时代嘉盈VA4中性点接地电阻柜在新能源电力系统中的智能应用

国内研发和定制中性点接地电阻柜的生产厂家数不胜数，北京时代嘉盈便是厂家之一。时代嘉盈凭借自身拥有长期安装配套各类接地电阻箱的实践经验，对中性点接地电阻柜在新能源电力系统中的智能应用得出了一套方案。

电力系统中性点接地方式是一个很重要的综合性问题，它不仅涉及到电网本身的安全可靠性、过电压绝缘水平的选择，而且对通讯干扰、人身安全有重要影响。在我国传统电力系统中， 其中110kV及以上电压等级的电网就广泛采用中性点直接接地的运行方式。这种接地的运行方式对线路的绝缘水平按相电压的要求进行，能显著降低线路投资。

在我国电力系统中，中性点接地电阻柜的方式主要有中性点不接地、直接接地、经电阻接地和消弧线圈接地等几种常见方式：

1、 中性点不接地系统——适用于3~60kV系统；

2、 中性点直接接地系统——适用于110kV以上，380V以下低压系统。

3、 中性点经电阻接地和消弧线圈接地系统——普遍应用于3~60kV系统，可避免电弧过电压的产生；

如果采用中性点不接地系统或中性点直接接地系统两种方式，在应用实践中均存在不同的特点：

一、 中性点直接接地系统应用的优缺点

电气设备的对地绝缘可按相电压设计，可大大降低高压和超高压设备及电网的造价。由于接地短路电流很大，易于实现有选择性的接地保护，一旦发生单相接地，迅速将故障线路切除，系统非故障部分仍可正常运行。

同时，中性点直接接地系统应用中也同时存在着一些缺点，例如：很大的单相接地短路电流将产生很强的磁场，附近的弱电线路（如通讯线路或铁路信号线路等）上感应出相当大的电势，轻则引起噪音，妨害通讯，重则可能引起弱电设备的损坏，并危及通讯人员安全或引起铁路信号的误动作。一相接地时将产生很大的一相接地短路电流，任何部分发生一相接地时都必须将其切除，从而影响对用户的供电。

二、中性点不接地系统应用的优缺点

运行经验表明，架空送电线路的一相接地故障，大都（约为总数的70%）具有瞬时的性质，在故障部分切除以后，接地处的绝缘可能迅速恢复，而送电线可以立即恢复工作。

在中性点直接接地的电网内，装设自动重合闸装置。在系统一相接地线路切除后，立即自动重合，再试送一次，如为瞬时故障，送电即可恢复，用户停电时间只有0.5s左右。这样，就提高了供电可靠性，但对永久性故障还是必须把线路切除。

时代嘉盈在长期安装配套各类接地电阻箱的实践中，总结出在传统的城市供电中，城市中心区需大量敷设电缆，单相接地电容电流增长较快，虽然装了消弧线圈，由于电容电流较大，且运行方式经常变化，消弧线圈调整困难，还由于使用了一部分绝缘水平低的电缆，为了降低过电压水平，减少相间故障可能性，因此采用了中性点接地电阻箱经电阻接地的方式。经高电阻接地发生接地故障时报警不跳阐，保持供电连续性，由于电阻作用，也不产生间歇性接地电弧，过电压不严重，但中性点偏移大，完好相对地电压升高，但达不到线电压数值，与氧化锌避雷器不易配合。经低电阻接地，接地电流大，动作于跳闸，避免了完好两相对地电压的升高，也不存在电弧性接地及过电压的危害，但连续供电受到影响。值得注意的是，经低电阻接地，不等于系统为低电阻接地，这要考虑接地极的接地电阻，若合计接地电阻不超过10欧或接地电流在100A以上，则符合低电阻接地。

同时，在光伏电站运行中，由于中性点不接地系统电压不平衡现象，导致光伏电站在运行过程中产生的不良影响也越来越大，主要表现在：中央信号装置报警，发出“母线接地”或“电压回路断线”的告警信号；发生线路接地时，绝缘检查电压呈现故障相电压降低或为零，另两相电压升高，接近或等于线电压。稳定时电压表指针无摆动，为金属性接地。系统发生谐振，高频谐振特征是三相电压升高。单相接地时，故障点产生间歇性电弧，在一定条件下产生串联谐振过电压，其值可达线电压的2.5~3倍。发生谐振时，电压互感器声响异常，并对系统绝缘造成危害。

由于当前各地发展已把电力放在各地能源发展的中心，视为国民经济的“先行官”、人民正常生产生活的必需品。随着科学技术的日新月异，互联网应用也随之而来在各类地域广泛分布，开发各种新能源电力也随之越来越紧迫和迅速，其中，作为新能源典型代表的风力发电和光伏发电新增装机容量分别占总装机的40%和30%，增幅非常明显。而且此类新能源分布地域广，尤其以风力和光伏为代表的新能源电力系统的应用对改善和保障持续优质的电能也提出了更高的要求。

时代嘉盈VA4系列中性点接地电阻柜针对风力电站和光伏电站的区域和地理位置特点，提升和改善以往接地电阻柜的各项技术指标，研发和定制的产品符合新能源电力随机波动性特点，由于电力难以大规模存储的特点，因此电力生产和消费必须同步进行，相对于传统火电、水电、核电、油/气发电而言，发电单元一般具有良好的可调度性能。发电机组在一定的容量范围内可以按照电网调度AGC指令变更发电功率。同时，在发电装机容量可满足用户最大负荷的前提下，对整个电力系统是可调可控的。

风电、太阳能发电区别于传统发电的一个重要特征在于它的随机波动性，由于产生电力的一次能源来源于自然界空气的流动与太阳光的辐射，不仅不可储存，而且受到季节、气候和时空的影响，具有非常强的随机波动性和间歇性，因此，对于具有一定装机容量的新能源发电单元来说，所需配套的发电机电阻柜也同样需按其实际工况运行，首先取决于现时刻的风力、太阳光强度的约束。当风电、太阳能发电规模化接入电网后，电力系统就必须在随机波动的发电侧与随机波动的负荷之间实现电力的供需平衡，保持电网的安全稳定。

长期以来，时代嘉盈依托华北电力大学“新能源电力系统国家重点实验室”的独特优势，围绕新能源电力系统多元互补机制及协同调控理论方法，针对传统的理论方法和技术不能解决新能源电力系统所面临的问题，深入认知新能源电力系统的特性，创新理论方法与技术，在发展智能电网技术的基础上，从系统的整体性特征出发，构成基于电源响应、电网响应和需求侧响应为一体的新能源电力系统新装备。

北京时代嘉盈科技公司产品主要服务于军工、航天、铁路、船舶、新能源汽车、电源、光伏、风电、核电、电子等诸多行业。是一家自主研发与生产各类大功率负载和新型功率型器件的厂家，公司拥有PMI项目认证团队和个性化定制开发服务经验，使产品和服务已成功应用于中船重工、武汉航空仪表、沈阳中科院、福田汽车、阳光电源、景德镇直升机等重大项目。