配电网中性点接地方式的几个问题的讨论.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流配电网中性点接地方式的几个问题的讨论作者：朱同春    文章来源：深圳华力特电气有限公司    点击数： 82    更新时间：2007-7-12      荐  摘要 本文比较了配电网中性点不同接地方式的优缺点。对配电网经电阻接地对供电可靠性，通信，人身安全，开关维护的影响进行了分析。指出对电缆为主的配电网，中性点经电阻接地是优先选择的方式。文章还阐述了中性点电阻阻值选择的原则以及中性点通过电阻接地在国内的实践。关键词：  中性点接地方式   电阻接地   消弧线圈   阻值选择  分析比较    1  中性点接地方式 我国早期曾规定：将电力系统中性点接地方式分为大接地短路电流系统和小接地短路电流系统两类。因电流大小难以用电力系统中性点接地方式分类来明确界定，因此改成分为中性点有效接地系统和中性点非有效接地系统。 电力系统中性点有效接地，包括直接接地或经低值电阻器或低值电抗器接地，并要求全系统的零序电抗(X0)对正序电抗(X1)之比(X0/X1)为正并低于3，零序电阻(R0)对正序电抗(X1)之比为正并低于1。反之为中性点非有效接地系统。 电力系统中性点非有效接地，包括谐振(消弧线圈)接地和不接地。  2   配电网中性点不同接地方式的优缺点 配电网中性点与参考地的电气连接方式，按运行需要可将中性点不接地、经消弧线圈接地、经（高、中、低值）电阻器接地、经低值电抗器接地及直接接地等。这些中性点接地方式各具独有的优缺点。2.1  配电网中性点不接地的优缺点配电网中性点不接地是指中性点没有人为与大地连接。事实上，这样的配电网是通过电网对地电容接地。中性点不接地系统主要优点：电网发生单相接地故障时稳态工频电流小。这样· 如雷击绝缘闪络瞬时故障可自动清除，无需跳闸。· 如金属性接地故障，可单相接地运行，改善了电网不间断供电，提高了供电可靠性。· 接地电流小，降低了地电位升高。减小了跨步电压和接触电压。减小了对信息系统的干扰。减小了对低压网的反击等。b经济方面：节省了接地设备，接地系统投资少。中性点不接地系统的缺点：a 与中性点电阻器接地系统相比，产生的过电压高（弧光过电压和铁磁谐振过电压等），对弱绝缘击穿概率大。b 在间歇性电弧接地故障时产生的高频振荡电流大，达数百安培，可能引发相间短路。c 至目前为止，故障定位难，不能正确迅速切除接地故障线路。2.2  配电网中性点谐振（消弧线圈）接地的优缺点配电网中性点谐接地是指配电网一个或多个中性点经消弧线圈与大地连接，消弧线圈的稳态工频感性电流对电网稳态工频容性电流调谐，故称谐振接地，目的是使得接地故障残流小，接地故障就可能自清除。因此，中性点不接地系统的优点，中性点消弧线圈接地系统全有并更好些。同样地，中性点不接地系统的缺点，中性点消弧线圈接地系统亦全有仅是出现最大幅值弧光过电压概率小些。这是因消弧线圈降低了单相接地时的建弧率。消弧线圈接地方式的使用是否成功很大程度上还取决于消弧线圈，跟踪系统，选线装置本身的可靠性。2.3  配电网中性点直接接地的优缺点配电网中性点直接接地是指配电网中全部或部分变压器中性点没有人为阻抗加入的直接与大地（地网）充分连接。使该电网处达到R 0X1和X0 / X13。中性点直接接地系统的优点有：a 内部过电压较低，可采用较低绝缘水平，节省基建投资。b 大接地电流，故障定位容易，可以正确迅速切除接地故障线路。中性点直接接地系统的缺点有：a 接地故障线路迅速切除，间断供电。b 接地电流大，地电位上升较高。这样：l         增加电力设备损伤。l         增大接触电压和跨步电压。l         增大对信息系统干扰。l         增大对低压网反击。2.4  配电网中性点电阻器接地的优缺点配电网中至少有一个中性点接入电阻器，目的是限制接地故障电流。中性点经电阻器（每相零电阻R0Xc0每相对地容抗）接地，可以消除中性点不接地和消弧线圈接地系统的缺点，即降低了瞬态过电压幅值，并使灵敏而有选择性的故障定位的接地保护得以实现。由于这种系统的接地电流比直接接地系统的小，故地电位升高及对信息系统的干扰和对低压电网的反击都减弱。