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优化谐振接地技术的现状与发展

优化谐振接地技术的现状与发展

点击数:7224 次   录入时间:03-04 11:35:59   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘
摘要:中压电网发展很快,单相接地故障电流的危害性受到了人们的普遍关注。采用优化谐振接地技术,可以有效扼制其危害性,同时还带来一系列的优点,现已经或正在成为国内外广大业内人士的共识。关键词:中压电网  自动消弧线圈  微机接地保护  优化谐振接地  发展趋势   当今世界正在进入信息社会和知识经济时代。电能质量、人身安全、设备安全、通信干扰和环境保护等诸多问题,日益受到人们的广泛关注。同时,形势还在不断提出新的、更高的要求。根据电压电流互换特性这一基本理念,从系统工程的观点出发,采用小电流接地方式、特别是谐振接地方式,能够强力限制单相接地故障电流的危害性,较好地解决上述各方面的问题[1]。传统谐振接地方式存在两个问题:一是消弧线圈需要人工进行调谐;一是单相永久接地故障必须人工拉路进行检除。近十几年来,通过国内外广大业内人士的共同努力,同时在当代新技术的支持下,这两个问题已经获得了圆满的解决。自动跟踪补偿装置可以消除瞬间接地故障;而单相永久接地故障,微机接地接地保护能够自动将其请除,克服了过去的缺点,优化了传统的谐振接地方式。国内外中压电网的运行经验表明,采用优化谐振接地技术改善相应电网的运行特性,能够显著提高其技术经济指标,显然,优于其他中性点接地方式,现在已经或正在成为国内外广大业内人士的共识。多少年来,低电阻接地方式的技术内涵基本没有改变,由于负荷特性的显著变化,电缆和绝缘导线日益广泛应用等原因,该接地方式的继电保护选择性遇到了新的挑战[2]。实践经验表明,在许多非金属接地的情况下,零序过电流保护较难实现实时跳闸,容易导致事故扩大。  微机接地保护装置当发生单相接地故障时,过去需要人工拉路进行选线,现在则不需要了。在微机接地保护和自动选线装置方面,我国现有多种原理构成,诸如参数(残流)增量、零序基波时序鉴别、电流信号注入、有功电流、5次谐波电流、暂态电流、功率方向、负序电流、及小波原理等。目前,多数产品的动作准确率尚未达到100%。因此,建议采取组合软件、重复判断和进行表决等措施,首先解决准确检除“秒”级的接地故障问题,以满足这一基本运行要求;然后解决正确检出瞬间接地和高阻接地,以及故障定位等问题。由参数(残流)增量法构成的微机接地保护装置,其原理简明,不受系统电压和频率波动的影响,监测相对量值,准确率和可靠性高。当电网发生时间稍长的接地故障时,通过适当改变消弧线圈的失谐度,检测改变前后各条线路零序电流的变化,便可正确检除接地故障线路[3]。零序电流扰动法和综合参数增量法均同此理。根据这一原理,智光研制的微机接地保护装置、配合调感式自动消弧线圈,多次现场试验和在许多中压电网的运行经验表明,信号指示完全正确。于是,广东地区8个变电所的10 kV电网,在2004年1月7日~2005年3月30日期间,先后将该保护装置由作用于信号、改为动作于故障线路跳闸,启动时间为2秒,跳闸时间暂定10秒。根据在上述时间内回访用户时,自动打印出的运行记录进行统计,共记录2秒以上的单相接地故障249次;其中10秒正确跳开接地故障线路77次,动作准确率为100%。由此可见,谐振接地系统在“不增大接地故障电流”的条件下,有选择性地跳开接地故障线路是没有问题的。中压电网中的接地故障,绝大多数是瞬间性的,绝缘具有自恢复性能,接地时间一般不大于100~200 ms;即使是间歇性电弧接地故障,时间也很少超过300~400 ms;至于短间隙接地故障,电弧开始便是稳定的;而对于时间较长的接地故障,该保护装置可以多次计算,重复判断,所以完全可以正确跳开故障线路。因此,启动和跳闸时间均可适当缩短,但跳闸时间不应小于5秒。