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企业配电网中性点接地方式探讨

文档作者：马膺峻文档来源：中国恩菲工程技术有限公司		点击数：	更新时间： 2024年06月06日
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上一篇：美国FARGO电站水轮机的创新设计

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．44． 有色冶金节能口电力节能
企业配电网中性点接地方式探讨
马膺峻
(中国恩菲工程技术有限公司，北京100038)
[摘要] 介绍了企业配电网中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统、中性点经低阻接地系统的特点。
从几种系统的供电可靠性、过电压水平、继电保护、人身安全等几个方面进行了比较、分析。指出消弧线圈接地系
统供电可靠性高，人身安全性高，故障选线问题逐步得到解决；低阻接地系统过电压水平低，保护配置简单，可应用
在全电缆配电网中；中小型企业适宜采用不接地系统；大中型企业适宜采用消弧线圈接地系统，部分备用容量充
足、管理先进企业可采用低阻接地方式。
[关键词] 企业配电网；中心点接地方式；消弧线圈接地系统；低阻接地系统
【中图分类号]TM727．3 [文献标志码]B 【文章编号]1008—5122(2017)02—0044一03
Discossion on Neutral Grounding operation Modes for
Enterprise Distribution Network
MA Ying．jun
Abstract：This paper introduces the characteristics of enterprise distribution network， including neutral
point ungrounded system， arc suppression co订grounding system， low—resistance grounding system． The
paper makes the dif琵rence f}om the reliabiIity of power supply，oVer—Voltage IeVeI，reIay protection，per—
sonal safbty． It is pointed out that arc suppression coil grounding system has high reliability and high personal
safety，and the fault line selection problem is$olVed step by step． Low—resistance grounding system
has low over—voltage 1evel and simple protection configuration，and can be applied in all cable distribution
network． Neutral point ungrounded system is suitable for smaU and medium enterprises，Arc suppression
coil grounding system is suitable for medium and 1arge enterprises， low—resistance grounding system is
suitable for parts of the enterp“ses which haVe spare capacity and advanced management leVel．
Key words：enterprise distribution network；neutral grounding modes；are suppression coil rounding system；
low—resistance grounding system；
O 引言
中性点接地方式影响企业供电系统的运行、发
展，是涉及安全、技术、经济的综合性问题。企业内
部110 kV系统和380 V系统采用直接接地方式，35
