探究中壓供配電系統(tǒng)接地方式分析與選擇

馮建習(xí)

【摘要】為幫助各類使用者找到適合自己需求的供電方式，本文對中壓供配電系統(tǒng)的具體接地方式進(jìn)行系統(tǒng)、全面、細(xì)致的分析，提供適宜的選擇方案。以下幾點(diǎn)便是中壓供配電系統(tǒng)關(guān)于其接地的幾種不同方式：中性點(diǎn)非連接地面、中性點(diǎn)通過較高的電阻連接地面、中性點(diǎn)通過較低的電阻連接地面、中性點(diǎn)通過消弧線圈連接地面。

【關(guān)鍵詞】中壓；供配電系統(tǒng)；接地方式

接地的方式選取，關(guān)乎于客戶于此的選擇是否滿足安全、平穩(wěn)、牢靠等的需要，因而關(guān)于中壓的供配電系統(tǒng)的方式選取，是一個非常值得關(guān)注與研究的重點(diǎn)課題。于此，需要我們進(jìn)行綜合考量、揚(yáng)長避短、具體問題具體分析，以下幾點(diǎn)便是此處的分析依據(jù)：用戶對接收的電力資源牢靠性的需求、電力資源路徑和網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成、裝置與人身的安全性、相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、絕緣和過電壓之間的相互配合、電子及通信裝置關(guān)于電磁方面的干預(yù)等等。就目前來看，對于中壓的供配電系統(tǒng)關(guān)于其接地方式的選擇，不同國家有著不盡相同的分析、選取與使用經(jīng)驗(yàn)，故而針對我國的實(shí)際情況，應(yīng)做到因地制宜、正確分析、合理選取。接下來本文將針對不同方式進(jìn)行具體分析。

一、中性點(diǎn)非連接地面

構(gòu)成不復(fù)雜、成本較低、操作簡潔，是中性點(diǎn)非連接地面這種中壓供配電系統(tǒng)接地方式的優(yōu)點(diǎn)。具體來說，在三相的電力系統(tǒng)里，只與一相的導(dǎo)線和地面之間發(fā)生絕緣破壞之時，因?yàn)檫B接地面的電流非常的微弱，所以即便出現(xiàn)突發(fā)事故，通常情況下也可以完成自發(fā)滅弧[1]。如果沒有發(fā)生故障，相電壓的上升幅度就較小，那么此時的對稱性于系統(tǒng)來說便不會受到損毀與影響，因而用戶接收電力資源的可靠性得到了加強(qiáng)。而內(nèi)部的過電壓與相電壓的倍數(shù)比較高便是中性點(diǎn)非連接地面這種接地方式的缺點(diǎn)，具體來說就是中性點(diǎn)與中性點(diǎn)非連接地面時是絕緣的，而此時電網(wǎng)的對地電容里，有很多能量存儲其中，卻得不到及時放出，因而電壓以及電容就會持續(xù)上升，此時裝備會受到很大的不良影響。此外，因?yàn)楫?dāng)今國內(nèi)多采用的接地系統(tǒng)，屬于較低電流的擇線設(shè)備，其選取線路的正確率并不高，所以一旦某線路發(fā)生了連接地面的故障，那么便得不到十分準(zhǔn)確的排查。出現(xiàn)單相的連接地面問題之后，通常會通過人為的試?yán)z測出有問題的線路，因而會使并沒有發(fā)生故障的那部分線路發(fā)生斷電的現(xiàn)象，而這卻是無須發(fā)生的[2]。

連接地面的電容電流在懸空路徑的情況下不大。供應(yīng)電力資源網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)樹形形態(tài)或者輻射狀態(tài)，此時懸空路徑為6至35kV，如果系統(tǒng)上連接地面的電容電流不到10A，那么選取中性點(diǎn)非連接地面這種接地方式是比較適宜的，它具有低成本、易操控、高成效的優(yōu)勢。

二、中性點(diǎn)通過較低的電阻連接地面

中性點(diǎn)經(jīng)由較低電阻連接地面，此種方式，是為了使發(fā)生問題時連接地面的電流得以加大，從而可以盡快找到和中斷發(fā)生問題的路徑，且連接地面的電阻數(shù)值與裝備所占空間的大小成反比。此種接地方式的優(yōu)勢與劣勢為：

第一點(diǎn)，當(dāng)存在單相的連接地面的問題時，如果健全相的電壓沒有上升、上升較慢較小，這時對裝置在絕緣方面的規(guī)定不是很嚴(yán)格，它承受電壓的級別可經(jīng)由相電壓來做出選取。

第二點(diǎn)，當(dāng)存在單相的連接地面的問題時，于切斷線路的設(shè)備自動切斷以前，發(fā)生問題的地方以及中性點(diǎn)的周圍會產(chǎn)生非常不安全的跨步以及接觸電壓，這種情況很可能形成觸電，從而對人身安全造成威脅，而這一切的原因便是連接地面發(fā)生故障的電流很大[3]。

第三點(diǎn)，當(dāng)存在單相的連接地面的問題時，零序過流保護(hù)可對非常微弱的刺激產(chǎn)生反應(yīng)，能夠準(zhǔn)確排查并切斷連接地面的路徑，這是因?yàn)榇藭r經(jīng)由問題路徑的電流是比較大的。不過，這時提供的電力資源較不可靠。