因此，中性点电阻器接地系统具有中性点不接地及消弧线圈接地系统或直接接地系统的某些优点，也多少存在这两种接地方式的某些缺点。按限制接地故障电流大小的要求不同，分高、中、低值电阻器接地系统，具体的优缺点亦不同。2.4.1中性点高值电阻器接地系统的优缺点中性点高值电阻器接地系统是限制接地故障电流水平为10A以下，高电阻接地系统设计应符合每相零序电阻R 0Xc0（每相对地容抗）准则，以限制由于间歇性电弧接地故障时产生的瞬态过电压。优点：  a 可防止和阻尼谐振过电压和间歇性电弧接地过电压，在2.5P·U及以下。            b 接地电流水平为10A以下，减小了地位升高。            c 接地故障可以不立即清除，因此能带单相接地故障相运行。缺点：使用范围受到限制，适用于某些小型610KV配电网和发电厂厂用电系统。2.4.2 中性点低值电阻器接地系统的优缺点为获得正确迅速切除接地故障线路，就必须降低电阻器的电阻值。优点：  a 内过电压（含弧光过电压、谐振过电压等）水平低，提高网络和设备的可靠性。  b 大接地电流（1001000A），故障定位容易，可以正确迅速切除接地故障线路。缺点：a 因接地故障入地电流If=1001000A，地电位升高比中性点不接地、消弧线圈接地、高值电阻器接地系统等的高。         b 接地故障线路迅速切除，间断供电。2.4.3中性点中值电阻器接地系统的优缺点为了克服高值和低值接地系统的弊端而保留其优点，而采用中值电阻。接地故障电流控制在50100A，仍保留了内过电压水平低、地电位升高不大、正确迅速切除接地故障线路等优点，并亦具有切除接地故障线路间断供电等缺点。 3          我国城市配电网中性点经消弧线圈接地方式存在的问题 近年来，随着我国电力工业的迅速发展，城市配电网的结构变化很大，在馈电线路中电缆所占的比重越来越大，中性点经消弧线圈接地运行方式的一些问题日渐暴露。随着配网电容电流的迅速增大，很难保证消弧线圈在一定脱谐度下过补偿运行。主要原因为：（1）消弧线圈的调节范围有限，一般为1：2，不适合工程初期和终期的需要。（2）消弧线圈各分接头的标称电流和实际电流误差较大，有些甚至可达15%，运行中就发生过由于实际电流值与铭牌数据差别而导致谐振的现象。（3）计算电容电流和实际电容电流误差较大，多数变电站是电缆和架空线混合的供电网络，准确而及时的掌握配电线路的长度是很难做到的，而且电缆型号繁多，单位长度的电容电流也不尽相同。（4）有些配电网在整个接地电容电流中含有一定成分的5次谐波电流，其比例高达5%15%，即使将工频接地电流计算得十分精确，但是对于5%15%接地电容电流中的谐波电流值还是无法补偿的。综上所述，以电缆为主的配电网，当发生单相接地故障时，其接地残流较大，运行于过补偿的条件也经常不能满足。电缆为主配电网的单相接地故障多为系统设备在一定条件下由于自身绝缘缺陷造成的击穿，而且接地残流较大，尤其是当接地点在电缆时，接地电弧为封闭性电弧，电弧更加不易自行熄灭（单相接地电容电流所产生的弧光能自行熄灭的数值，远小于规程所规定的数值，对交联聚乙烯电缆仅为5A），所以电缆配电网的单相接地故障多为永久性故障。由于中性点经消弧线圈接地的系统为小电流接地系统，发生单相接地永久性故障后，接地故障点的检出困难，不能迅速检出故障点所在线路。这样，一方面使系统设备长时间承受过电压作用，对设备绝缘造成威胁，另一方面，不使用户断电的优势也将不复存在。在中性点经消弧线圈接地系统中，过电压数值较高，对设备绝缘造成威胁。(1)单相接地故障点所在线路的检出，一般采用试拉手段。在断路器对线路试拉过程中，有时将产生幅值较高的操作过电压，（2）中性点经消弧线圈接地系统和中性点不接地系统相比，仅能降低弧光接地过电压发生的概率，并不能降低弧光接地过电压的幅值，（3）中性点经消弧线圈接地的系统在某些条件下，会发生谐振过电压。由于上述原因，另外由于电缆为弱绝缘设备，例如10kV交联聚乙烯电缆的1分钟工频耐压为28kV，比一般设备低20%以上，所以电缆在单相接地故障在故障点检出过程中，由于工频或暂态过电压的长时间作用，常发展成相间故障，造成一线或多线跳闸。单相接地时，非故障相电压升高至线电压甚至更高，在不能及时检出故障点线路情况下，无间隙金属氧化物避雷器（MOA）长时间在线电压下运行，容易损坏甚至爆炸，此类事故前些年并不鲜见。