10kV配網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地技術(shù)分析

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摘要：近年來，隨著電力科技的快速發(fā)展，小電阻接地技術(shù)逐漸應(yīng)用在配網(wǎng)安全運(yùn)行過程中。小電阻接地技術(shù)能迅速切斷故障線路，有效縮短電網(wǎng)故障的排查時(shí)間，提高排查效率，同時(shí)，還能有效避免因配網(wǎng)單相接地問題造成的設(shè)備損壞和由此引發(fā)的觸電事故，因此，小電阻接地技術(shù)對配網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行有十分重要的作用。本文分析10 kV配網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地技術(shù)分析。

關(guān)鍵詞：10 kV配網(wǎng)；小電阻接地技術(shù)；電阻

一、10 kV配網(wǎng)中性點(diǎn)小電阻接地技術(shù)

1、10 kV中性點(diǎn)小電阻簡介

配網(wǎng)中性點(diǎn)小電阻接地主要由小電阻、接地變等組成。在10 kV配網(wǎng)中，主變壓器在10 kV側(cè)的接線方式為三角接線，因此，需要利用接地變提供相應(yīng)的系統(tǒng)中性點(diǎn)，確保小電阻接地技術(shù)的有效應(yīng)用。一般情況下，10 kV中性點(diǎn)小電阻的接地變多采用“Z”型接地變，就是將三相鐵心芯柱上的繞組平均分成兩部分，然后將三相繞組按照“Z”型連接起來。

2、10 kV中性點(diǎn)小電阻的優(yōu)勢

（1）能夠及時(shí)調(diào)節(jié)電壓

5次諧波電流在配網(wǎng)接地電容電流中占了5%～15%的比例，其對維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定有著不容忽視的作用。當(dāng)消弧線圈在電網(wǎng)50 Hz的條件下工作時(shí)，諧波電流值就會受到影響。利用小電阻接地技術(shù)能確保諧波電流值不發(fā)生變化，從而有效確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

（2）確保供電安全

10 kV配網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，如果接地電流增加，很可能會引發(fā)電壓不穩(wěn)、短路等故障，影響供電安全。在這種情況下，小電阻系統(tǒng)會根據(jù)檢測到的數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)的保護(hù)程序，并對故障進(jìn)行應(yīng)急處理，從而為工作人員的生命安全提供保障。

（3）提高供電的可靠性

我國在配電網(wǎng)中使用的電纜絕大部分屬于鋁芯電纜和銅芯電纜，如果電纜發(fā)生接地現(xiàn)象，由于其殘余的電流較大，電弧幾乎不可能自行熄滅，這就給配電網(wǎng)單相接地故障的排除造成了很大的困難。在發(fā)生單相接地故障后，很難及時(shí)排查接地故障，傳統(tǒng)的故障排除手段是采用試?yán)拥胤ā２捎迷摲N方法進(jìn)行故障檢查時(shí)，如果不能及時(shí)查找出故障線路，就會造成故障的擴(kuò)大。而通過小電阻接地技術(shù)，可以準(zhǔn)確、快速地定位和排除故障，從而提高供電的可靠性。

3、10 kV中性點(diǎn)小電阻接地方式的體現(xiàn)

10 kV中性點(diǎn)小電阻能與線路零序保護(hù)配合，從而快速、準(zhǔn)確地判斷出線路的故障，避免在檢查故障線路過程中，由拉閘、合閘等操作引起過電壓現(xiàn)象。當(dāng)故障線路接地電弧熄滅后，殘余電流會通過中性點(diǎn)接地電阻釋放出去，當(dāng)再次發(fā)生燃弧現(xiàn)象時(shí)，不會引起過電壓現(xiàn)象。

二、小電阻接地技術(shù)存在的問題

隨著城市化建設(shè)步伐的推進(jìn)，城市配網(wǎng)中電纜的使用率越來越高，一旦配網(wǎng)出現(xiàn)單相接地問題，通信質(zhì)量就會受到嚴(yán)重的影響，且電路短路很難自行熄滅，必須依靠手動(dòng)切斷電源的方式來防止故障擴(kuò)大。在實(shí)際工作中，因受各種因素的影響，電纜的長度并不確定，而且設(shè)計(jì)人員也不能對電纜參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，這對電力部門的工作造成了一定的影響。

