摘 要:中性點接地方式對配電網(wǎng)可靠性具有非常大的影響,本文對中心點接地方式對于配電網(wǎng)供電網(wǎng)可靠性的影響因素進行了分析,并且對配電網(wǎng)中性點接地方式的選擇進行了探討。關(guān)鍵詞:中性點接地方式;供電可靠性;配電網(wǎng)DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.178
通過分析相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),導致電力用戶停電的主要原因是中壓配電網(wǎng)問題,其中最多是單相接地故障。當前我國電力系統(tǒng)中,中低壓配電網(wǎng)中性點接地的主要方式是不接地與經(jīng)消弧線圈接地的小電流接地方式,除此之外,在一些沿海城市也采用經(jīng)小電阻的大電流接地方式。中性點不同的接地方式?jīng)Q定了單相接地時不同的故障處理流程,從而影響到停電次數(shù)、停電時間以及停電用戶數(shù)量等,可以說對于供電的可靠性有著非常大的影響。本文針對小電流接地方式、小電阻接地方式下的電纜線路和架空線路配電網(wǎng)對中性點接地方式對于配電網(wǎng)供電可靠性的影響進行了分析。1 中性點接地方式對供電可靠性的影響分析1.1 對停電次數(shù)的影響
(1)對長時停電次數(shù)的影響。在架空網(wǎng)絡(luò)配電網(wǎng)之中,中心點接地方式不管是選擇小電阻,抑或者小電流都只有在永久性故障下才會導致長時間停電。而在電纜網(wǎng)絡(luò)配電網(wǎng)中,如果選用小電流的接地方式,或者是應用小電阻的接地方式,并且投入重合閘的情況下,則只有在永久性故障下才會造成長時間停電,而如果選用小電阻的接地方式而不投入重合閘,則不止永久性故障,瞬時性故障也會造成長時間的停電。
線路永久性故障不只是導致長時間停電的唯一原因,故障過電壓以及電弧火災擴展也會造成這一問題,這兩種情況對于配電網(wǎng)造成的進行影響是隨機的,具有不確定性,而且二者之間是相互獨立的。在架空網(wǎng)絡(luò)下,如果采用小電阻的接地方式,過電壓幅值是比較小的,而且持續(xù)時間也比較短,可以將過電壓擴展率近似為0,而如果應用小電流的接地方式,那么過電壓的幅值就比較大,而且持續(xù)時間也比較長,從而容易造成電壓事故擴展。而就電弧火災擴展概率而言,由于架空線路距離比較遠,所以無論采取這兩種接地方式其都可以近似為0。而就電纜網(wǎng)絡(luò)配電網(wǎng)而言,如果采用小電阻的接地方式,那么過電壓的幅值比較小,故障電流的持續(xù)時間也很短,因此可以將電弧火災以及電壓擴展率都近似為0,而如果采用小電流的接地方式,過電壓的幅值會較大,并且會持續(xù)較長的時間,因此會比較容易引起電壓事故,而且如果電纜溝內(nèi)存在電纜接地,并且長時間沒有熄弧,就可能會造成電弧火災擴展。在實際運行中,如果采用小電流的接地方式,不管是架空網(wǎng)絡(luò)還是電纜網(wǎng)絡(luò),都能夠?qū)崿F(xiàn)在兩小時內(nèi)帶接地故障運行,而且如果能夠在線修復出現(xiàn)的永久性故障,那么并不會造成長時間停電情況的出現(xiàn)。
(2)對短時停電次數(shù)的影響。對于架空網(wǎng)絡(luò)配電網(wǎng)而言,如果采用中性點小電阻的接地方式,那么如果出現(xiàn)永久性故障,故障電路會先出現(xiàn)短時停電,如果重合不成功的話,將會造成長時間的停電。而如果是電纜網(wǎng)絡(luò),如果重合閘投入的話,則會和架空網(wǎng)絡(luò)的情況相同,而如果重合閘不投入的話,則會直接長時間停電。不論是架空網(wǎng)絡(luò)還是電纜網(wǎng)絡(luò),如果采用中性點小電流的接地方式,那么瞬時故障不會造成線路的短時停電,但是如果出現(xiàn)永久性的單項接地故障,而且在自動選線設(shè)置失敗的情況下,那么就需要采用人工試拉路的方式來找到故障線路,從理論上講將會導致同母線將近一半非故障線路短時停電。1.2 對停電時間的影響