提高MOA的额定电压后，虽然可以大幅度的降低此类事故的发生，但在MOA阀片特性没有明显改善的情况下，势必使MOA在雷电冲击电流下的残压升高，降低了保护性能。另外，中性点经消弧线圈接地系统发生弧光接地过电压、谐振过电压时，过电压作用时间有可能较长，MOA由于动作负载问题，一般并不要求MOA限制此类过电压。这使MOA 的限压作用降低，优势减弱，不利于MOA在配电网的推广使用。 4   配电网中性点经低值电阻器接地人们关注的几个问题 41关于可靠性 41.1 供电可靠性的要求和影响供电可靠性的因素：根据我国供电可靠性管理的有关规定，判断供电可靠性高低主要有三个指标：停电频率、停电持续时间及少供电量。这些指标与许多因素有关，有计划停电原因，也有故障停电原因，影响10kV配电网供电可靠性指标的主要原因基本集中在用户影响、气候因素、市政建设、设备老化四个方面。应该说，10kV配电网中性点接地方式的不同对10kV配电网供电可靠性的影响是综合的，配电网中性点接地方式改变后，就某一种故障原因来讲可能会增加故障几率，就另一种故障原因来讲可能会减少故障几率或不受影响。为了提高供电可靠性，应该根据接地方式对故障的影响采取一些措施。4.1.2中性点接地方式对供电可靠性的影响：众所周知，配电网中性点不接地或经消弧线圈接地方式与中性点经小电阻接地方式比，最大的优点是在发生单相接地故障时，如果是瞬间故障，当系统电容电流或经消弧线圈补偿后的残余电流小到自行熄灭的程度时，则故障可自行消除，如果是永久故障，该系统可带单相接地故障运行2小时，获得足够的时间排除故障，以保证对用户的不间断供电。但这一优点在以电缆为主的城市配电网中并不突出。电缆故障的原因，从统计情况看，主要是绝缘老化、电缆质量、外力破坏等，一般都是永久性故障，当发生接地故障时不应带故障运行。从实际运行情况看，在以电缆为主的配电网中，中性点不接地或经消弧线较圈接地方式下，单相接地故障引发的相间短路故障较多。一些实际事故表明，单相接地故障发展为相间故障，反而扩大了停电范围，尤其是当发展为母线短路故障时，相当于变压器出口短路，而由于目前一些变压器抗短路冲击能力较弱，从而可能造成变压器损坏。就城市配电网供电方式的实际情况看双电源供电方式，架空绝缘线的采用，环网布置，开环运行方式，电缆线路所占比重等因素造成了采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式的优点不突出。从目前已改小电阻接地方式的变电站实际运行情况分析；保护配置得当，可不降低供电可靠性。综合上述分析，电缆供电为主的变电站采用中性点经小电阻接地，不会对供电可靠性造成多大影响，在某些方面对供电可靠性的提高反而有益。42关于对通信的影响 接地故障入地电流及运行中的零序电流，对邻近通信线路感性耦合产生纵电动势。三相产生的不对称电压，对邻近通信线路容性耦合产生静电感应电压。配电网接地故障入地电流产生的地电位升高，通过接地电极之间的阻性耦合在接地的电信线路上产生电压，称为阻性耦合或直接传递。上述在通信系统产生的电压和电流是以危害通信系统的，称为危险影响。而以降低通信质量，电话产生杂音，电报信号和数据传输失真等情况的，称为干扰影响。因电网中性点直接接地，中性点电阻器（或电抗器）接地，其接地故障入地电流比中性点不接地（绝缘）和消弧线圈接地要大，对通信系统的影响，前者比后者大。这是如下概念产生的，单电源馈电，在线路末端（F点）产生单相接地故障，故障电流在与电力线路平行的通信线路上感应出较大的电压（若通信线路一端接地，则在另一端可用电压表量出），随故障电流的增大而增加。根据这一简单基本概念而得到的通信线路的电磁感应的判断，显然是过大的。实际城市配电网只一端中性点接地，而另一端呈开路情况是很少的。实际配电网比这复杂得多。当线路某处F发生单相接地故障时，接地故障电流是从两端流入故障点F的线路电流方向相反，通信线路全长感应电压与（i1l1-i2l2）绝对值成比例，故中性点直接接地系统、中性点低值电阻器（或低值电抗器）接地系统就不一定比中性点消弧线圈接地系统和中性点不接地（绝缘）系统对通信线路的感应电压大，要具体计算和实测，如都以最严重的极端情况考虑，那么中性点消弧线圈接地和中性点不接地（绝缘）系统两相导地接地故障时（这种系统的架空线路的雾闪造成两相异地接地故障时有发生的），对通信线路的感应电压反而更严重。