城市配電網幾種小電阻接地方式的分析

廖家興

摘要： 文章對當前常用的幾種小電阻接地方式進行了分析，并對該接地方式下技術參數的選擇及其相關問題做了進一步的探討。

關鍵詞：中性點；小電阻接地；接地方式

中圖分類號：TM727.2文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2011）22-0130-01

1各種接地方式的特點分析

1.1中性點不接地方式的特點分析

原有的不接地方式大部分適合于以架空線為主導的電網中，這種類型電網的位移電流比較小，只有幾十安，如果單相接地的位移電流比較小時，接地電弧將快速自動熄滅，電網就可以恢復正常工作。因為當單相接地的時候中性點絕緣不會對系統的對稱性產生破壞，所以短期之內能夠繼續供電，在某種程度上提升了供電的穩定性；但是在以電纜為主導的電網中，其位移電流將有數百安，如果單相接地的位移電流比較大的時候，電弧并不容易熄滅，并且很不穩定，出現熄弧和重燃變換的狀況，此時產生的過電壓現象比較嚴重，這就是弧光接地過電壓，對于電網設備的絕緣會造成比較大的危害。根據有關實測結果表明，該過電壓最高將相當于4~5倍的相電壓，有的還更高，如果有絕緣薄弱環節時，將會造成擊穿。從而發展為多點接地以及相間短路的問題，導致線路出現跳閘，使得供電的穩定性下降。

1.2中性點經消弧線圈接地方式的特點分析

伴隨電網系統的位移電流的不斷增加，城市配電網從中性點不接地逐步向經消弧線圈的接地方式過渡，當電網系統的電容比較小時，該方式可以對接地的位移電流進行充分補償，使得經過故障點的電流降至可以自動熄弧的范圍之內，確保供電的穩定性。該接地方式的實際運行經驗和理論系統已經較為成熟，當然也還有一定的局限性。

1.3中性點經電阻接地方式的特點分析

中性點經電阻接地方式為電網中最少有一個中性點經過電阻和大地相連，主要是為限制接地故障產生的電流。它能夠避免不接地以及消弧線圈這兩種接地方式產生的問題：對單相間歇性弧光接地的時候造成的瞬態過電流以及過電壓加以限制。且選線簡單，實現快速準確選線的目標。其主要優點有如下幾點：

①使得電網的工頻過電壓降低，非故障相電壓增加低于2倍。如果選擇的電阻值適宜，工頻過電壓可以控制在1.5相電壓上下，但是在不接地或者消弧線圈接地的方式下因為帶病工作導致工頻能量的積聚，非故障相產生的過電壓會升高到端電壓或者更大。而過電壓更加厲害的電弧接地過電壓，因為中性點電阻的產生的熱能，當接地弧光熄弧到燃弧一半周波之內，可以使電網三相對地電容積聚的熱量利用電阻通道釋放，以免電網電容積聚熱量而造成過電壓增加。在該方式下，電網設備承擔的過電壓比較低、時間比較短，并且可以使電網設備的絕緣水平有所降低，增加了設備的運行周期，能夠取得良好的經濟效益。

②電網的中性點經電阻接地之后，電網三相對地的電容和中性點電阻組成并聯，使得電網產生諧振的條件遭到破壞；并且以往不接地或者消弧線圈接地方式下無法排除的奇次諧波，利用電阻元件對熱量的消耗，使得能量快速下降。所以，引入該接地方式，對于由于電壓互感器鐵芯造成的磁滯飽和、線路斷線和斷路器不是同時合閘等產生的諧振過電壓能夠發揮實質性的抑制效果。

2小電阻接地方式的注意事項

我國的很多大中城市在了解、借鑒外國電網中性點接地方式的前提下，根據本地區電網的現狀以及今后的發展趨勢，通過仔細研究分析，逐漸采取了中性點經電阻接地的方式。

2.1選擇中性點接地電阻的注意事項

①繼電保護整定。從確保繼電保護裝置的靈敏度方面考慮，電阻值愈低也就是經過電阻的電流愈高愈好。當前的微機保護通常均具有零序保護的功能，并且開啟的電流值非常低， 通常大約為10 A，單相接地產生故障的電流遠遠高于每一條線路的對地位移電流，通常均可以達到零序保護所要求的靈敏度。

②安全角度。從人身安全角度進行考慮，中性點接地方式的電阻通流愈低愈好。由于該接地方式在出現單相接地故障的時候，經過故障點發生短路的接地電流較高，導致故障點的電位增大，容易產生跨步電壓，使得接觸電勢高于規定值。所以在電阻值的選擇時，應當按照地網的接地電阻、保護裝置動作時間、發生短路的接地電流對跨步電壓以及接觸電勢是不是超出規程進行核算。

2.2采取小電阻接地方式應當注意

當變電所配置好中性點小電阻并且投入運行之后，變電所10 kV系統將從小電流接地的方式改成大電流接地的方式，所以必須對配電網的設備實施配套改造以滿足該方式的變化。

①對配電網設備的接地方式進行改造。國家電網公司關于城市配電網的相關技術導則中明確規定：中壓配電網的中性點經低電阻的接地方式區域，臺區全部設備的零線都應該接地。接地的等效電阻小于或等于話應當單獨設置；其接地電阻都應小于等于4 Ω，并且它們之間的距離應大于等于5 m。目前配網設備的接地方式僅對發生短路接地電流較小時適應，為了能滿足大電流接地的要求，務必按照規定實施改造，要不然的話將造成觸電事故以及損壞低壓設備的事故。

②配電網以及用戶側的保護裝置。在改造變電所增加設置中性點小電阻的接地裝置之后，變電所內的主開關當線路產生單相接地之后由于零序過流保護產生跳閘。如果配電網線路上的分開關以及用戶側的高壓開關零序過流保護并未完善，配電網線路上的任意一點出現接地故障都會越級至變電所的主開關，造成大面積的停電。所以如果變電所的接地方式為中性點小電阻接地方式，應對配電網線路的分開關以及用戶側的高壓配電設備的零序過流保護進行完善，使得保護的選擇性、靈敏度以及穩定性符合規定要求，當出現故障時可以盡量縮小停電影響范圍。反之，若線路出現單相接地的故障，就算故障為能夠復原的單相接地的故障， 線路依舊會造成全線停電，使得由于故障造成的停電面積增大以及停電時間增加，導致配電網系統的穩定性大大降低。

參考文獻：

[1] 劉順歸.10kV配電網中性點兩種接地方式的選擇[J].廣東電力,1999,(6):14-15.