关于发电厂高压厂用电系统接地问题探讨

关于发电厂高压厂用电系统接地问题探讨

张凯

摘要：随着科技的迅速发展，我国对电力的需求也不断增加，这就造成了发电厂高压厂用电系统接地问题，本文即针对此问题进行深入的探讨，并分别从发电厂高压用电系统过电压问题与处理方法两方面进行分析，同时提出了发电厂高压用电系统的接地策略

关键词：高压用电；接地问题；电力系统；发电厂

1引言

合理的选择发电厂用电系统的接地方式是保障发电厂安全稳定运行的重要条件，但是在发电厂用电系统和配电系统中，由于系统结构不同，所以在选择接地方式就会有不同的侧重点，因此，选择合理的接地方式，并正确认识用电系统的特点，从而提高发电厂用电系统的运行效率。为了能够有效的促进发电厂生产的安全性和可靠性，需要发电厂切实做好高压用电系统的保护工作，从而保证发电设备正常运行，促进发电厂生产效率。

2高压用电系统接地问题概述

现如今，我国科技水平飞速发展，电力需求不断增强，发电厂的规模也不断扩大，同时发电机组的容量也不断增加，辅机供电系统容量也处于不断增大的发展趋势。为了能使发电厂正常运行，减少因电容电流过大造成的接地故障，避免给设备造成损坏，一般发电厂都采用变压器中性点电阻接地方式。如果高压用电系统出现接地故障，那么会和电压等级和接地电阻阻值等有直接关系。若能设置性能较高的机电保护装置，使故障设备隔离，则可以实现机组的正常运行。一般来说，发电厂常采用的接地方法主要包括中性点不接地、中性点直接接地以及中性点电阻接地等方法。

3发电厂高用电系统过电压问题与处理方法

3.1弧光接地过电压问题

弧光接地过电压的产生，是由于电磁能发生强烈振荡，当单相接地时，电弧间接性熄灭或者重燃，但此问题持续时间长，破坏性较大。当发电厂高用电系统采取中性点不接地方法时，就需要重点分析孤光接地过电压。而在利用中性点经电阻接地系统时，系统电流和电压可以达到相对值，此时电流相对较小，电弧熄灭后就不会重新燃起，这就有效的避免了过大电压故障所造成的损害，并且减少了电弧重燃对设备造成的重复损坏，而且能够泄露对地电容电荷，极大程度上降低了暂态过电压，进一步促进了发电效率。

3.2谐振过电压问题

谐振过电压问题主要分为基波与谐波谐振、铁磁谐振。基波与谐波谐振主要是由于高用电中性点不接地系统的利用，阻抗较大，熔丝切除的难度加大，从而使电压损害电气设备，谐振程度以及谐振回路值都会对电气设备造成一定的损害，一旦发生故障，便会导致电压出现问题，对于此问题，一般采取中性点经电阻接地方法，则可以有效必反过电压问题；铁磁谐振是指在发电厂高压用电不接地系统中，互感器发挥主要作用，若电阻性负荷无法达到需求值，就会对电压互感器造成励磁电抗，接地系统电容就会产生震荡回路，严重时会发生铁磁谐振过电压，因此需要加大对电阻性负荷的控制，从而确保接地系统正常运行，进一步保证接地系统的安全性及稳定性。

3.3操作过电压问题

在断路器操作时，使得回路工作状态将会发生变化，这就会造成过电压等问题，因此在操作断路器时，采取系统中性点直接接地方法来释放电磁能，从而减少过电压的影响，除此之外，在选择接地方式时，需准确计算系统电容与电流，切实做好实际测量，确保数据的合理性和准确性。对于此问题，可以采用中性点不接地方式或者高电阻接地方式等，以确保发电厂安全稳定运行。

4发电厂高压用电系统接地策略

4.1设置零序电流互感器

在发电厂高压用电系统接地故障中，根据中性点不接地系统的相关内容所知，当系统运行中，如果不能明确故障线路位置，就会拖延故障处理所需时间，从而使故障电路长期运行，这就会对整个电路造成较为严重的影响，并且也难以起到保护电路的作用。对此问题，为了确保低电阻接地系统运行的灵活性和灵敏性，可以报三相电路互感器接入到零序电流继电器中，在高电阻接地系统中，通过继电保护的方式，可以有效的保证电路的稳定运行，同时确保工作人员安全。如若不设置零序电流互感器保护，就会使得故障范围逐步扩大，由于不能设置大口径零序电流互感器，则可以在电缆上设置零序电流互感器，直接串联到故障电路，使其接入零序保护，从而控制故障范围，减少故障处理难度。

4.2提高机组运行能力

在发电厂高压用电系统机组中，一般会设置两个及以上的工作段进行，当某一工作段上的电机出现故障时，则可以采用成对配置的电机冷备用和热备用方式，来接地故障电机，从而避免故障电机对发电机组运行负荷的影响，保护发电机组的正常运行。但在发电机组实际运行中，需要落实电机配置优化，确保冷备用和热备用电机始终保持正常接替运行状态，从而避免因高压电机无法实现自启，而导致接地故障后使负荷快速下降，最终造成发电机组故障、停机等问题。同时，若不接地系统出现单相接地时，一些电路在故障时仍然可以短时间内持续运行，并且会增加过电压风险，利用中性点接地方式，将地电压上升至线电压，此方法不仅能够提高发电机组运行的稳定性和灵活性，还能有效的确保供电系统的持续性和安全性。

4.3合理选择不接地方式

由于发电厂高电压用电系统设备绝缘效果较差，耐热性能较低，因此需合理选择不接地方式。在选择时不仅需要考虑用电系统过电压问题，还需要考虑功频过电压及故障电流与增幅问题，除此之外，还需要对用电系统运行的安全性和稳定性进行考虑。基于不接地方式的优势上，常采用中性点不接地方式、中性点直接接地、中性点经电阻接地以及快速弧线圈接地等。采用中性不接地方式主要是在高压用电系统中，电容电流相对较小时，但当功频过电压较高时，就会对用电系统绝缘设备运行安全和稳定造成影响，不能满足发电厂需求，影响发电厂发电效率；中性点直接接地虽然符合低电压要求，但是在故障电流较大时，也会是设备发生故障，引发系列反应，若不能及时处理故障，便会影响整个发电电路，影响发电厂正常运行；中性点经电阻接地方式主要分为低阻接地和高阻接地，低阻接地对操作过电压相对较小，不过在发生故障时会出现电流过大、跳闸频率过高等问题，而高阻接地弥补了低阻接地的不足，但如果在单相接地运行时，也会出现操作过电压问题，威胁工作人员的安全，为了解决此问题，可以设置继电保护装置，采取变压器中性点接地方式，来确保机组故障后安全运行；快速消弧线圈接地方式要配合快速选线使用，此方法能够有效的解决瞬时性接地故障，在非瞬时故障发生时，实现快速跳闸，同时还能消除自动恢复的故障，此方法是相对较为有优势的接地方式，具有较强的应用价值。

5结语

综上所述，发电厂高压厂用电系统接地问题极易影响发电机组的正常运行，对于此类问题，应多采用变压器中性点经电阻接地方法，从而确保发电机组安全稳定运行，减少故障影响，进而满足发电厂发电需求，为我国电力建设做出贡献。

参考文献：

[1]李乐乐.分析发电厂用电系统接地问题[J].通讯世界，2017

[2]赵晨星.解析发电厂高压厂用电系统接地问题[J].技术与市场，2014

[3]黄亚军.发电厂高压厂用电系统的安全与稳定性研究[J].大电机技术，2012