目前，受技術(shù)的限制，電力系統(tǒng)對單相接地故障的控制比較差。單相接地故障經(jīng)常會發(fā)展成相間短路故障。消弧線圈接入系統(tǒng)受到限制，弧光燃燒會造成過電壓，進(jìn)而對電網(wǎng)設(shè)備的絕緣性能造成破壞，引起漏電事故。如果工作人員在工作中不注意，就會發(fā)生觸電事故，加上電網(wǎng)系統(tǒng)不能自動(dòng)調(diào)節(jié)，因此，如果不能將電源及時(shí)切斷，且觸電人員不能自救，就會造成人員傷亡事故。

三、小電阻接地技術(shù)的應(yīng)用

1、降低電壓

在電網(wǎng)系統(tǒng)中，過電壓水平會隨著單相接地故障下通過中性點(diǎn)電阻額定電流的增加而降低。當(dāng)單相接地故障下通過中性點(diǎn)電阻額定電流大于4IC后，降低過壓的作用已經(jīng)不太明顯，并且需要投入比較大的資金。因此，選用1臺中性點(diǎn)電阻器來降低系統(tǒng)內(nèi)部的過電壓水平，兩段母線并列運(yùn)行，此時(shí)，單相接地故障下通過中性點(diǎn)電阻額定電流為K×2×2IC，其中，K為系統(tǒng)發(fā)展的裕度系數(shù)，取值在1～1.5之間。在這種情況下，單相接地故障下通過中性點(diǎn)電阻額定電流為400 A。

2、提高繼電的靈敏度

中性點(diǎn)小電阻接地過度電阻會造成繼電靈敏度的降低。一般來講，電阻值越高，通過電阻的電流越小，繼電的輸入量就越高。根據(jù)電力的需求，每條線路的對地電容電流要小于單相接地故障電流，以確保其能夠滿足繼電保護(hù)靈敏度的實(shí)際要求。

3、保障人身安全

通過接地體的電流越大，就越容易引起觸電故障，因此，在設(shè)置中性點(diǎn)接地電阻的電流額度時(shí)，要盡量設(shè)定小的電流值，防止引起跨步電壓，導(dǎo)致電勢值超出標(biāo)準(zhǔn)范圍。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，接觸電勢和電阻電流的跨步電壓要小于1 000 A，因此，400 A的電流額度對人體是沒有危害的。當(dāng)故障電流超過標(biāo)準(zhǔn)范圍10 A后，就必須排除故障，同時(shí)停止電纜的持續(xù)運(yùn)行。在選則電阻額度時(shí)，要根據(jù)電路的承受力度、電壓的額定值等確定，以避免觸電事故的發(fā)生，保障人身安全。

4、提高通信質(zhì)量

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，當(dāng)通信電纜和大地中間沒有安裝放電間隙時(shí)，危險(xiǎn)影響電壓要小于430 V，高可靠線路的電壓則要小于630 V。從這個(gè)角度考慮，為確保通信質(zhì)量，通過電阻的電流值要適中，不能過大。在城市配網(wǎng)建設(shè)過程中，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展?fàn)顩r、人口密度等因素，選擇合適的電阻，從而保證通訊線路的正常運(yùn)行。

5、開發(fā)新產(chǎn)品

根據(jù)我國目前的電網(wǎng)設(shè)備并不完善，存在著一定的漏洞，在實(shí)際應(yīng)用中難以充分滿足配網(wǎng)的需求。因此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該加大研發(fā)力度，不斷開發(fā)新的技術(shù)和產(chǎn)品，以滿足日益增長的電力需求，確保電網(wǎng)接地方式的安全性和實(shí)用性。在現(xiàn)代通信技術(shù)的影響下，我國部分10 kV配網(wǎng)的線路已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化改造和遠(yuǎn)程監(jiān)控。相信在不久的將來，10 kV配網(wǎng)線路將會完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

四、結(jié)束語

總體來說，對于電力企業(yè)在建設(shè)電網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況，選擇合理的電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式，不斷提高電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而有效地促進(jìn)電力企業(yè)的快速發(fā)展。

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