10kV配電網中接地補償方式

一、 10kV配電網運行中存在的問題
　　10kV配電網中大多采用中性點不接地的方式，它的優點是發生單相接地後，允許維持二小時左右的運行時間，不致於引起用戶斷電，可以滿足供電的要求。但隨著配電網的擴大，電纜線路的增多，係統對地電容電流增大到一定數值後上述優點就不再明顯，並帶來下述係列問題。
　　1、 當配電網發生接地後，接地電弧不能熄滅，導致相間短路，造成用戶停電和設備損壞事故。
　　2、 當發生斷續性弧光接地時，會引起較高的弧光過電壓，一般為3.5倍相電壓，波及整個配電網，使絕緣薄弱的地方放電擊穿，引起設備損壞和停電的嚴重事故。
　　3、 配電網長時間諧振過電壓現象比較普遍，這種鐵磁諧振過電壓幅值並不高，但持續時間長以低頻擺動，引起絕緣閃烙或避雷器爆炸，或在互感器中出現過電流引起熔斷器熔斷等故障。
　　4、 在架空線與電纜頭下方有靠近線路的樹木時，則在刮風下雨時會引起單相接地，導致相間短路跳閘停電事故。
　　《電力設備過電壓保護設計技術規程》中規定: 3-10kV電力網，當單相接地故障電流大於30A時，應裝設消弧線圈。規程認為電流小於30A時，電弧能夠自熄，但在架空線與電纜混合電網中，當單相接地電容電流大於11.75A時電弧就不能熄滅，針對上述情況，如在10kV係統中借鑒35kV電網中采用消弧線圈，這必定是一種有效的措施。

二、 消弧線圈接地補償係統中存在的問題
　　10kV配電網中的電源變壓器都是三角形接線，無中性點引出。一般是用三相芯式的配電變壓器將高壓中性點引出，在中性點上接入消弧線圈。這種方式對減少雷雨季節事故跳閘次數是很有效的，但存在下列問題:
　　1、 不能自動地隨著電網參數的變化進行最佳補償，電網參數變化後，必順先計算電容電流的變化然後進行刀閘操作。
　　2、 由於其本身的缺點，在電網中隻能運行在過補償，不能長期運行在欠補償狀態，更不能在全補償狀態下運行，電網中發生事故跳閘或重合等參數變化時脫諧度無法控製，往往造成中性點過電壓。
　　3、弧光過電壓倍數較高，消弧線圈抑製弧光過電壓與脫諧度大小有關，隻有脫諧度不超過5%才能把過電壓抑製在26倍相電壓以下，這在老式消弧線圈中難以做到的。

三、10kV配電網實現接地補償的方法
　　為適應10kV配電網采用消弧線圈接地補償的需要，同時也能滿足變電站動力與照明混合負載的需要，選用Z型接線的變壓器即ZN，yn11連接的變壓器，由於變壓器采用Z型連接，使零序磁通產生的附加損耗大為隆低，且具有較低的零序阻抗，把它作為中性點接入消弧線圈，不僅使變壓器容量得到充分利用，而且可以作為站用變使用。另外，高壓中性點上安裝有氧化鋅避雷器，對限製配電網過電壓也起到一定的作用。其次在工程設計中可減少變電站的占地麵積，節省投資，其原理結線如下圖所示，一般接地補償係統經開關接入母線，又經電纜至Z型變壓器，可以布置在室內亦可布置在室外。

　　我局已在變電站內初步采用了上述結構的自動跟蹤調諧接地補償裝置，這種裝置能在過補、全補或欠補償狀態下運行，電網電容電流有在線監測，電容電流變化後微機發出指令自動進行調整，而且能顯示出位移電壓、殘流等參數。由於其結構簡單，調整方便，不但為無人值班站創造條件，而且為配電網廣泛采用接地補償裝置提供了方便。