实际大城市的配电网和通信网都是电缆，接地故障电流从电缆外皮分流，一般是没有影响的。总之，具体情况要具体计算分析。还须指出的，感应电压超过规定值时还有很多防护措施可采用。43关于人身的安全性从供电局提供的实际例子分析，无论是在不接地或经消弧线圈接地系统，还是在经小电阻接地系统，都有触电伤亡及逃脱电击事故发生的例子，所以对于这种直接接触高压的事故，是否会造成人身伤亡的关键不在于是哪一种中性点接地方式，而是在于触电者接触带电体的方式以及触电后脱离的时间。所以从保护人身安全方面考虑，中性点不接地或经消弧线圈接地系统由于在发生单相接地时不立即跳闸，所以对误碰带电线路且不易立即脱离电源的人会带来比较大危害，而对于中性点经小电阻接地系统在发生金属性单相接地时，由于时间短、保护能正确及时动作使触电人员立即脱离电源所以尽管短路电流较大但是给人身造成的伤害相对而言会比较小，但是如果中性点经小电阻接地系统在发生单相经过渡电阻接地时（如珠海机场变电站例子），由于保护不能准确及时的动作，此时仍会给人身造成伤害。所以应综合考虑触电的方式、触电后保护的动作情况等等，具体对于许多城市，架空线均换成了绝缘线，所以外力造成架空线单相接地的事故会大量减少，而电缆发生单相接地时由于外皮的分流作用，入地电流仅有很少部分，所以引起的电位升高也较小，所以从这一方面来讲， 10kV配电系统采用小电阻接地系统在人身安全方面会优于不接地或消弧线圈接地系统。44 关于断路器 从理论上讲，原先中性点不接地（绝缘）和消弧线圈接地系统，在发生单相接地故障时线路断路器不跳闸。改为中性点低值电阻器（或低值电抗器）接地系统，在发生单相接地故障时线路断路器要跳闸的，因而出现所担心的“频繁跳闸，设备烧损”和“维修工作量增加”。根据上海等地的长期运行经验证明是不会的。上海西郊变电所23KV中性点低值电阻器接地系统的线路断路器的维修工作量不比同变电所35KV中性点消弧线圈接地系统的线路断路的维修量大。究其原因是故障电流不大，单相接地故障入地电流限制在12KA以内，比负荷电流稍大，小于断路器开断电流的八分之一，不会引起断路器的严重烧损：断路器开断单相短路的条件比开断相间短路的情况要好得多。中性点不接地（绝缘）和消弧线圈接地系统，在单相电弧接地故障引发相间短路故障的概率是很高的。 5 电阻接地时继电保护的考虑  中性点经小电阻接地后，对单相故障而言，故障电流增大，并有零序电流产生，因而保护配置应增加零序保护。根据经验，保护配置宜采用不同时限的零序电流保护，或采用零序方向保护。保护配置还应考虑：(1)    配电线路采用零序电流互感器和反应工频电流值的零序电流接地保护作为单相接地主保护，作用于跳闸。(2)    保护整定值躲过本段电容电流，可靠系数可取2.0。(3)    灵敏度按流过故障线路的电容电流校验。灵敏系统工程>1.25。(4)    本段母线电压互感器的开口三角3U0作为信号。(5)    零序CT最好采用套在三相电缆上的单个CT方式，以避免三个CT的误差和饱和差异所造成的不平衡电流。(6)    保护的配置可以通过时间进行配合，使故障范围缩到最小。 6  电阻值的合理选取    采用中性点电阻接地时，电阻值的选取必须根据电网的具体情况，应综合考虑限制过电压倍数，继电保护的灵敏度，对通信的影响，人身安全等因素。  （1）对高阻接地，在系统发生单相接地时，允许带故障运行，故障点电流应限制在10A以下。因此接地电阻R0的选取为XcR0, 和R0 U/10A。  Xc为系统每相对地容抗，U为系统相电压。   （2）对低阻接地    a 从降低内过电压考虑根据TNA模拟和计算机计算，当I0Ic时（I0为流过中性点电阻的电流，Ic为系统电容电流），可将健全相过电压倍数限制到2.8倍以下，当I01.5Ic时， 可将健全相过电压倍数限制到2倍以下。I01.5Ic后，限制过电压的效果已变化不大了。因此，可按1.5Ic I0Ic来选取电阻值。R0= U/ I0。    b 从保证继电保护灵敏度考虑，电阻值越小越好，目前的微机保护一般都有零序保护功能，且起动电流值相当小，单相接地故障电流远大于每条线路的对地电容电流，一般都能满足零序保护的灵敏度要求。问题时当接地过渡电阻高时，继电保护的灵敏度会受到影响。