速變大。然而，個(gè)別變電站卻存在消弧線(xiàn)圈補(bǔ)償容量不足情況。實(shí)際運(yùn)行中，新城內(nèi)的變電站10千伏母線(xiàn)容性電流，消弧線(xiàn)圈所能補(bǔ)償?shù)淖畲蟾行噪娏饕呀?jīng)發(fā)生了很大變化。只有對(duì)接地變壓器和消弧線(xiàn)圈的容量進(jìn)行增大，才能夠使消弧線(xiàn)圈實(shí)現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償并具有一定的調(diào)節(jié)裕度。但是，實(shí)際情況已經(jīng)不允許對(duì)消弧線(xiàn)圈的容量進(jìn)行增大。同時(shí)，控制系統(tǒng)故障造成調(diào)檔失敗導(dǎo)致某些裝置必須通過(guò)手動(dòng)模式才能排除故障，不再有自動(dòng)調(diào)諧的優(yōu)勢(shì)。另外，單相接地出現(xiàn)問(wèn)題后，控制系統(tǒng)不能將串接阻尼電阻短接，就會(huì)導(dǎo)致熔斷器熔斷。然而，系統(tǒng)正常運(yùn)行后，由于阻尼電阻不能自動(dòng)進(jìn)行工作，又會(huì)導(dǎo)致中性點(diǎn)位移電壓出現(xiàn)不均衡現(xiàn)象，系統(tǒng)就會(huì)錯(cuò)誤的發(fā)出接地信號(hào)。

（二）配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式的選擇

1、消弧線(xiàn)圈接地方式：城區(qū)所有10千伏線(xiàn)路將實(shí)施電纜敷設(shè)方式，雙環(huán)網(wǎng)或者單環(huán)網(wǎng)作為目標(biāo)網(wǎng)架。每個(gè)階段中的10千伏母線(xiàn)容性電流將會(huì)超過(guò)200安，必須配置超過(guò)1200千伏安容量的消弧線(xiàn)圈。這樣就加大了變電站的資金投入，變電站內(nèi)的設(shè)備如何布置也將是需要解決的問(wèn)題。同時(shí)，在電纜網(wǎng)系統(tǒng)中的使用消弧線(xiàn)圈，很容易給設(shè)備以及工作人員造成安全隱患。

2、小電阻接地方式：?jiǎn)蜗嘟拥毓收想娏鬟_(dá)到100安時(shí)，在中壓配電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)中，就應(yīng)該運(yùn)用經(jīng)低電阻接地方式。由于北京城區(qū)變電站實(shí)施小電阻接地方式時(shí)間比較長(zhǎng)，具有很多這方面的經(jīng)驗(yàn)，因此，110千伏變電站10千伏中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)，在城區(qū)逐步實(shí)施并進(jìn)行改造比較適合。

三、系統(tǒng)改造設(shè)備安裝及保護(hù)配置分析

（一）小電阻接地設(shè)備安裝及其位置

在城區(qū)，110千伏變電站變電器實(shí)施Yd11的接法，10千伏側(cè)沒(méi)有中性點(diǎn)引出，所以，只有配備相應(yīng)的接地變壓器，才能為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)引出一個(gè)中性點(diǎn)。電網(wǎng)在正常運(yùn)行情況下，接地變壓器繞組中只有比較小的勵(lì)磁電流。如果中性點(diǎn)電壓發(fā)生偏移，繞組中也會(huì)有比較小的持續(xù)電流存在。這兩種情況都會(huì)顯示為高阻作用。然而，系統(tǒng)如果發(fā)生單相接地故障，接地變壓器繞組就會(huì)是高阻抗?fàn)顟B(tài)，如果是零序電流就會(huì)是低阻抗?fàn)顟B(tài)。一般情況下，接地變壓器是Z型變壓器，采用曲折形繞組聯(lián)結(jié)法。

（二）變電站內(nèi)一次設(shè)備及保護(hù)配置

系統(tǒng)改造前，變電站內(nèi)的消弧線(xiàn)圈控制柜與變壓器使用一個(gè)開(kāi)關(guān)柜。實(shí)施小電阻接地系統(tǒng)改造過(guò)程中，小電阻接地系統(tǒng)控制柜與所內(nèi)變控制柜應(yīng)予以分離，并適當(dāng)調(diào)整安裝方式。10千伏系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地后，應(yīng)遵循一定的保護(hù)配置原則。

1、接地變壓器必須安裝在10千伏分支的位置：滿(mǎn)足下面的條件后，接地變壓器才能安裝在10千伏分支的位置。首先，在主變壓器高壓側(cè)，應(yīng)是單母線(xiàn)分段或者是線(xiàn)路變壓器組接線(xiàn)形式，必須裝有高壓側(cè)主開(kāi)關(guān)；其次，主變壓器必須是兩相變壓器；第三，接地變壓器沒(méi)有二次線(xiàn)圈，二次引出線(xiàn)發(fā)生短路時(shí)，不會(huì)發(fā)生主變差動(dòng)誤動(dòng)情況；第四，當(dāng)10千伏系統(tǒng)出現(xiàn)不在主變壓器差動(dòng)范圍之內(nèi)的接地故障時(shí)，差動(dòng)保護(hù)中的不平衡電流不會(huì)引起差動(dòng)保護(hù)而導(dǎo)致誤動(dòng)掉閘。