第四點(diǎn)，當(dāng)連接地面的電流很大時，會擾亂眾多通訊設(shè)備與系統(tǒng)。

第五點(diǎn)，因?yàn)榱鬟^連接地面的那點(diǎn)的電流不小，在零序保護(hù)反應(yīng)不夠迅速或者拒絕保護(hù)的時候，會令連接地面的那點(diǎn)與其周圍的絕緣產(chǎn)生更強(qiáng)的破壞，從而產(chǎn)生相隔問題。

由此總結(jié)可知，中性點(diǎn)通過較低的電阻連接地面的這種接地方式是優(yōu)缺點(diǎn)并存的，即為能夠及時的切斷連接地面發(fā)生問題的路徑，同時卻也會使供應(yīng)的電力資源相對不可靠、使通訊設(shè)備與系統(tǒng)受到電磁干擾、使裝置與人身處于危險之中等。因而此種方式適宜為單相連接地面問題電容電流不小、構(gòu)成的大部分是電纜路徑，并且對供應(yīng)電力資源的牢靠性需求較低的系統(tǒng)所使用[4]。

三、中性點(diǎn)通過較高的電阻連接地面

中性點(diǎn)經(jīng)由較高的電阻連接地面，此種方式能夠使供應(yīng)的電力資源既牢靠又可持續(xù)，原因是，在此種接地方式下，連接地面的電流按規(guī)定是非常小的，在連接地面存在問題之時是不需要馬上清除問題的，所以起到保護(hù)作用的設(shè)備僅需排查問題且做出顯示即可，能夠持續(xù)動作1至2小時；于此方式下相關(guān)裝置的安全也可得到保障，因?yàn)楣┡潆娤到y(tǒng)的中性點(diǎn)通過較高的電阻連接地面，可很強(qiáng)的控制電弧連接地面過電壓，以及穿線諧振過電壓，其為間歇性的。

由此可知，此種方式適宜被電容電流不大的供電網(wǎng)絡(luò)所選取。由于相關(guān)設(shè)備及絕緣相對陳舊，易遭到非正常的過電壓的損毀，因而此方式也適合應(yīng)用于既陳舊，又存在很多電纜路徑、高壓條件下的電動機(jī)的供電網(wǎng)絡(luò)[5]。

四、中性點(diǎn)通過消弧線圈連接地面

此種方式指系統(tǒng)的中性點(diǎn)經(jīng)由電感消弧線圈來連接地面。這種方式的好處就是可以用非常快的速度去增添由于中性點(diǎn)非連接地面而形成的電容電流，可以降低弧光過電壓形成的可能性，進(jìn)而令經(jīng)由問題處的電流降低至可以自動滅弧的標(biāo)準(zhǔn)。以電流過零使得電弧滅火之后，此時的消弧線圈能夠降低存在問題的相電壓的回旋速度，這就降低了電弧重新燃起的概率，因此可幫助單相連接地面問題的解決。并且經(jīng)由使用消弧線圈的無載分接項(xiàng)，可令其在一定程度上達(dá)成補(bǔ)償效果，因此實(shí)現(xiàn)連接地面電流的降低，于此能令供電網(wǎng)絡(luò)在一定時間內(nèi)不斷運(yùn)維，從而使供應(yīng)的電力資源更為可靠。

此種方式也存在一些弊端，首先，當(dāng)連接地面的路徑發(fā)生問題時，零序保護(hù)不能對其作出排查。再者，消弧線圈作為感性元件中的一種，能夠與對地電容連接為諧振回路，并在某些條件的作用下產(chǎn)生相應(yīng)的過電壓。最后一點(diǎn)便是，此種接地方式，只可以減小低弧光連接地面過電壓的可能性，無法做到完全清除弧光連接地面過電壓，且無法減小孤光連接地面過電壓的數(shù)值[6]。

由于相關(guān)科技在飛速進(jìn)步，目前此種方式已被“智能化”，并且被適用于供配電系統(tǒng)之中，受到了極大推崇。此系統(tǒng)下連接地面的裝置是高速運(yùn)行的消弧線圈，配合全新的相關(guān)裝備與高新技術(shù)，能夠同步跟進(jìn)供電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，當(dāng)瞬間性的單相連接地面發(fā)生問題之時，對其進(jìn)行迅速補(bǔ)充，從而快速停止補(bǔ)充并精確辨認(rèn)問題。除此之外，對不屬于瞬間性的單相連接地面的問題，此供配電系統(tǒng)既能夠非常迅速地精確判別連接地面的路徑，又能夠?qū)ο【€圈進(jìn)行補(bǔ)充，使問題路徑得以清除，令供配電網(wǎng)絡(luò)變得更加的可靠。

結(jié)語：

綜上所述，應(yīng)用不同的中壓供配電系統(tǒng)接地方式，可以取得相應(yīng)的、不盡相同的效果，對于方式的選取，需要以關(guān)于提供電源的可靠程度的標(biāo)準(zhǔn)、路徑以及供電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成等規(guī)定作為依據(jù)。不論采用何種方式，都要以保護(hù)人身安全與設(shè)備安全為前提，細(xì)心觀測、維護(hù)相關(guān)的設(shè)備及技術(shù)情況，從而使生產(chǎn)生活得以良好、持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展與進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]邵建林，邵期友.中壓供配電系統(tǒng)接地方式淺析[J].山東煤炭科技，2012（01）.

[2]丁志東.試論中壓供配電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（31）.

[3]夏仲凱.淺析中壓供配電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式[J].科技致富向?qū)В?012（33）.