因为,2004年7月29日7:点7分49秒至53秒,澄海变的一次持续时间为4秒的接地故障,未指示出具体故障线路的名称,估计可能是母线瞬间接地所致。因为从多次试验开始、作用于信号、直到动作于跳闸,从未出现过误判或拒判现象。最后结果尚在查证和分析中。根据“零序基波时序鉴别原理”,鲁兴研制的微机自动选线装置[4],同样能够多次计算,重复判断等,最后判定接地故障线路,动作时间一般不大于80~100 ms。根据2002年2月~2005年5月,在淄博光正集团6 kV中性点不接地电缆网络中的运行统计,4台此种自动选线装置共动作14次,正确率为100%。于2002年10月26~27日,在齐鲁石化中性点谐振接地(无需自动消弧线圈)6 kV电缆网络中,进行的11次人工接地现场试验,其中中性点不接地2次;消弧线圈欠补偿2次、过补偿7次;该选线装置动作指示全部正确,遂正式投入运行;到2005年5月26日止,电网先后发生了4次单相接地故障,动作指示仍全部(100%)正确。为了区别不同性质的接地故障,笔者建议进行如下整定:在保证动作正确的条件下,尽量缩短时间,仍作用于指示信号,以记录瞬间接地故障;动作时间延长至300~400 ms,以判定时间较长或间歇电弧接地故障;时间整定为4秒,进行重复计算和判断,动作于接地故障线路跳闸,以清除永久性接地故障。这样,有利于充分发挥该微机自动选线装置和优化谐振接地技术的功能。这里需要进行说明的是,2004年7月齐鲁石化有一条电缆线路,因相间短路跳闸,运行人员检查时发现该选线装置动作,指示的是另一条电缆线路。当时他们认为该装置与跳闸事故无关,因此未做任何记录,现详情已无法查考。为了慎重起见,需要积累更多的现场试验和运行统计数据,进一步验证其可靠性。此外,在暂态接地故障监测和故障定位技术方面,也取得了可喜的进步。科汇利用暂态原理开发的“小电流接地故障选线和监测系统”,在2001年12月~2004年11月期间,共记录到上千次瞬间接地故障,判定发生自恢复性故障的线路,对预防绝缘事故有参考作用;另有永久性接地故障31次,其中2次永久性接地故障,因灵敏度不足(接地故障电阻为3kΩ)导致选线失败,成功率为93.6%。科瑞利用动态阻性信号源,在单相接地故障发生后,中性点位移电压使其启动投入,所产生的不等间距特殊环流(应越小越好)信号,配合安装在线路分支点处的接地故障指示器,即可确定接地线路及故障位置。以及利用行波原理、配合远方控制进行测距定位,等等。不过在判定高阻接地故障方面,我国目前还存在装置灵敏度偏低等困难,尚须继续研究改进。若利用零序导纳原理,则不难解决这一问题。法国电力公司(EDF)研制的DESIR和零序导纳微机接地保护装置,准确度高,后者的灵敏度可达100 kΩ,在自动消弧线圈方面,也有许多成功的经验。同时,在中性点不接地的电网中,利用与上述相同原理的自动装置,成功地完成了接地线路的故障定位。德国在这方面也进行了许多卓有成效的研究,奥地利、芬兰、波兰和瑞典等国在这一领域也有许多研究成果等[5]。实践是检验真理的标准。为了提高微机接地保护装置等的动作成功率,产品出厂试验必须严格把关,特别是型式试验应当跨出实验室,增加单相金属接地和电弧接地等现场试验内容。虽然有些继电保护装置,可以允许在低电压、小电流状态下进行试验,但单相电弧接地和金属接地试验决不在此例;同样,电算也不能替代现场试验。所有这些早已被国内外的历史实践经验所证实。现在有的制造部门,利用低电压(例如100、380V等)进行单相电弧和金属接地模拟试验,这是完全没有意义的。若将其列入有关规程,将会起到误导作用,不仅不利于提高产品制造质量,而且对电网的安全运行也十分有害。退一步讲,即使是在实验室进行“仿真”试验,电气参数也必须是1:1。这样,试验结果方能具有一定参考价值。不过,最终仍然必须通过现场试验和运行考验。此外,记录、统计和分析电网中的单相接地故障数据,也是十分重要和不可缺少的。近些年来,我国在这些方面的工作比较欠缺。到目前为止,不少制造厂家和运行部门尚缺乏运行统计资料。