kV和10(6)kV系统采用不接地、经消弧线圈接地
和电阻接地方式。工业企业结构日趋复杂，自动化
程度不断提高，且部分装置易燃、易爆、易中毒，对电
力系统可靠性、稳定性要求不断提高。我国配电网
[收稿日期]2017一01—25
[作者简介]马膺峻(1986一)，男，北京市人，硕士，工
程师，主要从事电气系统设计与咨询工作。
传统采用中性点非有效接地方式，中阻接地方式随
国外引进装置进入国内，已在上海赛科、镇海炼化等
企业投入使用¨“。。中压配网采用何种接地方式，
从业者未完全达成共识，本文从供电可靠性、继电保
护、过电压、人身安全等几个方面分析几种接地方式
特点，并给出选择建议。
1不同接地方式概况
中小企业中压系统电缆线路较短，电容电流较
小，多采用不接地方式。大型企业中压系统电缆线
路长，电容电流大，多采用经消弧线圈接地或低阻接
地方式。
万方数据
2017年4月第2期企业配电网中性点接地方式探讨——马膺峻·45·
1．1 中性点不接地方式
中性点不接地系统发生单相接地故障后，故障
点电流为电容电流，接地电弧一般能自动熄灭，永久
性故障时健全相电压升高，线电压不变，不影响设备
正常运行。中性点对地绝缘，企业规模扩大后，电容
能量没有泄放通道，容易发生弧光接地过电压。过
电压倍数最高为相电压的3．5倍，会造成PT铁磁谐
振、绝缘击穿、电动机烧毁等事故。不接地系统实现
百分之百选择性保护较难，拉路方式会造成非事故
停电‘5|。
1．2 中性点经消弧线圈接地
大中型企业多采用中性点经消弧线圈接地方
式，发生单相接地故障后，补偿接地电容电流熄灭电
弧，同时降低故障相恢复电压速度，延长恢复时间，
使电弧不易重燃，永久性故障可连续供电2小时。
消弧线圈可降低弧光接地过电压出现概率，将过电
压限制在2．8倍相电压以内，一般不超过2倍。单
相接地故障后，故障点电流很小，选线困难∞1。
1．3 中性点经低阻接地方式
部分大中型企业采用中性点接地方式，发生单
相接地故障后，流过故障点电流较大，零序保护动作
切除故障线路。低阻接地方式使弧光接地过电压最
高为2．5倍相电压，节约了绝缘投资，但对系统备用
容量要求提高。继电保护配置较简单，选线成功率
较高，无论是永久故障还是非永久故障都跳闸，供电
可靠性降低一“’⋯。
2不同接地方式分析
2．1供电可靠性
企业电网以中性点非有效接地为主，部分企业
进行了中性点经低阻接地改造，城市电网中低阻接
地系统发展较快，为企业电网设计运行提供了丰富
经验。
以架空线为主的配电网，单相接地故障多为瞬
时性故障，这已在业内达成共识。以电缆为主的配
电网，单相接地故障是否全部为永久性故障和相间
故障，这在业内引起了较大争议。根据上海石化等
大型用电企业的统计及北京、上海、天津、深圳等城
网用户统计，电缆配网单相接地故障并非全部为永
久性故障和相间故障，企业电网瞬时故障率超过
50％。推荐使用低阻接地的一个理由为电缆接地故
障多数为永久性故障，需要及时切除故障，统计结果
表明这样的结论比较牵强。中性点经消弧线圈接地
系统发生瞬时性故障，不影响供电，发生永久性故
障，可以继续供电2 h，运行人员有充足时问进行倒
闸操作和通知停电。中性点经低阻接地系统，无论
瞬时故障还是永久故障，保护将动作跳闸，若重新合
闸成功，系统会断电1～2 s，若重新合闸失败，系统
将再次受到短路电流冲击。一级负荷短暂的断电可
能会导致重要机泵停机，影响整套装置运行，甚至触
发紧急停车系统(EsD)动作H1。如发电厂重要辅机
跳闸引起机组主燃料跳闸(MFT)，石化企业常减压
装置停车影响整个下游流程，有色行业镍铁电炉进
线跳闸会严重影响用户本身及电网用电设备的安全
运行。
采用中性点经低阻接地的部分企业，为应对电
源频繁跳闸故障，通常采用变电站快切装置。变电
站快切起源于厂用电快切，即将发电厂厂用电快切
原理应用到变电站，镇海炼化使用这种方式提高了
低阻接地系统供电可靠性’1⋯。变电站快切对系统
容量要求较高，要求装置具有两路以上供电电源，每
路电源可以带全部负载运行，上级系统可以承受电
源切换的冲击。快切要求装置反电势能持续一段时
间，即要求装置中有一定比例的高压电机，电解、电
加热等装置不适合采用。
中性点经低阻接地系统通过加强主网结构、增
加备用容量、使用快切装置等提高了供电可靠性，在
一些企业有成功的运行案例；而中性点经消弧线圈
接地系统在大型工矿企业运行经验丰富，方案成熟，
总体来看中性点经低阻接地系统的供电可靠性低于