小電阻的接地方式下,架空網(wǎng)絡(luò)、電纜網(wǎng)絡(luò)都會在出現(xiàn)故障時立即停電,那么其所停電的時間就包括了查找故障以及修復故障所需要的時間。而如果采用小電流的接地方式,由于系統(tǒng)能夠在出現(xiàn)故障之后帶故障運行2h,而且能夠進行故障的在線查找,其停電時間就比較短,只有部分查找故障的時間加上修復故障的時間,甚至只需要故障修復的時間。1.3 停電用戶數(shù)的影響
(1)對長時停電用戶數(shù)的影響。長時間停電用戶數(shù)量和配電網(wǎng)類型、接地方式的關(guān)系并不大,主要和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、配電自動化系統(tǒng)的應用情況有關(guān),同一變電站中,在不同的接地方式下,長時間通電的用戶數(shù)是一樣的。如果在配電網(wǎng)中沒有應用配電自動化系統(tǒng),那么可以認為長時間停電用戶數(shù)是故障線路上的用戶數(shù)總和,而如果應用了配電自動化系統(tǒng),尤其這一系統(tǒng)能夠在3min實現(xiàn)健全區(qū)段負荷的轉(zhuǎn)移,能夠極大的減少每次長時間停電用戶數(shù),而具體減少的數(shù)量則由線路的分段情況來決定,比如說,線路四分段,那么每次長時間停電只會影響到1/4故障線路的用戶數(shù)。
(2)對短時停電用戶數(shù)的影響。在上述兩種配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)下,如果采用小電阻的接地方式,并且重合閘投入,那么如果出現(xiàn)瞬時性故障,那么在故障線路上的所有用戶都將經(jīng)歷一次短時停電,而如果重合閘不投入,那么就沒有用戶會短時停電。而如果采用的是小電流的接地方式,人工拉路就會造成所拉線路上的全部用戶經(jīng)歷一次短時停電。2 中性點接地方式的選擇
根據(jù)長時間的工作經(jīng)驗,以及相關(guān)文獻進行研究,發(fā)現(xiàn)在選擇接地方式時應考慮一下幾方面內(nèi)容:
(1)在架空線路配電網(wǎng)之中,通過小電流接地的中性點接地方式,用戶平均故障長時停電次數(shù)和時間都比較小,而且在自動選線準確率不斷提高的情況下,這種接地方式能夠更好的保證供電的可靠性。
(2)在電纜線路配電網(wǎng)中,在自動選線裝置準確率比較高的情況下,通過應用小電流接地的方式可以獲得更加優(yōu)秀的評估指標。
(3)在電纜線路配電網(wǎng)中,如果應用小電阻的接地方式,則需要考慮是否投入重合閘,在投入的情況下,能夠減少長時停電,但是會增加短時停電,如果不投入則會有相反的結(jié)果,這種情況下就需要根據(jù)實際的需求來進行選擇。參考文獻:[1]康善斌.中性點接地方式對配電網(wǎng)可靠性的影響[J].自動化應用, 2017(04).[2]武華茂,莊穎濤,李澤濤,et al.淺析中性點接地方式對配網(wǎng)供電可靠性的影響[J].低碳世界,2017(21):24-25.[3]何林.中性點接地方式對配電網(wǎng)可靠性影響的研究[D].華北電力大學,2013.作者簡介:李勤(1984-),女,福建平潭人,本科,工程師,研究方向:變電站電氣一二次設(shè)計。