我厂35kV系统中性点接地方式

我厂35kV系统中性点接地方式

阳文

中韩（武汉）石油化工有限公司 湖北武汉 430000

摘要：我厂属于易燃易爆有毒有害的高危企业，生产装置对供电的连续性和可靠性要求非常高，35kV电力系统主要是电能的输配系统，配电网以电缆为主。本文主要讲述我厂35kV配电网中性点采用消弧线圈接地方式的原因，以及思源XHDCZ-1600/35型消弧线圈自动调谐及接地选线成套装置在我厂的应用。

关键词：易燃易爆；35kV电力系统；消弧线圈

1.电力系统中性点接地方式

中性点接地方式是一个系统性的、综合性的问题，既与电网的安全可靠性有关，也与电网的经济性相关。中性点的接地方式直接影响：供电的可靠性；线路和设备的绝缘水平；单相短路电流对设备的损伤程度；继电保护装置的功能；对通信和信号系统的影响等。

中性点接地可分为大接地电流系统和小接地电流系统。前者包括：直接接地、经低阻值电阻接地，后者包括：中性点不接地、消弧线圈接地、谐振接地和经高阻值电阻接地。

2.我厂35kV电力系统接地系统

我厂110kV站正常运行方式如下图1所示：1#主变、2#主变带35kV1#母、2#母分列运行，3#主变、4#主变带35kV 3#、4#母分列运行，1-2、3-4母联热备用；1#、2#、3#、4#主变消弧线圈投入。35kV1#母线通过电缆向下游中心变电所主变供电，构成35kV配电系统。

图1  110kV站系统图

3.我厂35kV电力系统电容电流估算

我厂35kV配电系统以电缆网络的电能输送系统，电缆采用的是铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套阻燃型电力电缆（ZRA-YJV-26/35kV），35kV电力系统的电容电流以电缆的电容电流为主。目前，电力电缆电容电流的确定方法有多种，包括经验估算法、理论计算法和实际测试法。其中，电容电流理论计算法的计算较为复杂，涉及相当多的各种参数，实用性不高。电容电流实际测试法最为准确，但实现较为困难，而且必须要有专业的设备，在新建项目不易实现。电容电流的经验估算法是在工程建设和变电站运行维护中广泛使用的一种对电容电流进行定性分析的方法，该方法计算简单、便于变电站运行维护人员记忆掌握，本文采用电容电流的经验估算法。

查询技术资料YJV、YJLV 26/35kV电缆截面积120mm²、150mm²、185mm²、240mm²对应的单位长度的电容电流分别为2.94A/km、3.15A/km、3.36A/km、3.77A/km。表1为35kV电力系统1段母线馈出电缆及对应的电容电流，同理可算出35kV1#、2#、3#、4#母线馈出电容电流分别为32.888A、30.905A、33.402、34.861A。

表1  35kV电力系统1段母线馈出电缆及对应的电容电流

4.我厂35kV电力系统采用消弧线圈接地方式的原因

根据GB 50613—2010《城市配电网规划设计规范》规定：35kV高压配电网，当单相接地故障电容电流超过10A、小于100A时，宜采用消弧线圈接地方式，接地电流宜控制在10A以内。根据GB/T0064-2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》规定：35kV系统，当单相接地故障电容电流大于10A又需在接地故障条件下运行时，应采用中性点谐振接地方式。

电力系统中单相接地故障约为总事故的80%，系统采用非直接接地方式可带单相接地故障运行一段时间（2小时以内），减少了故障跳闸次数，从而提高供电的连续性和可靠性。采用消弧线圈接地方式可用电感电流补偿接地点的电容电流，使接地点的残流低于10A，避免产生电弧，避免不接地系统的缺点，同时还有不接地系统的优点。

我厂属于易燃易爆有毒有害的高危企业，单相接拉弧易引起爆炸事故。生产装置的生产是连续性的，非正常的装置停车给企业造成重大的经济损失，有时还会引起火灾、爆炸、环境污染等恶性事故，所以对供电连续性和可靠要求非常高。我厂35kV电力系统是以电缆网络的电能输送系统，电容电流通过计算为30A左右，依据规范和我厂的实际情况，我厂35kV电力系统中性点宜采用经消弧线圈接地方式。

5.我厂消弧线圈成套设备的应用

5.1我厂消弧线圈接线方式

我厂110kV变电站4台主变，每台容量为120MVA，主变为三相油浸铜芯双绕组（带平衡绕组）电力变压器，高压侧额定电压：110kV，低压侧额定电压：37kV，接线组别：YNyn0+d11，变压器低压侧中性点采用消弧线圈接地方式。消弧线圈采用思源XHDCZ-1600/35型自动跟踪补偿消弧线圈成套装置（具备小电流接地选线功能），属于预调式调匝式消弧线圈。1#、2#消弧线圈可联机运行，3#、4#消弧线圈可联机运行。

5.2消弧线圈的容量计算

根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》（GB/T0064-2014）标准，消弧线圈的容量应根据系统远景年的发展规划确定，并应按下式计算：

W=1.35×Ic×Un/

推荐采用公式：

W=（1.5～2）×Ic×Un/

式中：W－消弧线圈的容量（kV·A）；

      Ic－接地电容电流（A）；

      Un－系统标称电压（kV）。

我厂35kV电力系统电容电流为30A左右，往大取40A，计算所需消弧线圈容量：

W=（1.5～2）×Ic×Un/

=（1.5～2）×40×35/

=1212～1616(kV·A)

我厂消弧线圈选择额定容量为1600 kV·A的消弧线圈满足要求。

5.3思源XHDCZ-1600/35型接地选线功能

思源XHDCZ-1600/35型系统配备有选线模块，可完成48路出线的接地线选线（并联运行的出线数不限）。装置采用了并联中电阻选线功能，在接地短时投入电阻，使接地点的电流幅值和相位都有明显变化，用独特的DK选线法（专利号为：ZL022153373）可使接地选线的准确性达到100%。

6.实际运行数据

我厂4套思源XHDCZ型消弧线圈运行时间有5年多，只出现2次消谐控制器死机故障，及时发现重启后正常，35kV电力系统未发生过单相接地故障，无接地故障数据分析，随机抽取1#消弧线圈20组运行数据进行分析，消弧线圈档位一直在10档，脱谐度在20%左右，残流在4～8A，中性点电压在52V左右，中性点电流在0.112A左右，整体数据比较稳定，无大波动，整体趋势比较平稳。所以思源XHDCZ型消弧线圈满足我厂35kV电力系统中性接方式的要求。

7.结论

（1）我厂35kV电力系统中性点采用经消弧线圈接地方式提高了供电连续性和可靠性，并应装配接地选线装置。

（2）思源XHDCZ-1600/35型消弧线圈自动调谐及接地选线成套装置满足我厂35kV电力系统中性点经消弧线圈接地方式的要求。

8.参考文献

[1] 《思源XHDCZ型消弧线圈说明书》。

[2] 思源电气设备有限公司编，《微机小电流接地选线成套设备说明书》。