中性点经消弧线圈接地系统。
2．2过电压水平
中性点低阻接地过电压水平低于中性点非有效
接地，可以节约绝缘投资，这也是低阻接地方式被采
纳的重要原因。企业运行经验表明，110 kV及以上电
压等级绝缘投资占比较高，采用有效接地节约明显。
35 kV及以下中压配电网，变压器通常为全绝缘，没有
降低投资空间，电缆绝缘水平与造价相关，通常认为
可节约20％ll。2。。中性点不接地系统过电压水平较
高，消弧线圈接地系统过电压水平受到了限制，相比
于中性点低阻接地方式绝缘水平提高不多，总体来看
低阻接地过电压水平最低，投资最省。
2．3保护准确性
中性点消弧线圈接地，故障电流小，特征不明
显，选线困难，这也是部分企业进行低阻接地改造的
原因。小电流选线是配网自动化的热点问题，按故
障电气量特征可分为暂态法和稳态法，暂态选线方
法有首半波法和小波分析法等。稳态选线方法有群
万方数据
·46· 有色冶金节能口电力节能
体比幅比相法、五次谐波法和有功功率法等，这些方
法准确率无法做到百分之百，但准确率在不断提
高p。。比幅比相法利用故障线路和非故障线路零
序电流差异选线，一般选择过补偿避免谐振过电压，
两种零序电流方向相同，大小差别较小，选线准确度
较差。五次谐波法原理清晰，但企业中大量应用电
解、变频等设备，五次谐波含量丰富，影响选线准确
性。首半波法受利用首半波的零序电压和零序电流
选线影响，暂态量准确测量难度较高，影响选线准确
性。欧洲国家采用消弧线圈并联电阻的方法选线，
效果较好，我国引进了此种方法，并研究出了改变消
弧线圈补偿度选线等方法。国内外专家学者为彻底
解决选线问题，开展了行波选线、行波测距技术研
究，相关产品已安装在企业电网及公用电网，但也仅
仅用于报警，缺乏有说服力的应用案例。中性点经
低阻接地系统，利用零序分量构成继电保护装置，故
障切除成功率高，但发生高阻接地故障时，选线准确
性降低。目前，中性点低阻接地选线准确性较高，消
弧线圈接地选线准确性较低，但技术发展较快H o。
2．4 人身安全
中性点经消弧线圈接地，故障电流较小，接触电
压和跨步电压较低，安全性较高。理论上中性点低
阻接地系统发生单相接地故障后迅速跳闸，对安全
有利。实际中，发生高阻接地后保护可能不会立即
动作，留下安全隐患，造成触电和烧伤伤害。美国加
州低阻接地，每年死亡人数较高，珠海低阻改造后，
伤亡人数呈上升趋势¨。。综合来看，消弧线圈接地
安全性较好，低阻接地存在安全风险，使用中需要做
好防护工作。
2．5 技术趋势
人工调谐消弧线圈越来越不能满足企业用电安
全需求，自动调节消弧线圈发展迅速，已经投入运行
的有有载调匝式、调节电容式、直流偏磁式、可控硅
调节式和气隙调节式等。可调式消弧线圈未发生故
障时避开谐振点，并可协助选线，发生故障后能灵活
调节补偿度，可最大程度抵消电容电流，使用率逐渐
升高。随着电力电子技术发展，已开发出有源接地
补偿装置，可以进行有功、无功、谐波全电流补偿。
产品主要为基于IGBT的单相有源补偿装置，可以
并联使用，一般并联在接地变压器低压侧，作为消弧
线圈的补充，也可以单独使用，因此对装置的容量、
耐压水平要求较低。部分学者在进行串联H桥有
源补偿装置研发，无需接地变压器，直接通过电抗器
连接配电网，但还未见相关装置的报道。1卜”。。
3 结束语
企业配网系统为生产工艺服务，最重要的问题
是保证供电质量，减少次生事故发生。中性点不接
地系统适用于中小型企业，具有供电可靠性高、通信
干扰小、人身安全性高等优点，但存在过电压水平
高、选线困难等缺点。中性点经消弧线圈接地适用
于多数企业，供电可靠性高，过电压水平较低，通信
影响小，安全性好，运行经验丰富，选线准确性低等
问题会随着信息技术发展逐步得到解决。中性点低
阻接地过电压水平低、选线准确率高，绝缘投资低，
但供电可靠性低，安全性稍差。北京、上海、深圳城
市配网以电缆为主，将部分中性点接地改造为低阻
接地，获得了丰富的运行经验，宝钢、镇海炼化等企
业部分配网也采用了低阻接地，多数企业配电网备
用容量不足、管理水平不高不具备运行条件。
[参考文献]
[1] 要焕年，曹梅月．电力系统谐振接地(第二版)[M]．
北京：中国电力出版社，2009．
[2] 张同洲．20 kV配电网中性点接地方式的选择[J]．电
网技术，2010，32(1)：109—111．
[3] 赵冉，谭伟璞，杨以涵．配电网中性点接地方式分析
[J]．继电器，2007，35(4)：22—26，
