變壓器中性點工作方式有不接地方式、直接接地方式、經(jīng)電阻接地方式和經(jīng)消弧線圈接地方式。
一、我國各電壓等級的配電網(wǎng)的接地方式是怎樣的?
在我國的配電網(wǎng)中,35kv及以下電壓等級架空線路,單相接地故障電容電流<10a,,發(fā)生瞬時性單相接地故障多的情況采用變壓器中性點不接地方式;35kv及以下電壓等級架空線路,單相接地故障電容電流>10a,的采用經(jīng)消弧線圈接地方式;35kv及以下電壓等級電纜線路,單相接地故障電容電流10a<i<100a的采用經(jīng)電阻接地方式;110kv及以上電壓等級采用變壓器中性點直接接地方式。變壓器中性點不接地方式屬小接地電流系統(tǒng),它與變壓器中性點經(jīng)電阻接地方式和經(jīng)消弧線圈接地方式統(tǒng)稱為非直接接地。變壓器中性點直接接地方式則屬大接地電流系統(tǒng)。
二、為什么要采取這種接地方式?
1)正常運行:正常情況下,因為三相電源對稱,三相負載對稱,故三相電流對稱,三相電容電流的和為零,即無電容電流入地,變壓器中性點電流為零,所以,其電位等于地電位---零電位。由此可知,無論變壓器中性點是否接地均能正常工作。
2)單相接地故障:在變壓器中性點不接地系統(tǒng),當發(fā)生單相接地故障時,a、b、c三相間線電壓不變,故可以繼續(xù)運行,且發(fā)生這類單相故障的幾率最多,因此可以提高供電可靠性。單相接地會使另兩相對地電壓升高√3倍,凡是另一端有接地的設(shè)備均處于線電壓下?;谏鲜鲈?,35kv及以下設(shè)備造價主要由設(shè)備本身決定,絕緣處理費用比例較小,設(shè)備絕緣按線電壓設(shè)計,造價無大增加。而110kv及以上設(shè)備造價隨絕緣水平成正比例增加20%左右。因此,35kv及以下電壓等級采用中性點不接地方式,110kv及以上電壓等級采用中性點直接接地方式是合理的選擇。
3)接地點有電容電流:35kv及以下中性點不接地系統(tǒng),當發(fā)生單相接地故障時,接地點電容電流為中性點電容電流的3倍。雖然電流很小,但是達到一定數(shù)值,產(chǎn)生電弧,穩(wěn)定、間歇,當穩(wěn)定電弧達到30a以上,可能造成二相、三相短路甚至火災(zāi);當間歇電弧大于5-10a,小于30a時,出現(xiàn)電弧過電壓幅值可達2.5-3v。根據(jù)配電網(wǎng)容性電流實測數(shù)據(jù)可知,3-6kv 為30a;10kv為20a;35kv-60kv為10a。在架空線路中,當單相接地故障電容電流>10a,,由于受戶外自然條件影響,發(fā)生瞬時性單相接地故障較多,電弧的持續(xù)時間較短,可以采取中性點經(jīng)消弧線圈接地的措施。消弧線圈是一個可調(diào)電感線圈,它處于一個電容電壓下,由于電感電流與電容電流方向相反,使得接地點故障電流減少,從而減少了產(chǎn)生電弧過電壓的概率。但在電纜線路中,由于室內(nèi)受外界因素影響小,發(fā)生接地故障多為永久性故障,接地點容性電流引起的電弧持續(xù)時間較長,如用消弧線圈經(jīng)中性點接地,非但不能消除電弧過電壓和降低過電壓幅值,反而會因電弧的蔓延造成相間短路從而擴大事故。而電阻是耗能元件,它對消弧線圈的諧振有著阻礙作用,中性點經(jīng)電阻接地,可以抑制弧光過電壓,降低過電壓幅值,從而使電容負荷衰減電弧不產(chǎn)生高過電壓值,提高了35kv及以下配電網(wǎng)設(shè)備的絕緣水平。