芬兰的20 kV电网,仅在1994~1996三年内,就自动记录了476个单相接地故障运行数据,同时还给出了馈线和中性点电压、电流的波形等[6]。值得我们借鉴和学习,因此生产厂家应当在每台设备上配置自动记录装置。对于接地保护和选线装置,起码应能记录它的动作时间和动作次数;对于自动跟踪补偿装置,同时还应能记录中性点位移电压、补偿电流的大小和接地故障的持续时间等。关于利用投入接地电阻检出故障线路的方法,在国内外的电力系统中均曾普遍用过。过去,我国154 kV电网接地电阻与消弧线圈串联;而中压电网,除66 kV消弧线圈具有附加的6 kV绕组,可供接入并联电阻外,其余的接地电阻均与消弧线圈直接并联[5]。多年实践表明,该方法只适用于结构简单的放射形电网,对于构形复杂的电网,指示信号就不准确了。例如爱尔兰的110 kV补偿电网,运行情况就是如此。由于违背补偿原则,同时电阻器、断路器等的利用率低,准确性差等原因,除154 kV电网升压220 kV运行外,其余的并联电阻均被逐一拆除了。但是,在20世纪80年代,我国个别沿海城市购进了低绝缘水平的电力电缆,不能直接投入电网运行,为了避免积压浪费,笔者曾建议他们采用此种“组合接地方式”;后来,珠海城市电网由低电阻接地改回谐振接地运行时,也曾建议暂时保留该电阻器等装置。当时,因为小电流接地系统的继电保护选择性难题尚未解决,仅仅是出于避免积压浪费和废物利用等临时的过渡措施或权益之计。现在情况大不相同了,单独利用微机接地保护便可正确检除接地故障线路;同时低电阻接地方式的继电保护选择性遇到了挑战,许多非金属性接地故障不能实时跳闸,而采用中电阻则情况更加不利;对于持续性电弧接地故障,待断路器动作投入并联电阻后,则限制电弧接地过电压的良机已经错过;但却使暂态和稳态的地电位、接触电压和跨步电压显著升高,对人身和设备安全十分不利;至于限制断线过电压的问题,只要消弧线圈适当过补偿运行,则可完全无害;等等。此种综合接地方式既不是新技术,又不符合发展趋势,那么是否还有必要为此而进行重复投资呢?总之,在不增大接地故障电流的条件下,小电流接地系统继电保护选择性问题,现在已经获得解决。这是国内外数代业内人士长期共同努力的结果,同时只有在现代技术的支持下,包括自动跟踪补偿装置在内,方有可能圆满实现。当然,优化了的谐振接地方式,依然是谐振接地方式,并非什么其他接地方式。 自动跟踪补偿装置我国生产的自动跟踪补偿装置,可分为预调式和随调式两大类。预调式的有多极有载细调、无极连续调节等;随调式的有调容式、调感式、磁阀式、偏磁式等多种。两者互有优缺点,预调式者的调节电流应当较细、范围较大;而随调式者响应时间必须越短越好,否则,在多次连续动作时对安全不利。这些补偿装置的性能和价格各有不同,除部分产品曾经存在局部过热、动作频繁,调节失灵、以及响应时间较长外,大部分产品基本满足运行要求。不过,用户反映价格偏高,若进一步提高其性价比,则更加有利于推广应用。同时,制造部门必须向用户提供设备的特征参数和伏安特性等,以便于用户正确掌握调谐和运行[5]。此外,法国生产有插棒式自动消弧线圈和电流注入式自动跟踪补偿装置等,与前面谈到的微机接地保护相配合,于20世纪80年代末期,开始优化谐振接地方式的试点,90年代初期便在全国城市和农村的中压电网中进行推广[7],包括电缆网络在内全部改成了谐振接地方式,现在已有30余年的运行经验。英国电监会明确表示支持这一改造方案,其北部地区50 余个变电所的中压电网,中性点已全部改为谐振接地方式。这里应当指出,推广优化谐振接地技术非常方便。自动消弧线圈可以独立或并联(主附或主备)运行,也可与传统的非自动消弧线圈(基础补偿)并联运行。这样,即可达到强力限制单相接地故障电流的目的。当发生单相永久性接地故障时,即使电网在一定时间内带故障运行,接触电压和跨步电压也不会发生危险[5]。过去,因为需要手动拉路检除故障线路,同时避免突然断电造成严重后果,故有电缆网络允许带故障运行“2小时”的规定;而架空线路电网,则允许时间更长。其实,运行情况并非“必须”如此。