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中性點接地方式對配電網可靠性的影響

時間:2019-05-08 來源:《山東工業技術》雜志 作者:admin 點擊:

  摘要:中性點接地方式對配電網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供電網可靠性的影響因素進行了分析,并且對配電網中性點接地方式的選擇進行了探討。

  關鍵詞:中性點接地方式;供電可靠性;配電網;

  通過分析相關數據發現,導致電力用戶停電的主要原因是中壓配電網問題,其中最多是單相接地故障。當前我國電力系統中,中低壓配電網中性點接地的主要方式是不接地與經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小電阻的大電流接地方式。中性點不同的接地方式決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、停電時間以及停電用戶數量等,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對中性點接地方式對于配電網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 對停電次數的影響

  (1)對長時停電次數的影響。在架空網絡配電網之中,中心點接地方式不管是選擇小電阻,亦或者小電流都只有在永久性故障下才會導致長時間停電。而在電纜網絡配電網中,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。在架空網絡下,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。而就電纜網絡配電網而言,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,不管是架空網絡還是電纜網絡,都能夠實現在兩小時內帶接地故障運行,而且如果能夠在線修復出現的永久性故障,那么并不會造成長時間停電情況的出現。

  (2)對短時停電次數的影響。對于架空網絡配電網而言,如果采用中性點小電阻的接地方式,那么如果出現永久性故障,故障電路會先出現短時停電,如果重合不成功的話,將會造成長時間的停電。而如果是電纜網絡,如果重合閘投入的話,則會和架空網絡的情況相同,而如果重合閘不投入的話,則會直接長時間停電。不論是架空網絡還是電纜網絡,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,但是如果出現永久性的單項接地故障,而且在自動選線設置失敗的情況下,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,架空網絡、電纜網絡都會在出現故障時立即停電,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,由于系統能夠在出現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 停電用戶數的影響

  (1)對長時停電用戶數的影響。長時間停電用戶數量和配電網類型、接地方式的關系并不大,主要和網架結構、配電自動化系統的應用情況有關,同一變電站中,在不同的接地方式下,長時間通電的用戶數是一樣的。如果在配電網中沒有應用配電自動化系統,那么可以認為長時間停電用戶數是故障線路上的用戶數總和,而如果應用了配電自動化系統,尤其這一系統能夠在3min實現健全區段負荷的轉移,能夠極大的減少每次長時間停電用戶數,而具體減少的數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。

  (2)對短時停電用戶數的影響。在上述兩種配電網結構下,如果采用小電阻的接地方式,并且重合閘投入,那么如果出現瞬時性故障,那么在故障線路上的所有用戶都將經歷一次短時停電,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歷一次短時停電。

  2 中性點接地方式的選擇

  根據長時間的工作經驗,以及相關文獻進行研究,發現在選擇接地方式時應考慮一下幾方面內容:

  (1)在架空線路配電網之中,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秀的評估指標。

  (3)在電纜線路配電網中,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果,這種情況下就需要根據實際的需求來進行選擇。

  參考文獻

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  [2] 武華茂, 莊穎濤, 李澤濤, et al. 淺析中性點接地方式對配網供電可靠性的影響[J]. 低碳世界, 2017(21):24-25.

  [3] 何林. 中性點接地方式對配電網可靠性影響的研究[D]. 華北電力大學, 2013.

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