淺談中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)在水泥廠的應用

王立 慎建軍 楊林

河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

淺談中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)在水泥廠的應用

王立 慎建軍 楊林

河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

著重論述了中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)的優(yōu)點和電阻的選擇。

中性點；接地系統(tǒng)；電阻接地

0 引言

國內(nèi)水泥廠的110 kV或35 kV變電站中，10 kV或6 kV高壓配電系統(tǒng)多采用中性點不接地方式，其優(yōu)點是供電持續(xù)性較高，投資少，缺點是可能會產(chǎn)生遍及全系統(tǒng)的高達4.5倍運行電壓的異常過電壓，影響設備絕緣，降低使用壽命，會使接地型電壓互感器產(chǎn)生鐵磁諧振、熔絲熔斷，或燒壞互感器，甚至會引起相間接地短路故障。對已運行多年的水泥廠電網(wǎng)來說，電動機和電纜的絕緣性均已降低,設備及人員安全風險越來越大。

1 中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)

當電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時，由于人為增加了一個與電網(wǎng)電容電流數(shù)值相等或略大，而相位相差90度的有功電流，這就使流過故障點的接地故障電流絕對值比不接地電網(wǎng)大。這種系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

能抑制單相接地時的異常過電壓，有效地防止異常過電壓對電機、電纜絕緣的危害，減少了單相接地發(fā)展為多重接地短路的可能。

繼電保護簡單。單相接地電流較大，可以采用簡單的零序電流保護，保護動作選擇性強，可迅速切除故障，有利于電纜防火。

系統(tǒng)運行簡單,對水泥廠電網(wǎng)發(fā)展適應性強。即使在運行過程中電網(wǎng)參數(shù)發(fā)生變化，也不需要調(diào)整電阻值。

接地故障引起的熱效應增大。由于人為增加接地有功電流以保證零序保護的靈敏系數(shù)和檢測出高值過度電阻值，所以引起電流熱效應增大。當單相接地故障電流在30 A及以上時，保護裝置應跳閘，斷開故障線路。

節(jié)省電纜投資。中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時，繼電保護迅速將故障切除（不像中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地而允許運行1～2 h），因而對電纜的對地絕緣水平要求降低。

2 接地電阻的選擇和計算

采用中性點經(jīng)電阻接地方式的冶金企業(yè)，多選擇的阻性電流為3 kV、100 A，6 kV、250 A，10 kV、300 A。由于水泥企業(yè)規(guī)模遠小于冶金企業(yè)，其單相接地電容電流也較小，采用上述電流值不完全合適。一些歐洲國家企業(yè)都推薦50 A的阻性電流。根據(jù)我們對多個項目的應用，此數(shù)值可以滿足大部分水泥廠的要求。

以委內(nèi)瑞拉某2 400 tpd熟料水泥生產(chǎn)線為例，該廠有一座115 kV變電站，配置115/6.9 kV、25 MVA、YNd11主變壓器，配電系統(tǒng)額定電壓為6.6 kV，計算單相接地電容電流為7.4 A，阻性電流選擇50 A。

由于主變二次側為三角形,中性點無法引出，故需配置一臺接地變壓器，兼作變壓器。

變壓器額定容量：

可選擇一臺400 kVA變壓器。

以上式中：RN——中性點接地電阻值，Ω；UR——電阻的額定電壓，kV；UN——系統(tǒng)額定線電壓，kV；Id——電阻額定電流，A；S——所用變?nèi)萘?，kVA；K1——所用變動力負荷換算系數(shù)，一般取0.85；P1——所有動力負荷之和，kW；P2——所有照明負荷之和，kW；PR——電阻消耗功率，kW。

3 結語

運行多年的水泥企業(yè)，用電設備的絕緣多已達不到設計之初的標準，短路安全風險越來越高。把配電系統(tǒng)中性點接地方式由不接地改為經(jīng)電阻接地不失為一個行之有效的辦法，所需投資不多而且經(jīng)濟和安全效益較大，改造工作也簡便易行。