过去,待查出故障线路并转移负荷后,随时可以跳闸;同时运行经验表明,一般持续接地约在1分钟时容易发生绝缘击穿事故。例如,牡丹江35 kV主变的绝缘击穿,重庆地区的110 kV电流互感器烧毁等,情况就是如此;而再继续延长接地时间,却很少发生类似事故。现在,可以根据电网的运行情况,自动或手动、瞬间或延时断开故障线路。实际上,若延时手动操作,则应尽快转移负荷并及时清除接地故障。现在负荷特性等已经发生了很大的变化,为了防止地电位升高造成的人身伤亡和设备损坏事故,1999年CIRED 03工作组(WG03)在“配电系统故障管理”总结报告中指出,“根据欧洲标准(PrEN50179)的规定,所有接地系统的设计,都必须使地电位的升高低于150V;在此情况下,接触电压不需要特别校验,否则,则需用明确的测量结果来证实接触电压低于75V”。 若能满足上述规定,则跨步电压也不成问题。理论分析和实践结果表明,为了防止人身和设备事故,限制单相接地故障电流才是唯一的正确途径。但是,有文献写道:“若将接地故障电流限制在800~2000A以下时,假设沿自然分布的钢筋混凝土电杆进行接地,则人站在距电杆1 m处、手触及电杆裸露钢筋时会有6 kV以上的接触电压。因此认为,接地电流选择在几百安培较为稳妥。”这与现行的欧洲标准和IEC的有关标准相差悬殊,显然,此种安全理念实无“稳妥”可言。因为接地故障一旦发生,不仅产生上述的诸多恶果,而且还会危及380/220V低压用户的人身或设备安全。根据IEC标准中不同配电接线方式,必须分别采取防护措施[。有的35 kV电网,开始选用1000~2000A,现在降为1000A,对安全依然是不利的。而谐振接地方式能够避免通信干扰,这早已是不争的事实,并且对城网改造十分有利,有些线路无须更换或迁移。例如,南非开普顿市的33 kV城市电网,因通信干扰严重,电话噪声震耳欲聋,改为谐振接地方式运行后,问题就圆满解决了。此外,因电力线路断线掉落在通信线路上产生的“接触干扰”,此种通信干扰最为危险。运行经验表明,此时通信线路可以共享谐振接地方式的优点。这是其他接地方式无法比拟的[5]。近些年来,哈佛莱(HAEFELY)公司研制的自动消弧线圈、加注入电流构成的宽带接地故障电流补偿装置,不仅可以补偿电容电流,而且能够补偿谐波电流和有功电流,使故障点的残余电流几乎为零。这样可以更快的熄灭接地电弧,有效的抑制电弧接地过电压,限制暂态接触电压和跨步电压,把安全运行提到更高的水平。当然,补偿谐波电流无可挑剔,而过度补偿有功电流将会导致三相电压的恢复时间明显延长[5]。为了发挥优化谐振接地方式的作用,在调谐电网中的自动消弧线圈时,建议将残流控制在5A以下。这样可使接地电弧瞬间熄灭,有效地限制单相接地故障的后续恶果。德国、瑞典、独联体等许多国家和我国许多地区都是这样作的,运行效果均非常满意。此外,为了保证安全供电而进行一些新技术的探索是有益的。不过,“限制间歇电弧接地过电压”的“消弧柜”,即历史上的“接地故障转移装置”。其工作原理系在变电所的母线上,装一组分相控制的接地断路器,在电网正常运行情况下,该断路器组处于开断状态,当发生单相接地故障后,该相的断路器自动投入一定时间后再自动断开,利用在故障点产生的无电流间隙,接地电弧可能熄灭而转移成功。实际上,若电容电流数值很小,则接地电弧可以自行熄灭,所以中性点采用不接地方式足矣;相反,当电容电流超过某一定值后,在断路器投入之前往往形成相间短路,或者导致残留性故障,则转移必然失败。由于该装置不能限制间歇电弧接地过电压,且其性能远不及谐振接地或电阻接地方式,所以很早便已经被淘汰了众所周知,“间歇”电弧接地过电压的产生是有特定的“临界”条件的。在电容电流较小或较大的情况下,此种过电压均不可能产生。中性点经消弧线圈或电阻接地正是彼得生(W. Petersen)研究防止间歇电弧接地过电压的技术成果。消弧线圈可使接地故障电流显著减小,而电阻接地则可使接地故障电流显著增大,两者从不同方面破坏产生此种过电压的“临界”条件。所以,这两种接地方式均可以完全防止其产生。