按照a)所选择的电阻值，当过渡电阻不大于100时，保护灵敏度一般没有问题，对电缆为主的配电线路，过渡电阻一般都小于100。    c 从降低对通信的干扰考虑，电阻不宜选得过小。我国四部协议规定，如通信电缆与大地间未装放电器时，危险影响电压不得大于430V,对高可靠线路，不大于630V。目前，深圳电网中性点电阻取15，北京电网取10，上海电网取5.7。对应电流分别为400A,600A,1000A。均未造成对通信线路的影响。   d 从人身安全考虑，中性点接地电阻阻值越大越好。因为中性点经低电阻在发生单相接地故障时，通过故障点的接地短路电流比较大，引起故障点地电位升高，有可能造成跨步电压，接触电势超过允许值。因此，在选择电阻值时，因根据地网接地电阻，保护动作时间，接地短路电流核算跨步电压和接触电势是否超过规程。根据深圳，广州，上海，北京的实践经验，并未因采用电阻接地造成跨步电压和接触电势过高产生人身事故。 7  结论 配电网中性点接地方式的选择是具有综合性的技术问题。中性点不接地、谐振接地、电阻接地各有其优缺点，应结合电网具体条件，通过技术经济比较确定，也就是说，因每种中性点接地方式的系统，具有独自的优点，得到了发展。在同一城市同级标称电压，多种中性点接地方式的系统并存。那种按电压等级“一刀切”决定中性点接地方式是不对。因每种中性点接地方式的系统，具有独自的缺点（弊端）。所以，在选择时必须从具体实际出发，权衡利弊，择利大于弊。 例如：架空线路的小电网，即网络电容电流小，可选用中性点高值电阻器接地系统。架空线路的大电网，即网络电容电流较大，可选用中性点谐振接地系统。城市电缆配电网，网络结构较好，可选用中性点中值或低值电阻器接地系统。若要求补偿网络电容电流限制接地故障入地电流，可选用中性点经中值电阻器与消弧线圈并联的接地方式。中性点中值或低值电阻器接地方式及中值电阻器与消弧线圈并联接地方式可以克服不接地和谐振接地方式存在的两大弊端：（1）限制单相间歇性电弧接地时产生的瞬态过电压和瞬态电流。（2）解决选线难，达到正确迅速选线断开单相接地故障线路。中性点经电阻接地在国外从上世纪40年代已开始使用。1995年华力特电气公司率先从美国PGR公司引进中性点接地电阻，先后在深圳，上海，北京，天津，江苏，福建等地区供电局及石化，钢铁，地铁，发电厂行业使用。通过2000多台年电阻柜的使用表明，其性能先进，可靠。   参考文献   1 万善良上海市区配电网中性点接地方式的技术分析  上海电力 1993年第6期 2 董振亚城市配电网中性点接地方式的发展和改进  中国电力 1998年第8期 3 许颖 366kV电网中性点接地方式的几个问题 4 冯宝忆电缆配电网中性点接地方式对供电可靠性的影响浅谈10KV配电网中性点接地方式摘要本文通过对三种不同接地方式的比较，阐述了不同接地方式的特点，提出了应结合实际电网结构和发展来选择合理中性点的接地方式。关键词10kV配电网中性点接地方式 1.三种不同接地方式在我国的10kV配电系统中，中性点的接地方式基本上有三种：中性点绝缘接地方式、中性点经小电阻接地方式和中性点经消弧线圈接地方式。这三种接地方式各有优缺点，特别对于小电阻接地和消弧线圈接地方式孰优孰劣问题，一直存在不同的观点。1.1中性点不接地中性点不接地方式是我国10KV配电网采用得比较多的一种方式。这种接地方式在运行当中如发生了单相接地故障，由于流过故障点的电流仅为电网对地的电容电流，当10kV配电系统Ijd限制在10A以下时，接地电弧一般能够自动熄灭，此时虽然健全相电压升高，但系统还是对称的，故可允许带故障连续供电一段时间（规程规定为2小时），相对地提高了供电可靠性。这种接地方式不需任何附加设备，只要装设绝缘监察装置，以便发现单相接地故障后能迅速处理，避免单相故障长期存在发展为相间短路故障。由于中性点不接地方式中性点对地是绝缘的，当发生弧光接地时，由于对地电容中的能量不能释放，因此会产生弧光接地过电压或谐振过电压，其值一般可达23.5Uxg，会对设备绝缘造成威胁。另一方面，由于目前普遍使用的小电流接地系统选线装置的选线准确率比较低，还未能够准确地检测出发生接地故障的线路。发生单相接地故障后，一般采用人工试拉的方法寻找接地点，因此会造成非故障线路的不必要停电。 