地面660V供电系统变压器中性点运行方式选择分析.pdf

地面 660 V 供电系统变压器中性点运行方式选择分析 杨丰伟 (中国煤炭科工集团公司 武汉设计研究院，湖北 武汉 430064) 摘 要: 通过对井上 660 V 供电系统变压器中性点各种运行方式分析比较，得出其中性点不接地 运作方式，较中性点经高阻接地、消弧线圈接地及直接接地运行方式更安全、可靠的结论。 关键词: 660 V 供电系统变压器; 中性点; 运行方式选择 中图分类号:X934;TM732 文献标识码:B 文章编号:1001 － 0874(2011)01 － 0054 － 04 Analyze the Choice of Ground 660 V Power System Transformer Neutral Point Operation Mode YANG Feng-wei (China Coal Technology ＆ Engineering Group，Wuhan Design ＆ Research Institute，Wuhan 430064，China) Abstract: By comparison the various operation modes of ground 660 V power supply system transformer neutral point，drawing a conclusion that the ungrounded operation mode of neutral point is more safe and reliable than high resistance ground，circle around the grounding or direct ground mode. Keywords: 660 V power system transformer; neutral point; choice 1 660 V 变压器中性点接地方式 由于 660 V 较 380 V 电压供电具有节能、供电 距离远、对低压系统冲击小等诸多优点，因此在煤矿 等许多行业地面供电中得到了广泛的应用。随着 660 V 供电电压的推广，660 V 供电系统变压器中性 点运行方式引起了争议，并存在选择误区。660 V 供电系统中变压器中性点运行方式的正确选择，首 先关系到人身单相触电时的安全性，其次涉及到漏 电时生产的连续性，即生产的高效性，因此应合理选 择。而现行《煤炭洗选设计规范》明确提倡低压采 用 660 V 供电，为确保煤矿生产的安全，应合理选择 其接地方式。现对 660 V 供电系统变压器中性点运 行方式进行分析探讨。 在电力系统中，变压器中性点运行方式总体上 分为有效接地方式和非有效接地方式，即:大接地电 流系统和小接地电流系统。660 V 供电系统中变压 器中性点接地方式可以进一步细化为 4 种形式: (1) 传统的 380 V 系统采用中性点直接接地; (2) 变压器中性点经消弧线圈接地; (3) 变压器中性点经高阻接地; (4) 变压器中性点不接地。 图 1 为变压器中性点接地方式示意图，其中的 L 0 为消弧线圈的电感(H)，R 0 为接地电阻(Ω)。当 L 0 = 0、R 0 = 0，则为中性点直接接地方式;当 L 0 ≠ 0、 R 0 = 0，则为中性点经消弧线圈接接地方式;当 L 0 = 0、R 0 ≠ 0，则为中性点经高阻接接地方式;当 L 0 = ∞ 、R 0 = ∞ ，则为中性点不接地方式。实际应用中， 方式(1)为有效接地方式，属大接地电流系统，其它 三种均为非有效接地方式，属小接地电流系统。 图 1 变压器中性点接地方式示意图 2 地面 660 V 变压器中性点运行方式分析 (1) 中性点直接接地方式 当发生单相接地故障时，非故障相对地电压不 变，一般对设备绝缘影响不大，但故障电流与电压成 正比，若流过接地点的电流从几百安培到数千安培， ·45· 煤 矿 机 电 2011 年第 1 期 则过大的故障电流时时威胁着人身安全和设备安 全，同时对供配电系统断路器等设备分断能力也提 出更高的要求。从图 1 看出，变压器三相饶组相连 接的公共点称为中性点，由中性点引出的导线称为 中性线。从三相四线制供电系统来看，变压器中性 点接地供电方式的好处是:1 台变压器可以输出线 电压和相电压，其三相对地电压不大于相电压，不存 在短路接地故障，也限制了三相对地分布电容。但 该供电方式存在的最严重的问题是: 1) 人身触电电流大; 2) 单相接地短路电流大; 3) 容易引起电雷管先期引暴。 由于新存在的问题对煤矿构成极大的威胁，因 此我国目前 660 V 系统不采用中性点直接接地方 式。 (2) 中性点经消弧线圈接地方式 单相接地故障时，利用消弧线圈感性电