而“接地故障转移装置”显然不具有此种功能;同样,“消弧柜”也无能为力。由于断路器的投入需要相当时间,若符合间歇电弧接地过电压产生的条件,则在该相断路器接地之前此种过电压就已经产生了。所以它们不能防止间歇电弧接地过电压,只不过是在单相接地故障发生之后,经过一定时间将电弧接地转变为金属性接地而已。此时非故障相上出现的过电压,并非一般认为的线电压。根据暂态振荡原理进行计算,其值可能是前者的两倍,所以也不能限制暂态过电压的幅值。而且,当其动作后增加了多余的接地点,反而给故障选线、故障处理造成了不必要的困难和麻烦。理论分析和实践结果证明,若消弧线圈靠近谐振点运行,则可使接地电弧瞬间熄灭,避免振荡电荷的积累,同时降低故障相的恢复电压;而中性点经低电阻接地,可使振荡电荷很快泄入大地。因此,两者均可限制中性点位移电压的升高,所以能够抑制电弧接地过电压的幅值,避免间歇电弧接地过电压的产生。而且在20世纪60年代以前,电弧接地过电压的理论就已臻完善。当中性点不接地时,第一和第二种理论的过电压均为3.5 p.u.;第三种理论仅为3.2 p.u.。当中性点经消弧线圈或低电阻接地后,过电压均会有所降低。根据我国多年在不同中性点接地方式的电网中,自动记录和多次现场实测的结果,间歇电弧接地过电压仅一次在中性点不接地的66 kV电网中达到3.4 p.u.,且其峰值作用时间不及2 ms;而当瞬间电弧接地时,故障点往往仅为几丝火花,转瞬即逝,因时间甚短过电压不超过2.3 p.u.。过去,前苏联和我国的“过电压保护规程”中都有此项规定。美国布朗(G.B.rown)在现场试验中也曾利用各种方式多次引弧,测得的电弧接地过电压极少超过3.0 p.u.。运行经验和实测结果表明,在中性点经电阻接地的电网下,其值最高为2.5 p.u.;当中性点经消弧线圈接地时,优化前极少超过3.0 p.u.;优化后最高一般约为2.5 p.u.,与低电阻接地方式水平基本相当[5]。由于现行的消弧线圈没有补偿高次谐波电流,因此“认为”它“不能抑制弧光接地过电压”,实际上,此种说法与上述的过电压理论和实践结果是相违背的。因此,所谓“消弧线圈不能抑制弧光接地过电压”和“自动调谐装置可以消除弧光接地过电压”等说法,都是不能成立和错误的。关于谐波电流和有功电流要不要补偿、能不能补偿和如何进行补偿、以及对电弧接地过电压的影响等疑问,若对有关历史、发展和现状,理论、试验和实践,进行一些了解,这些问题便可迎刃而解,切勿弃本逐末[5]。过去,与消弧线圈同时伴生有补偿方案,因其对接地电弧熄灭的影响甚小,一般可以忽略不计;对于特殊的个例,改变运行方式即可圆满解决,所以一直未被实际应用。现在许多情况发生了改变,对于某些特殊场合,为防止人身伤亡和仪器设备的损坏,避免发生火灾或瓦斯爆炸等严重事故,现已实现完全补偿可使残余电流几乎为零。此外,在解决绝缘配合问题时,只考虑过电压倍数的“惯用法”,早已成为历史而被概率统计法取代了。所以判断过电压是否危险,必须同时考虑幅值、或然率和作用时间,三者缺一不可。当然,电弧接地过电压也不例外。对于中压电网来说,因绝缘配合起决定作用的是大气过电压,所以内部过电压的绝缘裕度是相当大的。为了防止内部过电压事故,必须加强技术管理,采取措施及时消除绝缘弱点,实践表明这一点特别有效。至于改革开放前的“火烧连营”事故,笔者几次参加现场分析,确是因断路器的对地和相间绝缘距离不够,故障点的接地电弧很快形成相间短路,同时由于柜体之间未行隔离,电弧在电动力的驱动下迅速沿母线燃烧所致。这些早已达成共识,并且实行了改造。综上可知,过高估计电弧接地过电压的危害性,不符合实际是不正确的。当中压电网采用优化谐振接地技术后,还具有根除电压互感器铁心饱和谐振过电压等一系列优点。所以,不论是过去、现在和将来,也不论供电紧张与否,优化谐振接地技术在提高供电可靠性、改善电能质量、保障人身安全、防止设备损坏、避免通信干扰、保护电磁环境等方面的作用都是显著的。并且能够节省投资,减少运行维护费用,所以在经济上也比较合理。