中性點經(jīng)電阻接地配電網(wǎng)的中性點零序電流計算分析

陳建坤

摘要：本文采用序分量分析方法對中性點經(jīng)電阻接地的配電網(wǎng)中單相接地故障情況下流經(jīng)中性點的零序電流進行了理論計算和分析，對小電阻接地配電網(wǎng)系統(tǒng)中電阻并列運行對零序過流保護的影響進行了分析。

關(guān)鍵詞：中性點零序電流;電阻接地;配電網(wǎng)

1 中性點經(jīng)電阻接地配電網(wǎng)模型

南京地區(qū)配電網(wǎng)一般將接地變中性點經(jīng)小電阻接地，阻值為10Ω，如圖1所示為一簡化的變電站一次結(jié)構(gòu)示意圖，主變?yōu)?10kV/10kV，主變低壓側(cè)為△接線，10kV饋出線僅示意接有線路L、線路M，分段開關(guān)兩側(cè)為10kV I母、II母，分別接有一座接地變，且兩座接地變中性點均經(jīng)電阻接地。下面以此圖為模型分析線路單相接地時流過接地變中性點電阻的零序電流，如圖所示線路L發(fā)生單相接地，故障點K。

2 流經(jīng)中性點電阻零序電流計算分析

分別計算過度電阻為0Ω、10Ω、50Ω、100Ω三種情況下流經(jīng)中性點電阻的零序電流。

如上表所示，系統(tǒng)運行方式改變，中性點電阻并接運行前后，同一接地故障（過度電阻相同）情況下中性點電阻的分流效果非常明顯（僅金屬性接地時流經(jīng)中性點電阻的零序電流理論計算值相等）。

目前南京地區(qū)一般將零序過流定值整定為80A或100A，從上表可見，對于經(jīng)過度電阻小于約50Ω的單相接地故障情況零序過流保護均能夠正確跳閘。（考慮系統(tǒng)電容電流后流過故障線路接地點的零序電流幅值將增大，但流經(jīng)中性點電阻的零序電流仍僅有阻性電流，但中性點電阻并接后的分流效應(yīng)不變）

下面根據(jù)式（1）、（2）、（3）計算一下線路經(jīng)不同過度電阻接地情況下的各相及接地變中性點對地電壓（其中）。

如上表所示，當(dāng)接地過度電阻為10Ω時，A相電壓由5.77kV降為2.89kV，B、C相電壓由5.77kV升為7.64kV，系統(tǒng)已經(jīng)相當(dāng)不平衡。當(dāng)接地過度電阻為50Ω時，A相電壓由5.77kV降為4.8kV，B、C相電壓由5.77kV升為6.3kV，系統(tǒng)明顯不平衡。當(dāng)接地過度電阻為100Ω時，A相電壓由5.77kV降為5.2kV，B、C相電壓由5.77kV升為6.08kV，系統(tǒng)略顯不平衡，可見許多教科書中將高于100Ω（或更高一點）定為高阻接地是有一定道理的。

如圖9所示為配電網(wǎng)單相接地時各相電壓與中性點電壓示意圖，對于過度電阻為純電阻時，接地電壓零點位于NA軸上（如果接地電阻呈現(xiàn)容性或感性，以及將系統(tǒng)電容考慮在內(nèi)，接地電壓零點將不再位于NA軸上），UA與UN反向，UB與UC幅值相同。