1.2中性点经小电阻接地中性点经小电阻接地方式，即在中性点与大地之间接入一定阻值的电阻，该方式可认为是介于中性点不接地和中性点直接接地之间的一种接地方式，世界上以美国为主的部分国家采用中性点经小电阻接地方式。采用此种方式，用以泄放线路上的过剩电荷，来限制弧光接地过电压。中性点经小电阻接地方式中，一般选择电阻的值较小（工程上一般选取1020）。在系统单相接地时，控制流过接地点的电流在10A500A之间，通过流过接地点的电流来启动零序保护动作，因此可快速切除线路单相故障。中性点经小电阻接地的特点有：1.2.1中性点经小电阻接地系统可以配置零序过流或限流速断保护。当系统发生单相接地故障时，故障线路的零序保护可在（0.52.0）sec切除故障。根据北京、上海等地的运行经验，零序保护动作准确率在95%以上，可及时切除故障线路。1.2.2由于电阻是耗能元件同时也是阻尼元件，相当于在谐振回路中串接一个阻尼电阻，由于电阻的阻尼作用，可以限制谐振过电压的形成。试验表明，当接地电阻值R1500，基本上可以消除系统内的各种谐振过电压。1.2.3在中性点不接地和经消弧线圈接地的系统中，健全相的过电压水平可超过3倍相电压，对设备的的绝缘水平造成一定的危害。在小电阻接地系统中，当接地电弧第一次自动熄灭后，系统的对地电容的残余电荷将通过小电阻及时泄放，因此过电压幅值不高，不会产生很高的过电压，健全相的过电压低于3倍相电压，因此一般不会危及设备的绝缘。 1.2.4有利于降低操作过电压，中性点经小电阻接地的配电网发生单相故障时，零序保护动作，可准确并迅速地切除线路的故障。如果发生接地故障的线路是电缆线路，由于电缆线路故障一般是永久性故障，可对电缆线路不投线路重合闸，不会引起操作过电压；如果发生单相接地故障的线路是架空线路，由于架空线路发生单相接地故障较多，在故障跳闸后，线路还将重合一次，根据运行经验和实测表明，无论重合闸是否成功，线路重合过程中不会引起明显的操作过电压。1.2.5采用中性点经小电阻接地，当系统发生单相故障时，无论故障是永久性还是非永久性的，故障线路均跳闸，因此线路跳闸次数较多；当架空绝缘导线断线，裸导线断线接触的是沙砾、沥青、混凝土等干燥地面时，由于接地电流小，零序保护由于灵敏度原因可能不动作，会导致一定程度的安全事故。1.3中性点经消弧线圈接地消弧线圈是一个装设于配电网中性点的可调电感线圈，当电网发生单相接地故障时，其作用是提供一个感性电流，用来补偿单相接地的容性电流。采用中性点经消弧线圈接地方式，在系统发生单相接地时，利用消弧线圈的电感电流对接地电容电流进行补偿，使流过接地点的电流减小（10A以下）到能自行熄弧范围，因接地电流电容电流得到补偿，单相接地故障并不发展为相间故障，按规程规定系统可带单相接地故障运行2h。因此中性点经消弧线圈接地方式的供电可靠性，高于中性点经小电阻接地方式。中性点经消弧线圈接地的特点有： 1.3.1故障点接地电弧可自行熄灭，提高了供电可靠性。由于消弧线圈的感性电流对故障容性电流的补偿，使单相故障接地容性电流在10A以下，因此接地电弧可以自行熄灭并避免重燃。1.3.2可降低了接地工频电流(即残流)和地电位升高，减少了跨步电压和接地电位差，减少了对低压设备的反击以及对信息系统的干扰。1.3.3传统的消弧线圈需要人工进行调谐，不仅会使电网短时失去补偿，而且不能有效地控制单相接地的故障电流。自动跟踪补偿消弧线圈装置则能够随电网运行方式的变化，及时、快速地调节消弧线圈的电感值，当系统发生单相接地时，消弧线圈的电感电流能有效地补偿接地点的电容电流，避免了间歇性弧光接地过电压的产生。2.中性点接地方式的选择中性点不接地系统具有供电可靠性高，对人身及设备有较好的安全性，通讯干扰小，投资少等优点。比较适合用于系统不大，网络结构比较简单，运行方式变化不大的系统。中性点经小电阻接地，主要优点是过电压小，系统电缆可以选择较低的绝缘水平，以节省投资。对于架空线路为主的系统，由于单相接地大多数为瞬时故障，而这种接地方式不分单相多相故障的性质一律跳闸；对以电缆为主的配电网，由于电缆很少发生单相接地瞬时故障，比较适宜采用经小电阻接地方式。 从限制单相接地故障电流的危害性角度出发，则中性点经消弧线圈（自动跟踪补偿）接地方式较其他两种接地方式有一定的优越性。由于消弧线圈能够根据系统的电容电流实时进行补偿，避免发生间歇性弧光接地过电压，供电可靠性相对提高。