因而是改善中压电网经济技术指标行之有效的技术措施。 优化谐振接地技术的适用范围在20世纪80年代初期,我国部分沿海地区对中性点接地方式问题不够了解,从国外购进了一些低绝缘水平的电力电缆,不能直接投入我国中压电网运行。所谓与“国际接轨”,并作为“新”技术引进低电阻接地方式,于是有的单位便开始了试点,随后还进行了“技术成果”鉴定,同时将小电流接地方式改为大电流接地方式。接着几个城市进行了仿效,并在全国范围引起了广泛的争论,小电流接地方式“已经过时、不能适应中国电网发展的需要了”。在这种形势下,准备列入国家标准,因论证不够充分,未达成一致意见。这样,电阻接地方式很快就被写入了电力行业标准。我国几个沿海城市的10 kV电网,中性点先后由谐振接地改经低电阻接地后的运行经验表明:ZH市仅在8年多的时间里,不仅供电可靠性显著下降,同时还发生了11次人身伤亡事故,其中死亡9人,重伤4人,烧伤2人等,遂决定重新改回谐振接地方式运行;GZ市区部分电缆网络改后1987-1991年的统计,单相接地保护动作120次,除自动重合闸动作33次、成功22次外,供电中断98次,占81.7%,以及零序过电流保护误动作、造成电阻器烧毁及全站停电事故;SZ市根据1998~1999年的不完全统计,电缆网络共发生线路跳闸事故1009次,严重影响了电网的安全运行。还有,内地的XY市改后运行尚未满月,用户频频登门反映,只好又改回谐振接地方式;等等[5]。此外,2004年4月8日,广东揭阳市钢铁公司工人搬运“了望亭”铁架时,触到10 kV的高压线,造成了12人惨死的特大事故;2004年8月7日,天津市3位农民抬铁架经过10 kV高压线下时,触电后全部死亡,后果十分严重。根据事故现场的情况判断,若中性点不改为大电流接地方式,则这些事故都是可以避免的。以人为本,这些惨痛经验教训是值得大家记取的。通过广泛讨论和实践检验后,对于架空线路和混合电网的中性点采用小电流接地方式,大家已无异议;只是尚有看法认为:“电缆网络接地故障较少,一旦发生都是永久性的,中性点可以采用低电阻接地方式”。而我国许多10、35和66 kV等电缆网络多年的运行经验却充分表明,实际情况并非如此。例如,上海市的35 kV电缆网络在过去20余年的运行中,单相接地故障中72.8%没有造成停电事故,这说明其中的瞬间接地故障是相当多的。再如,上海石化总厂的10 kV电缆网络,根据10年的运行统计,其中的瞬间接地故障占56.8%;以电缆为主的35 kV补偿电网,瞬间单相接地故障为67.7%,虽然有一次带接地故障运行至60 min时电缆隧道发生过火灾,但该厂依然坚持谐振接地方式。相反,BG集团一钢铁公司的35 kV电缆网络,中性点长期采用谐振接地方式且运行情况良好。因有建议曰:备用电源变压器中性点的接地方式应与市区电网保持一致。遂决定将内部电网的中性点全部改经低电阻接地运行,结果不久便发生了重大责任事故。到2004年5月31日止,仅在约一年半的时间内,发生了4次单相接地故障,继电保护不能正确动作切除故障线路,接连烧毁了4台接地变压器,供电可靠性显著降低,并造成了严重的不良后果。对于联合钢铁企业内部的电缆网络来说,将运行多年的谐振接地改为低电阻接地方式,看来是不够慎重和明智的。其他工、矿、企业也同此理。至于我国的66 kV电网、包括电缆网络在内,中性点则始终采用小电流接地方式。众所周知,德国中压电网的中性点广泛采用谐振接地方式。例如柏林的30 kV电网,当电缆长度为960 km、电容电流为2900 A时,中性点采用谐振接地方式;当电缆长度增至1600 km、电容电流高达4000 A时,中性点依然采用谐振接地方式。41台消弧线圈分布在18个变电所,多年并网和分网运行,获得了十分宝贵的成功运行经验。在架空线路和混合电网中更是如此。欧洲的其他国家、包括独联体和东欧在内,其中压电网主要也还是采用小电流接地方式,其中谐振接地方式占优势地位。瑞典、挪威和部分的意大利、奥地利等国的中压电网,也主要为谐振接地方式。芬兰、丹麦和比利时等国,主要采用中性点不接地方式,运行情况同样良好。