這時(shí)，可以進(jìn)行安裝保護(hù)裝置并遵循以下原則實(shí)施。首先，接地變壓器電流互感器不能夠接入主變壓器差動(dòng)回路；其次，必須安裝三相兩段式定時(shí)限相間過(guò)電流保護(hù)；第三，必須安裝三段式定時(shí)限零序過(guò)流保護(hù)，必須使用專(zhuān)用零序電流互感器。

2、接地變壓器必須安裝在10千伏母線(xiàn)的位置：110千伏側(cè)為橋形接線(xiàn)或者其他接線(xiàn)形接地，都可以安裝在10千伏母線(xiàn)處。如果是單母線(xiàn)分段，在10千伏母線(xiàn)處進(jìn)行安裝，就會(huì)浪費(fèi)資金。保護(hù)配置原則是：首先，必須配置三相兩段式定時(shí)限相間過(guò)電流保護(hù)；其次，過(guò)電流保護(hù)應(yīng)位于對(duì)應(yīng)母線(xiàn)變壓器總出口；第三，必須配置兩段式零序電流保護(hù)。

3、10千伏饋線(xiàn)設(shè)備及保護(hù)配置：

每臺(tái)10千伏饋線(xiàn)柜與10千伏所內(nèi)變壓器柜，必須各增加1只零序電流互感器；10千伏電容柜應(yīng)增加兩只零序電流互感器。零序電流并接入原有保護(hù)裝置中。所有10千伏饋線(xiàn)都應(yīng)使用零序電流互感器。運(yùn)用10千伏饋線(xiàn)微機(jī)型保護(hù)裝置的變電站，必須使用零序回路，并加零序時(shí)限速斷與過(guò)流保護(hù)。對(duì)于新建或改造的10千伏系統(tǒng)變電站，必須配置二相電流互感器和外附零序電流互感器。同時(shí)，應(yīng)運(yùn)用零序時(shí)限速斷和過(guò)流保護(hù)微機(jī)保護(hù)設(shè)施。

4、開(kāi)閉站、配電室設(shè)備及保護(hù)配置

所有進(jìn)線(xiàn)柜與饋線(xiàn)柜增設(shè)1只零序電流互感器。繼續(xù)使用原來(lái)的微機(jī)型保護(hù)，使用零序電流保護(hù)并閉鎖10千伏分段自投設(shè)備，使用最新版本的保護(hù)裝置軟件。改電磁型保護(hù)為微機(jī)型保護(hù)裝置，并設(shè)置進(jìn)線(xiàn)及饋線(xiàn)零序保護(hù)。

四、改造過(guò)程中應(yīng)注意問(wèn)題分析

中性點(diǎn)接地方式改造過(guò)程中，會(huì)涉及很多問(wèn)題，應(yīng)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃全面考慮，為配電網(wǎng)中性點(diǎn)改造以及電網(wǎng)運(yùn)行創(chuàng)造最佳條件。

首先，明確供電區(qū)域。運(yùn)用小電阻接地系統(tǒng)后，就會(huì)出現(xiàn)消弧線(xiàn)圈接地和小電阻接地系統(tǒng)共同存在的情況，必須對(duì)兩種系統(tǒng)的區(qū)域或交叉區(qū)域進(jìn)行確定。其次，提前規(guī)劃配電設(shè)備。因?yàn)榇嬖诳绻╇妳^(qū)域供電問(wèn)題，應(yīng)提前進(jìn)行規(guī)劃小電阻接地供電區(qū)域配電設(shè)施，應(yīng)有零序保護(hù)裝置的改造空間，能夠在變電站工程竣工后，立即進(jìn)行負(fù)荷導(dǎo)入以及供電區(qū)域劃分等工作。第三，負(fù)荷接入控制。變電站竣工后，一般會(huì)把其他變電站供電負(fù)荷切改至新建成的變電站，還會(huì)增加新的出線(xiàn)路。必須對(duì)接入負(fù)荷進(jìn)行有效控制，才能保證經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行。同時(shí)，切改至新建站的負(fù)荷不能夠使用架空線(xiàn)路，而新建配電線(xiàn)路都必須使用電纜線(xiàn)路。第四，配電網(wǎng)互聯(lián)。110千伏變電站之間經(jīng)常有1條或者多條10千伏聯(lián)絡(luò)線(xiàn)路，目的是增加配電網(wǎng)的安全可靠性。所以，實(shí)施小電阻接地方式后，必須對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)帶來(lái)的問(wèn)題進(jìn)行綜合考慮。

五、結(jié)語(yǔ)

城區(qū)地區(qū)原來(lái)的中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)，在配電網(wǎng)供電容量以及供電范圍不斷增大的情況下，已經(jīng)不能滿(mǎn)足實(shí)際需要。城區(qū)地區(qū)必須進(jìn)行中性點(diǎn)接地系統(tǒng)改造工程，并在改造過(guò)程中按照一定的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，對(duì)改造過(guò)程中有可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行研究分析，才能夠保證改造過(guò)程順利實(shí)施。

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