但是自动跟踪消弧线圈的选线准确率还不高，在运行实践中，很多安装自动跟踪补偿消弧线圈的变电站由于装置的选线准确率不高，导致需要采用试拉馈线的办法寻找故障点。3.结语10KV配电网中性点接地方式是一个涉及到可靠供电、人身和设备安全、通讯干扰和过电压等方面的问题，应结合当地配电网的发展水平、电网结构特点，因地制宜地选择配电网中性点接地方式。参考文献：1要焕年,曹梅月.电力系统谐振接地M.中国电力出版社.2李福寿.中性点非有效接地电网的运行M.北京:水利电力出版社,1993.3DI-/T613-1997,交流电气装置的过电压保护和绝缘配合.安庆城区10kV配电网中性点接地方式探讨（一）作者：佚名  来源：湖北安全生产信息网  发布时间：2006-9-19 12:24:18      摘要：本文综述了安庆市地区10kV配网中心点的运行现状，探讨了存在问题，对采用中性点经电阻接地方式进行较为详细阐述，在安庆城区配网实施是切实可行的。      关键词：城区；配电网；中性点接地方式；电阻器      1 引言      随着城网改造的深入发展，10kV配电网容量迅速增加，网络结构日趋完善，根据城市建设需要，架空裸导线路正逐渐被电缆和绝缘导线线路替代，与此同时，由于过电压引发的开关柜和家用电器烧坏等事故也屡见不鲜。因此，如何有效的经济的限制配电网过电压成为当前供用电工作的重点。      10kV配电网中性点通常可分为不接地系统、经电阻接地系统和经消弧线圈接地系统。由于选择接地方式是一个涉及线路和设备的绝缘水平、通讯干扰、继电保护和供电网络安全可靠等等因素的综合性问题，所以我国配电网和大型工矿企业的供电系统做法各异，以前大都采用中性点不接地和经消弧线圈接地的运行方式。近年来一些城市电网大力推广电阻接地的运行方式。近年来一些城市电网大力推广电阻接地的运行方式。本文结合安庆城区10kV配电网的具体情况，对中性点接地方式问题进行探讨。      2 安庆10kV配电网中心点的运行方式      2.1 目前现状      安庆中心城区供电主要电源来自90年代中期投产的110kV湖滨变、城西变和即将投运的110kV中心变，电压等级都是110kV/10kV，主变容量都是2×40MVA，为屋内布置无人值守变电站。中心变是城网改造的重点项目，它的新建使市区按区域分片供电成为可能，完善了配电网架的结构调整，形成了城西变、湖滨变、东郊变、肖坑变、中心变和热电开闭所的10kV环形网络，初步形成了“手拉手”供电格局。安庆中心变的供电范围是菱湖南路以南，棋盘山路以西、龙山路以东、沿江中路以北的工商、居民密集的老城区，中心变建在靠近宜城路的安庆供电局后院，主变和进出线全部采用交联聚乙烯高压电缆，对人民路、华中路、沿江路、菱湖南路等4条主要街道实行首尾双电源自动投切供电，是安庆市第一所全电缆型屋内变电所，该所10kV系统中性点采用KYN58-12-014(改)型柜式消弧及过电压装置，内装接地真空接触器，三相共体，分相操作，即任一相动作，则该相母线接地，另两相必须可靠锁定，不允许再闭合。其原理是当系统发生弧光接地时，应能在100ms内准确显示故障相别及接地故障属性，并发出弧光接地转变为金属性接地的指令，过电压保护是通过4只带有间隙的氧化锌避雷器，采用四星形接线来实现的，母线设备柜内装有微机小电流接地选线装置，从理论上讲也可达到消弧消压目的。110kV湖滨变的10kV系统采取中性点不接地系统。110kV城西变10kV系统中性点接入ZBXH-10/20-50自动跟踪消弧线圈和微机检测小电流接地装置。      2.2 存在问题      （1）电缆一旦击穿即成为永久性故障，不可能自行恢复。若不及时跳闸则产生的电弧热量可使绝缘迅速烧损，直至发展成相间短路而跳闸，造成事故进一步扩大。安庆中心变的消弧装置是在单相接地故障时将10kV配电网不接地系统通过保护转变为中性点直接地系统，无疑是陡增了接地点电流，这样有利于促成相间短路的形成，但加速了电缆绝缘老化，应该说这不是我们期望的。      （2）这种不接地方式当发生一相接地故障时，产生的过电压倍数比较高，由于弧光和铁磁谐振过电压使健全相的相电压升高4-7倍，这对电缆、开关柜的绝缘和热稳定都构成较大威胁。例如：1999年春节期间人民路中段10kV、240m/m2电力电缆因短路故障综合损失达10万元左右。      （3）电缆线路的单相接地电容电流较大。中心变10kV高压电缆线主干线电缆用3×240m/m2，支线电缆采用3×70m/m2，接入10kVI、II段母线，根据资料统计共接入67KM电缆，利用公式近似计算，两段母线电容电流总计达70A，待城网改造完善后，电缆线路将会进一步延伸，电容电流还将随之增加。在接地电流较大的系统，若选用消弧线圈接地方式，必须增加容量，可达300400kVA，加大了投资成本，而且在自动跟踪调谐上也难以满足各种频繁调节限位的需要，因此，在技术、经济上都是不可取的。现在中心变采用的是不接地定时转变为直接接地系统，完全丧失了小电流接地系统不间断供电的优点，这样只好由配电网结构和自动化补救。      鉴于上述原因，根据兄弟省市配电网经电阻接地运行的成功经验，我们认为安庆城区10kV配网可采用经中性点电阻接地方式比较适宜。      3 10kV中性点经电阻接地方式      3.1 中性点阻接地系统单相接地故障简单分析      当系统A相发生非金属性接地时，设故障点的过渡电阻为Rg，中性点接地电阻Rn,系统对地电容为Co，实际中的正序阻抗Z1、负序阻抗Z2都远远小于零序阻抗Z0，因此可以忽略不计。Z0近似认为3Rn和Xc并联之值，其等值电路见图1。                                图1 A相单相接地等值电路图 安庆城区10kV配电网中性点接地方式探讨（二）作者：佚名  来源：湖北安全生产信息网  发布时间：2006-9-19 12:24:16      当发生单相接地时，中性点经电阻接地系统的零序电压为：     流过系统单相接地点故障电流为：      n×(IR+jIc)= ×g      式中 n：流经中性点电阻有功电流      Ic：流经中性点电阻无功电流      ：“接地系数”，其概念是：当系统发生有过渡电阻的单相接地时，产生零序电压和接地故障电流是金属性接地时的倍，反映了过渡电阻Rg大小对接地电流、电压的影响。值为：      3.2设备配置      综合考虑过电压绝缘配合、继电保护和通讯干扰的要求，借鉴于其它城市10kV配电网中性点经电阻接地运行的经验，认为安庆110kV中心变电所10kV配电系统采用中性点经电阻接地方式，阻值为100，单相接地时，保护立即跳闸。由于主变压器为Y/-11接线组别，在侧无中性点，故利用Z型接地变压器形成一个人为中性点，加装接地电阻。      110kV安庆中心变为2×40MVA主变向两段10kV母线送电，受电用户为双电源供电，10kV电缆出线间隔为18回，应送出10回，8回备用。10kV配电系统中性点经电阻接地接线图见图2(图2因故未画)。      （1）接地变压器      所用变压器为80kVA，考虑到单相接地的零序电流，选用DKSC8-200/10.5型干式接地变，容量为200/80kVA，10s，能承受120A的单相电流，中性点持续电流不小于24A。      （2）电阻器      选用象山制造的不锈钢电阻，阻值100，额定电压10kV，额定电流24A，允许短时(10s)电流110A。      （3）继电保护      线路零序保护选用南自院生产的ISA351D型零序功率方向保护，整定电流范围在80mA10A。      小电流接地系统发生单接地故障时，故障线路和非故障线路零序电流方向相差180°，零序功率方向设计依据零序电压和电流的相位、大小来动作，设定当系统单相接地故障时故障线路零序电流超前于零序电压，而此时正常线路中的零序电流滞后于零序电压。      线路零序CT选择1A的速饱和CT，二次电流为200mA，所有出线单相接地保护由线路零序CT启动，按时间0.5s电流0.1A跳闸或投信号整定。      接地电阻回路选择变比是100/5CT的零序电流保护作为10kV馈线的后备保护、母线保护和电阻器的保护。      4 结束语      采用10kV配电网经电阻接地方式的变电所当发生单相金属性接地后，健全相电压上升至系统电压，接地跳开后，三相电压迅速恢复到正常值，接地点电流值由系统电容电流的大小和中性点电阻值共同决定。当发生非金属性接地时，受接地点电阻的影响，流过接地点和中性点的电流比金属性接地时有显著降低，同时，健