其中的电缆网络,如莫斯科的35 kV、维也纳的26 kV、日内瓦的18 kV、等等电缆网络,其中性点也一直采用谐振接地方式。特别值得一提的是巴黎,在面积为106 km2的市区内,有众多225/20 kV降压变电所,所与所之间用四路20 kV电缆互联,构成了强大的电缆网络,中性点全部改为谐振接地方式。十多年的运行经验表明,优化谐振接地技术效果良好,满足了新的电能质量标准的规定[5]。以上情况再次说明,所谓“谐振接地方式适用于架空线路电网,低电阻接地方式用于电缆线路电网”的说法,是不正确和不能成立的。再者,苏州工业园的20 kV电缆网络,由于中性点引用低电阻接地方式,为提高电网的供电可靠性,在其配电规划中写道:“因此网络更应采取全容量备用的原则,以及备用电源自动投入和网络自动化等措施,从而提高供电可靠性”。显然,对于我国广大的城市和企业内部的电缆网络来说,这一做法是不合算和不现实的。国外有些中压电网,为节省投资而选用低绝缘水平的电力电缆等设备,中性点配合采用了低电阻接地方式。但我国的情况并非如此,包括几个大城市及厦门岛在内,电缆的绝缘水平(除最初购置的少部分外)并未降低。在20世纪80年代之前,谐振接地方式尚未进行优化,电网可能在一定时间内带故障运行,改变电缆网络的中性点接地方式,或许可能有些道理。而今情况已大不相同,从中压电网接地方式发展的世界潮流来看,也就有些不合时宜了。国内外正反两面的实践经验充分说明,优化谐振接地技术不仅适用于架空线路电网、混合电网、同时也适用于纯电缆线路电网。同时,采用优化谐振接地技术限制单相接地故障电流的危害性,是中压电网中性点接地方式发展的总趋势。随着时代的进步,负荷特性的改变,人们维权意识的显著提高与和谐社会的逐步建立等诸多因素,我国建立电力事故赔偿制度只是时间迟早的事。电力企业应当有所准备,以人为本,与时俱进,及早采取技术措施。结语电网中性点接地方式是个系统工程问题,具有理论研究与实践密切结合的特点,同时它既是技术问题,也是经济问题。因此在进行决策时,必须结合电网现状和发展规划,全面考虑,进行技术经济比较,避免因决策失误造成不良后果。当今世界正在进入信息社会和电气化时代,负荷特性发生了很大变化,对电能质量、人身和设备安全、环境保护等提出了更加严格的要求。根据电压电流互换特性这一基本理念,从系统工程观点出发,必须采取有力措施,限制单相接地故障电流及其诸多后续恶果。国内外电力系统多年的实践经验表明,中性点接地方式与上述问题直接相关。不论现在或将来、也不论供电紧张与否,而优化谐振接地技术是提高供电可靠性、保护人身安全、设备安全和电磁环境等的一项合理的重要技术手段。现在已经或正在成为国内外广大业内人士的共识。 参考文献1, 要焕年 曹梅月 用系统工程观点看城市电网中性点接地方式问题 华东电力. 1994 (3) 1-52, 曹承宗.城网10kV系统中性点接地方式若干问题的探讨电器技术1995.(3):46~503, 要焕年, 曹梅月. 参数增量法在优化谐振接地方式中的应用. 电力设备. 2001 (2、3)4, 傅桂兴,牛洪波,刘茂根 基于“零序基波时序鉴别”的谐振接地选线方法与装置,鲁兴测控设备研究所,20035, 要焕年, 曹梅月. 电力系统谐振接地. 中国电力出版社, 2000年7月第一版, 2001年3月北京第二次印刷6, Seppo Hanninen, Matti Lehtonen.. Characteristics of Earth Faults in Electrical Distribution Networks With High Impedance Earthing. Electric Power System Research 44 (1998) 155-1617,要焕年. 法国电力公司中压电网中性点改用谐振接地方式的实践经验. 电网技术. 1998. 22(4):50-53

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