10kV配網中性點小電阻接地技術及應用分析

周凡珂

摘要：文章簡單闡述了中性點小電阻接地的概念，分析了接地技術的應用優點，研究了目前尚存在亟待改進的缺陷，并在此基礎上提出了幾點優化策略。旨在完善10kV配網中性點小電阻接地技術，提升用電安全性。

關鍵詞：小電阻；10kV配網；優化應用

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）16-0132-02

用電安全是長期以來相關研究者研究的重點內容，也是一項不斷改進、不斷完善的技術。對于10kV配網而言，在單相接地過程中減少由于電壓過高造成設備燒壞或是人員觸電現象的產生是用電安全重點內容。本文以10kV配網中性點小電阻接地技術為主線，現做出如下

報告：

1 中性點小電阻的概念分析

中性點作為一個電力系統中的重點環節，在電網中性點無法正常接地運作狀態時，即使此時系統電流容量并不高，也可能在系統單相接地時出現弧光過電壓（間歇性狀態），造成健全相的電位出現上升可能性從而將其原本正常的絕緣水平破壞掉，破壞嚴重時則出現

短路。

在操作方面，若能夠通過接地變壓器將中性點引出，或是直接由變壓器結構中的中性點將電阻器串聯起來，之后將弧光（間歇性）中的電磁能量釋放掉一部分，中性點的電位便能夠有效下降，在這種狀態下電壓上漲速度也能夠得到控制，不再是突然大幅度地上漲。由此，電弧重燃的可能性被極大降低，電網過壓幅值被有效抑制住，從而達到了接地保護效果。對于10kV配網而言，電阻通常會被分為高、中、低三種情況，相對應劃分標準如下：

小電阻屬于接地故障電流在600A以上，10Ω以下情況；中電阻屬于接地故障電流在15～600A之間，10～500Ω之間情況；高電阻屬于接地故障電流在10A以下，500Ω以上情況。

2 中性點小電阻接地優點分析

2.1 受影響程度較低

在運行過程中，這類技術能夠達到對電壓的自動調節。在接地電容電流中，包含了五次諧波電流，其占到了總體的5%～15%，這一比例的諧波電流只有當電網處于50Hz情況下才會受到不良影響，因此受影響程度并

不高。

2.2 安全性較高

對于10kV配網系統而言，在系統運行狀態下如果出現了接地問題、運行故障，其線路對地電容電流將被歸為故障電流。若故障電流在10A以上，其可能會出現金屬接地情況，也就相當于在這一情況下低電壓處于上升狀態。但是從安全角度考慮，當出現單相接地情況時應立即將其斷開以免線路燒壞。在10kV配網中，當這種情況出現時接地電弧通常能夠自動熄滅，保障了用電安

全性。

2.3 供電更為可靠

就目前我國在電纜制造方面而言，其材料通常都是使用的鋁芯或是銅芯，其原因在于這兩種材料在遇到電纜接地殘留較大狀況時不會輕易自動熄滅電弧，其引起的電纜配電單向故障消除上相對困難，無法保障用電穩定性。另外，10kV配網系統會安裝消弧線圈，確保接地系統相對于電壓互感器而言對地阻的抗原更大，這種設計能夠對鐵磁諧振（鐵磁式電壓互感器磁飽和引發）具有較好的抑制作用。同時，該配網方式還能夠將接地點電流有效降低，讓電弧在產生過程中便受到抑制作用，讓其能夠被更快捷地熄滅，確保了用電安全。

3 中性點小電阻接地缺陷分析

近年來，隨著我國城市的發展以及用電需求量的不斷增多，配網在絕大多數中大型城市中都運用了地下電纜，因此在電容電流方面的要求也有所提升。傳統電源結構屬于輻射型的單電源供電，目前已經逐漸被環狀電源取代，但要想全面實現配電供電的有效性還需要逐步完善配網自動化，并保障供電可靠性。基于這一背景，10kV配網系統正逐漸深入到用戶家庭之中并在覆蓋范圍方面有所擴大化。

雖然這一操作有利于電網運行，但由于線路數量以及覆蓋范圍的增加，在接地點的判斷方面產生了一些阻礙與困難。例如當由于某種原因必須要實施拉閘限電時，在故障點的找出方面會較為復雜，有時必須將沒有出現故障的線路也一并停止，從而對正常用電產生影響，造成不必要停電情況。

另外，在將接地方式由傳統的經消弧線圈轉變為小電阻接地之后，對于用戶而言同樣需要改變內部接地狀態。且在使用小電阻接地時若線路出現了單相接地情況，繼電保護動作會對供電操作按照終止處理，影響了少部分用戶用電穩定與用電安全。

4 接地技術優化策略

由于本文研究的10kV配網中性點小電阻接地在技術上存在一些缺陷影響了用電以及供電的安全性與穩定性，因此相關部門應注重對其優化方式，從繼電、通信方式等方面提升其運行安全與穩定效果，具體而言，優化策略可從以下三方面展開：

4.1 提升繼電靈敏度

當中性點小電阻接地屬于過度電阻時，繼電的靈敏度將會受到不良影響而出現下降情況，因此繼電保護的靈敏度理應作為工作重點來維護。通常而言，電阻值越大，相對應流過的電阻電流就會越小，這種情況下繼電輸入量將更完善。但這類操作也應注意電力要求，在滿足要求下調節單相接地故障，并且絕大多數情況下都能夠處于滿足零要求狀態。因此這些方面的影響都應被歸為設計環節，盡可能選擇偏大的電阻電流。

4.2 降低電壓

IR表示在單相接地出現故障時候的中性點電阻額定電流，對于10kV配網而言，其過電壓水平會由于IR的提升出現下降狀態，兩者呈負相關關系。因此從兩方面考慮（母線數量為兩段且運行處于并列狀態時共用電阻器，以及配電系統內部過電壓水平的控制兩方面），可以將IR設定為K×2×2IC，這種情況適用于母線電容電流值為50A的情況，K值設定在1～1.5之間。因此，此時的單相接地故障流過中性點的額定電流應保持在400A即可，在降低電壓狀態下接地將更為安全。

4.3 電流額度控制

對于10kV配電接地技術而言，流經接地體的電流值直接關系到故障概率，通常是電流越大，出現故障的幾率就越高。因此在中性點接地設置中，要想防范電勢值超標或是出現跨步電壓，電流額度理應盡可能最小化。在我國相關管理規定中提到，電阻電流的接觸電勢以及跨步電壓應保持在1000A以內，故在電阻額度上選取400A不會對人體產生較大危害。按照我國電力部門在此方面的規定，對于處于10A以上的故障電流應在短時間內將故障切除，停止電纜運行。因此，在對電阻額度的設計過程當中，要想將故障產生幾率降至最低，必須合理選取電路承受值，設定好電壓額度。

5 結語

綜上所述，通過對接地技術的優劣點分析不難發現，技術應用理應注重安全性，在對電流的控制下盡可能減少供電不穩定因素。小電阻接地所帶來的益處遠遠大于其存在的弊端，能夠縮短故障排查時間、快速切斷電路、防止10kV配網單相接地過電壓過大出現電氣設備燒壞情況，有效將人身觸電幾率降至最低。因此這是一種安全性相對較高且運行更為穩定的接地技術，相關研究者還應不斷加大投入力度，力爭將其危險性降至

最低。

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