浅谈火电厂厂用变中性点接地方式的特点及选择

浅谈火电厂厂用变中性点接地方式的特点及选择

徐九龙

（华润电力江苏检修有限公司221000）

摘要：本文重点论述火力发电厂厂用变中性点各接地方式的特点，对几种中性点接地方式进行了分析对比，总结出厂用变中性点接地方式的一般性选择。

关键词：变压器；中性点接地方式；厂用电系统；电容电流

1引言

中性点接地方式涉及电网的安全可靠性、经济性；同时直接影响系统设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护方式、通讯干扰等。一般来说，电网中性点接地方式也就是变电所中变压器的各级电压中性点接地方式。火电厂厂用变分为高压厂用变（高厂变压）和低压厂用变（低厂变）。本文重点分析厂用变中性点各接地方式的特点，总结出厂用变中性点接地方式的一般性选择。

2高压厂用变接地方式特点

高压厂用电系统（一般6KV和10KV）中性点接地方式的选择，与接地电容电流的大小有关：当接地电容电流小于10A时，可采用不接地方式，也可以采用高电阻接地方式；当接地电容电流大于10A时，可采用经消弧线圈或消弧线圈并联高电阻的接地方式，或者经中低电阻接地。

2.1中性点不接地方式

当单相发生接地时，原来三相平衡的情况被打破。接地的一相通过中性点的连通导致其他两相接地回流。这样，这两相对地的相电压变成了原来的线电压，也就是原来相电压的根号3倍，线电压保持不变，这种情况可以系统还可以暂时正常运行，但是如果长时间运行中，再发生一个相故障，会产生巨大的短路电流，直接后果就是烧毁。按我国规程规定：中性点不接地电力系统发生单相接地故障时，允许暂时运行2小时。运行维修人员应争取在两小时以内查出接地故障，予以排除。系统中电气设备和线路的对地绝缘必须按能承受线电压考虑设计，从而相应地增加了投资。这种中性点不接地方式曾广泛应用于火力发电机组的高压厂用电系统，今后仍会在接地电容电流小于10A的高压厂用电系统中采用。

2.2中性点经电阻接地

中性点电阻接地的主要作用是把故障下产生的瞬间电流控制在安全范围内，根据通过的接地故障电流大小数值可将中性点电阻接地系统分为低阻、中阻及高阻三种方式。发生故障时，若要求足够大的接地故障电流，以利于保护装置可靠、灵敏动作，有选择性地准确切除故障线路，则一般采用中低阻接地方式；若单相故障接地电流控制在10A内且不需迅速切除接地故障的情形下，采用中性点高阻接地方式。

2.3中性点经消弧线圈接地方式

在这种接地方式下，厂用电系统发生单相接地故障时，中性点的位移电压产生感性电流流过接地点，补偿电容电流，将接地点的综合电流限制到10A以下，达到自动熄弧，继续供电的目的。为了提高接地保护的灵敏度和选择性，通常在消弧线圈二次侧并联电阻。当机组的负荷变化时，需改变消弧线圈的分接头以适应厂用电系统电容电流的变化，但消弧线圈变比的变化又改变了接地点的电流值。为了保持接地故障电流不变，必须相应的调节二次侧的电阻，所以二次侧电阻应有与消弧线圈分接头相匹配的调节接头。这一接地方式运行比较复杂，要增加接地设备投资，而且接地保护也比较复杂，一般很少应用。

3低压厂用电系统的中性点接地方式

3.1中性点经高电阻接地方式

接地电阻值的大小以满足所选用的接地指示装置动作为原则，但不应超过电动机带单相接地运行的允许电流值（一般按10A考虑）。为此，当采用发光二极管作高阻接地指示灯时，可选用中性点接地电阻为44Ω。在低压厂用电系统中，发生单相接地故障时，可以避免开关立即跳闸和电动机停运，也防止了由于熔断器一相熔断所造成的电动机两相运转，提高了低压厂用电系统的运行可靠性。600MW及以上机组单元厂用电400V系统，多采用中性点经高电阻接地方式。

3.2中性点直接接地方式

在低压厂用电系统中，发生单相接地故障时，中性点不发生位移，防止了相电压出现不对称和超过250V，保护装置立即动作于跳闸。低压厂用网络比较简单，动力和照明、检修回路可以共用，但照明、检修回路的故障往往危及动力回路的正常运行，降低了厂用电系统的可靠性；同时，100KW以上的电压电动机启动时，会使灯光变暗，高压荧光灯可能由于电压降低而熄灭（重燃需历时6～10min），影响工作。火电厂低压厂用电系统，特别是原有低压厂用电系统采用中性点直接接地的扩建电厂和主厂房外供给Ⅱ、Ⅲ类负荷的辅助车间，宜采用中性点直接接地方式

4高低压厂用电中性点接地方式选择

4.1高压厂用电系统的中性点接地方式

当电容电流Ic＜10A，可采用高电阻接地方式，也可采用不接地方式；此时系统发生单相接地故障时，系统可以短暂运行两小时，检修人员应在两小时内将接地缺陷消除；当电容电流Ic＞10A，常采用中低电阻接地方式，也可采用消弧线圈或电感补偿并联高电阻的接地方式。

4.2低压厂用电系统的中性点接地方式

低压厂用电系统的中性点接地方式主要有两种：中性点经高电阻接地方式和中性点直接接地方式。例如600MW机组单元厂用380V系统，通常采用这两种接地方式。动力系统的中性点可采用高阻接地、直接接地方式；照明/检修系统的中性点应采用直接直接接地方式；辅助锅炉厂房的低压厂用电系统中性点宜采用直接接地方式。

5结束语

选择高压厂用变接地方式时应考虑以下因素：

1、首要因素是保证厂用电系统安全可靠稳定运行。

2、为防止电气设备损坏，应限制接地故障电流幅值。

3、限制工频过电压幅值。

低压厂用变接地方式选择时，主厂房的负荷对于机组运行更重要，主厂房配电段一般采用中性点经高电阻接地，提高运行稳定性。

参考文献：

[1]GB50660-2011 大中型火力发电厂设计规范

[2]浅析发电厂厂用电系统中性点接地方式的选择，张越，能源研究，2015