中性點接地電阻（公用變）的變化間接影響供電可靠性及電能質(zhì)量淺議

趙旭紅 高新娟

摘 要：目前我國的380/220V三相四線制低壓配電系統(tǒng)，絕大多數(shù)采用中性點直接接地，（TN）運行系統(tǒng)。本文針對在TN低壓配電系統(tǒng)中，低壓電網(wǎng)的三相不平衡的危害，分析了中性點接地，對供電可靠性及電能質(zhì)量的影響。

關(guān)鍵詞：低壓電網(wǎng)；中性點接地電阻；供電可靠性

1 引言

隨著科技的快速發(fā)展，家用電器也在發(fā)生著日新月異的變化，從一盞燈——吹風(fēng)機、收音機——電視、洗衣機、電冰箱——空調(diào)、電腦、VCD、家庭影院——豆?jié){機、電磁灶、榨汁機、微波爐、光波爐等等，電已走入了萬戶千家，得到最廣泛的使用，甚至近幾年出現(xiàn)了電力緊缺現(xiàn)象，每年迎峰度夏要采取限電措施，緩解高峰用電，人們對電能的需求日益增加，同時對電能質(zhì)量要求越來越高，電能質(zhì)量對電網(wǎng)和電器設(shè)備的安全、經(jīng)濟運行、保障產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)和人民生活的正常秩序均有重要意義。電能的質(zhì)量，通常是通過供電電壓的頻率、偏移、波動、閃變、間斷、尖峰、諧波、畸變、三相不平衡度和高頻干擾等指標(biāo)來表征。由于接入公用電網(wǎng)的半導(dǎo)體換流器和非線性負(fù)荷的增加（如電磁灶、微波爐等），明顯的影響電能質(zhì)量。每年因零線燒斷而燒壞居民家用電器甚至危及人身安全此類情況在逐年增長，給社會、家庭、企業(yè)造成很大的經(jīng)濟損失。為此我們進(jìn)行了本文的研究。

2 中性點接地電阻（公用變）的變化間接影響供電可靠性及電能質(zhì)量

2.1 低壓電網(wǎng)三相平衡的重要性

三相負(fù)荷嚴(yán)重不對稱，中性點電位就會發(fā)生偏移，線路壓降和功率損失就會大大增加（增加了網(wǎng)損），接在重負(fù)荷相的單相用戶易出現(xiàn)電壓偏低、電器效率降低、電燈不亮、電磁爐不起動、冰箱不工作、小水泵易燒毀等問題。如忻府區(qū)內(nèi)周家巷、棗樹巷、公園變等區(qū)域長期存在以上問題，經(jīng)過整改已消除此故障。接在輕負(fù)荷相的單相用戶易出現(xiàn)電壓偏高，可能造成電器絕緣擊穿，縮短電器使用壽命或損壞電器。如2012年12月，盧野變低壓線老斷，變壓器超載又增1臺公變，但仍會出現(xiàn)斷線情況，主要是三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡，零線太細(xì)，沒有多點重復(fù)接地，（由于盧野村許多用戶在冬季使用電鍋爐采暖）能使不平衡電流就近對地形成回路，對三相動力用戶來說，三相電壓不平衡會引起電機過熱現(xiàn)象燒壞等。

2.2 中性點接地的優(yōu)越性

在220/380V三相四線制低壓配電網(wǎng)中，配電變壓器的中性點大都實行工作接地，這樣做主要是因為有以下三個方面的優(yōu)越性：⑴正常供電情況下能維護相線的對地電壓不變，從而可向外（負(fù)荷）提供220/380V這兩種不同的電壓，以滿足單相220V及三相380V（如電動機）不同的用電需求。⑵若中性點不接地，當(dāng)發(fā)生單相接地的情況時，另外兩相的對地電壓便升高為相電壓的幾倍。中性點接地后，另外兩相的對地電壓便仍為相電壓，這樣，既能減小人體的接觸電壓，同時還可適當(dāng)降低對電氣設(shè)備的絕緣要求，有利于制造及降低造價。⑶可以避免高壓電竄到低壓側(cè)的危險。實行接地，萬一高、低壓線圈間絕緣損壞而引起嚴(yán)重漏電甚至短路時，高壓便可以經(jīng)接地裝置點構(gòu)成閉合回路，使上一級保護動作跳閘而切斷電源，從而可以避免低壓側(cè)工作人員遭受高壓電的傷害或造成設(shè)備損壞。

3 經(jīng)過研究和實踐得到應(yīng)采取的措施

3.1 諧波對電網(wǎng)造成很大負(fù)面影響

電網(wǎng)諧波產(chǎn)生的原因是UPS電流整流器，熒光燈系統(tǒng)、電腦、微波爐、電磁爐、節(jié)能燈等自身產(chǎn)生的大量的3次諧波流過中性線時，會引起線路過熱甚至發(fā)生火災(zāi)，零線斷，每年因此賠償用戶電器的修理費不少。

建議每臺公變加裝澳其斯交流參數(shù)電源綜合調(diào)節(jié)器，對提高配網(wǎng)的供電質(zhì)量有著重要作用，此裝置具有如下功能：⑴在原側(cè)電壓波動或2—3周波短時停電的條件下，維持負(fù)載側(cè)電壓恒定。⑵在原側(cè)電壓不平衡且諧波條件下，維持負(fù)載三相電壓平衡。⑶可補償負(fù)載側(cè)電流諧波和無功，使網(wǎng)側(cè)能提供有功電流。⑷可補償負(fù)載側(cè)不平衡的電流諧波，使網(wǎng)側(cè)電流為三相平衡。⑸可排降各種微觀電源干擾污染。

3.2 不平衡電流對電網(wǎng)造成的影響

不平衡電流對電網(wǎng)造成的影響，建議經(jīng)常性對公變負(fù)荷電流測試，及時發(fā)現(xiàn)不平衡超標(biāo)情況，反饋負(fù)荷分析同時，不定期進(jìn)行有針對性地調(diào)整，以及定期加固中性點接地電阻控制在范圍內(nèi)（4Ω以下，盡可能在1Ω左右）。低壓網(wǎng)線中多點增加接地線，每50米（或100米）加一組接地線電阻控制在10Ω以內(nèi)，并且加裝低壓浪涌保護器。浪涌保護器優(yōu)點是減輕變壓器因偏相的超載，以及因其它原因引起的過電壓、浪涌電流、不平衡電流，減輕中性線（N線）負(fù)擔(dān)，提高電能質(zhì)量減少網(wǎng)損，避免不必要的事故發(fā)生，對企業(yè)及用戶減少經(jīng)濟損失，提高供電可靠性。

4 結(jié)論

由于接地線（體）長期在地下，土壤對它的腐蝕和銹蝕，以及周邊土壤電阻率的變化，導(dǎo)致中性點接地電阻變化，大大超出標(biāo)準(zhǔn)范圍。通過以上分析，中性點接地電阻的大小，對系統(tǒng)安全運行有著很大的影響，接地與接零是間接接觸防護的技術(shù)措施之一，但要使得這種防護措施能夠有效，其接地、接零系統(tǒng)的接地電阻的阻值必須合乎要求。在我國低壓配電系統(tǒng)中，普遍運行中性點接地的系統(tǒng)，規(guī)范的接地裝置和合格的接地電阻值是保證電力系統(tǒng)安全運行的基礎(chǔ)。