分析发电厂厂用电系统接地问题

分析发电厂厂用电系统接地问题

宋海娟

（内蒙古通辽发电总厂内蒙古通辽028011）

摘要：发电厂厂用电系统中性点接地方式有不接地、经消弧线圈接地和经电阻接地等，各种方式各有其优缺点。目前，我国这几种方式都有应用，但具体采用哪种方式还要视电厂的实际情况而定，以保证发电厂厂用电系统安全运行。本文针对发电厂厂用电系统接地问题，从引发接地故障的原因入手，进行简单的论述分析，提出了改进继电保护装置的策略，以减少用电系统接地故障发生的机率与事故影响，仅供参考。

关键词：发电厂；用电；电力系统；接地问题；改进策略

引言

厂用电系统接地方式涉及发电厂的安全运行、供电连续性等重要问题，同时在专业技术方面还涉及厂用电系统过电压与绝缘配合、继电保护、接地设计等诸多领域。因此，关于厂用电系统接地问题的讨论是十分必要的。

1接地方式简介

1.1中性点不接地方式

一些电容或电流较小的厂用电方式则是采用的中性点不接地的方式然而这种方式的用电存在着一些缺点，比如较高的工频过电压影响到了系统中若绝缘设备的正常运行，带来一系列的安全隐患。还有这种方式的系统能够在一定的故障之下运行，导致某些设备的故障则长时间存在，给电厂的设备埋下了安全隐患。因此这种方式的接地并不能有效满足电厂的发电需求。

1.2中性点直接接地方式

中性点直接接地方式能够有效满足低过电压的要求但是其中出现的较大故障的电流不仅会损坏设备还会导致一系列不良反应加果无法及时排除故障，则会导致更大不良效应的产生并且此类方式也无法充分满足发电厂用电系统的相关要求。

2发电厂高用电系统过电压问题与处理方法

2.1弧光接地过电压问题

因为发电厂高用电系统多采取中性点不直接接地的方式，此系统的应用，需要重点分析孤光接地过电压，此过电压的产生，主要是因为电磁能发生强烈振荡，当单相接地时，因为电弧间接性熄灭或者重燃，此类问题持续的时间长，而且破坏性较大。接地过电压范围＜3.5Um。在利用中性点经电阻接地系统，若系统电流与电压可以达到相对值，如此电流较小时，电弧熄灭后则不会立即重燃，极大程度上可以避免过大电压故障所造成的问题，而且能够泄露对地电容电荷，降低暂态过电压。

2.2谐振过电压问题

①基波与谐波谐振。高用电中性点不接地系统的利用，因为阻抗较大，增加了熔丝切除的难度，使得过电压损害电气设备。接近谐振频率的程度，以及谐振回路Q值等，均会给电压幅值造成影响，若发生问题，则必然会造成过电压问题，对此采取中性点经电阻接地方法，则可以避免过电压问题的影响。②铁磁谐振。在发电厂用电不接地系统中，互感器发挥着主要的作用。如果电阻性负荷未能达到需求值，则极易造成电压互感器发生的励磁电抗，接地系统电容将会产生震荡回路，严重时会发生铁磁谐振过电压。对此需要控制电阻性负荷，以确保接地系统运行的安全性。

3发电厂高用电系统接地策略

某发电厂800MW机组，其高压厂用电系统用电为10kV，主接线如图1所示。机组运行时，10kV2A段-10kV01B电缆出现接地故障。

3.1故障原因分析

此段发生接地故障，主要是由于01B工作进线开关，未设置接地保护，同时2A工作段的进线开关未设置接地保护，因此2号发电机组的2A厂用变压器10kV侧中性点接地保护动作跳开02A工作段进线开关，同时快切合备用快关，并且由保护动作跳闸，随即2号机组失去50%厂用负荷后，使得锅炉燃烧不稳，进而造成发电机组停机。

3.2高压厂用电系统接地故障处理措施

3.2.1设置零序电流互感器

对于厂用电系统接地故障，基于中性点不接地系统应用相关内容可知，当系统运行的过程中，若难以明确线路故障或者威胁，则极易拖延故障处理所需要的时间，使得故障长期存在，进而造成更为严重的影响，而且难以起到保护作用。基于此，为了确保低电阻接地系统运行的灵敏性以及选择性，则可以把三相电流互感器，接到零序过流继电器中。在高电阻接地系统中，利用继电保护，能够确保人员的安全性。此电厂公用段，没有配置零序保护，因此使得故障范围扩大，因为不能设置大口径零序电流互感器，为了实现保护，则可以在电缆上安装零序电流互感器，串接后送入零序保护。

3.2.2提高机组运行能力

发电厂大机组用电系统，通常设置2个或者更多工作段，当某运行段上的电机，发生运行故障后，则可以利用成对配置的电机冷备用方式，或者采取热备用方式，来接替运行故障，避免给发电机组运行负荷造成影响。此发电厂所使用的冷备启动电机，由于低压润换油泵电机，其所在工作段，未设置电源，使得电机不能实现自启，进而使得接地故障后造成负荷快速下降，最终造成发电机组停机故障。基于此，需要优化电机配置，确保备用电机始终保持接替运行的状态下，避免降低负荷，或者造成停机。

3.2.3合理选择不接地方式

发电厂高电压厂用电系统，其设备绝缘效果较差，而且耐热性较差，基于此，需要合理的选择用电系统接地方式，从综合角度分析，不仅要考虑用电系统过电压问题，还需要考虑功频过电压，以及故障电流与幅值问题，同时需要考虑用电系统运行的安全性与稳定性，基于不接地方式的优势来选择，常采取以下方式（1）中性点不接地方式。发电厂用电系统电容电流相对较小，多采取中性点不接地方式，此接地方式在用电方面存在缺点，当功频过电压较高时，则会影响用电系统绝缘设备运行的安全性与稳定性，使得设备出现安全问题，因此难以满足发电厂发电需求，需要结合实际情况来选择。（2）中性点直接接地。此方式虽然符合低过电压要求，不过故障电流较大，使得设备极易被损坏，引发系列反应，难以及时将故障排除，不能满足发电厂用电系统需求。

结束语

总而言之随着科技水平的提高，发电厂高压厂用电系统的接地方式将会越来越完善所以应当根据具体的情况采用相应的用电系统接地方式并且综合考虑其过电压、继电保护、供电连续性，以便推动用电系统工作效率的进一步提升。

参考文献：

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[3]郑晖.发电厂、变电站接地系统优化研究[D].长沙理工大学，2013.