[4] 徐丙垠，李天友．配电网中性点接地方式若干问题的
探讨[J]．供用电，2015，6：12—16．
[5] 张同洲．20 kV配电网中性点接地方式的选择[J]．电
网技术，2010，32(1)：109—111．
[6] 付迎拴，王正刚，邝石．中压电网接地方式的综合选
取方法[J]．电网技术，2006，30(15)：101—102．
[7] 王辉．10 kV配电网中性点接地方式的研究[D]．天
津：天津大学，2006．
[8] 王荣亮．天津地区中压电网中性点接地方式研究
[D]．天津：天津大学，2007．
[9] 陈明良．电网中性点接地改为电阻接地的研究[J]．供
用电，2003，6：1—3．
[10] 张军梁，周浩，马皓，大型石化企业配电系统中性点
采用电阻接地方式的可行性研究[J]．电气应用电力
电气专刊，2007，2：20—23．
[11] 要焕年，曹梅月．电缆网络中的中性点接地方式问
题[J]．电网技术，2003，27(2)：84—89．
[12] 郭清滔，吴田．小电流接地系统故障选线方法综述
[J]．电力系统保护与控制，2010，38(2)：146—152．
[1 3] 曲轶龙，全补偿消弧线圈及其控制方法的研究[D]．
北京：华北电力大学，2008．
[14] 曾祥君，王媛媛，李健，等．基于配电网柔性接地控
制的故障消弧与馈线保护新原理[J]．中国电机工程
学报，2012，32(16)：137—143．
(下转第50页)
万方数据
·50· 有色冶金节能口环保与综合利用
降低了浊循环补水量。改造后的流程见图4，水质
控制指标见表1。
图4浊循环水系统改造后流程图
雨水收集池雨水
图5 雨水处理系统
3．5优化厂区初期雨水收集系统
工厂原有7个初期雨水收集池，总容积3 840
m3。改造后，通过重新分区、雨水收集池扩容、新增
雨水收集池等措施，初期雨水收集池增加到9个，总
容积扩大到10 940 m3。厂区初期雨水通过9个雨
水收集池收集后，经厂东雨水处理站沉淀池一新建
5 000 m3雨水回用池一1 000 m 3调节池，处理后用作
生产供水如图5所示。在扩大初期雨水收集系统
能力的同时，工业部分通过工业废水专管专排，实
现清污分类，同时强化废气治理、渣场整改、地面
硬化、减少污染源、路面保洁等措施，进一步改善
初期雨水水质。
表1浊循环系统日常水质控制指标
参数指标
电导率25℃，¨s／cm
pH值
总碱度(caC03)，ppm
悬浮物，ppm
钙硬度(caC03)，ppm
镁硬度(cac03)，Ppm
有机磷，ppm
浊度
锌(总锌和溶解锌)，ppm
≤6 000(浊环水)
7．5—8．5(浊环水)
≤200(浊环水)
≤lO(厂西出水)
≤200(浊环水)
≤100(浊环水)
1～3(浊环水)
≤15(厂西出水)
≤50(浊环水)
≤100(浊环水)
4结束语
韶关冶炼厂始终贯彻清洁生产理念，在生产源
头采取清污分流、完善循环水系统，制定梯级用水制
度等措施，减少工业废水的产生，同时采用一系列工
业废水处理技术，实现了ISP工艺铅锌冶炼生产中
“工业废水零排放”。
[参考文献]
[1] 李贵，李利丽．污酸废水生物处理技术生产实践[J]．
世界有色金属，2012(12)．
[2] 唐冠华．生物制剂处理工艺在污酸废水处理中的应用
[J]．工业硫酸，2014(5)．
[2] 刘晓朋．工业废水处理中MVR蒸发工艺的应用探讨
[J]．中国化工贸易，2015(13)．
(上接第46页)
[15] 苏建设，陈陈．新型消弧线圈中晶闸管调节电抗器
的稳态性能研究[J]．电力自动化设备，2003，23(1)：
1l一13．
[16] 刘艳村，鲁铁成，文习山，等．基于Tsc控制技术的
快速响应自动消弧装置[J]．电力系统自动化，2004，
28(20)：88—93．
[17]
[18]
[19]
许瑶．基于IGBT的配电网中性点接地阻抗控制系统
[D]．长沙：长沙理工大学，2009．
郭谋发，游建章，张伟骏，等．基于三相级联H桥变
流器的配电网接地故障分相柔性消弧方法[J]．电工
技术学报，2016，31(17)：1l一22．
郭谋发，陈静洁，张伟骏，等．基于单相级联H桥变
流器的配电网故障消弧与选线新方法[J]，电网技
术，2015，39(9)：2677—2684．

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06-06