城市配电网几种小电阻接地方式的分析

廖家兴

摘要： 文章对当前常用的几种小电阻接地方式进行了分析，并对该接地方式下技术参数的选择及其相关问题做了进一步的探讨。

关键词：中性点；小电阻接地；接地方式

中图分类号：TM727.2文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）22-0130-01

1各种接地方式的特点分析

1.1中性点不接地方式的特点分析

原有的不接地方式大部分适合于以架空线为主导的电网中，这种类型电网的位移电流比较小，只有几十安，如果单相接地的位移电流比较小时，接地电弧将快速自动熄灭，电网就可以恢复正常工作。因为当单相接地的时候中性点绝缘不会对系统的对称性产生破坏，所以短期之内能够继续供电，在某种程度上提升了供电的稳定性；但是在以电缆为主导的电网中，其位移电流将有数百安，如果单相接地的位移电流比较大的时候，电弧并不容易熄灭，并且很不稳定，出现熄弧和重燃变换的状况，此时产生的过电压现象比较严重，这就是弧光接地过电压，对于电网设备的绝缘会造成比较大的危害。根据有关实测结果表明，该过电压最高将相当于4~5倍的相电压，有的还更高，如果有绝缘薄弱环节时，将会造成击穿。从而发展为多点接地以及相间短路的问题，导致线路出现跳闸，使得供电的稳定性下降。

1.2中性点经消弧线圈接地方式的特点分析

伴随电网系统的位移电流的不断增加，城市配电网从中性点不接地逐步向经消弧线圈的接地方式过渡，当电网系统的电容比较小时，该方式可以对接地的位移电流进行充分补偿，使得经过故障点的电流降至可以自动熄弧的范围之内，确保供电的稳定性。该接地方式的实际运行经验和理论系统已经较为成熟，当然也还有一定的局限性。

1.3中性点经电阻接地方式的特点分析

中性点经电阻接地方式为电网中最少有一个中性点经过电阻和大地相连，主要是为限制接地故障产生的电流。它能够避免不接地以及消弧线圈这两种接地方式产生的问题：对单相间歇性弧光接地的时候造成的瞬态过电流以及过电压加以限制。且选线简单，实现快速准确选线的目标。其主要优点有如下几点：

①使得电网的工频过电压降低，非故障相电压增加低于2倍。如果选择的电阻值适宜，工频过电压可以控制在1.5相电压上下，但是在不接地或者消弧线圈接地的方式下因为带病工作导致工频能量的积聚，非故障相产生的过电压会升高到端电压或者更大。而过电压更加厉害的电弧接地过电压，因为中性点电阻的产生的热能，当接地弧光熄弧到燃弧一半周波之内，可以使电网三相对地电容积聚的热量利用电阻通道释放，以免电网电容积聚热量而造成过电压增加。在该方式下，电网设备承担的过电压比较低、时间比较短，并且可以使电网设备的绝缘水平有所降低，增加了设备的运行周期，能够取得良好的经济效益。

②电网的中性点经电阻接地之后，电网三相对地的电容和中性点电阻组成并联，使得电网产生谐振的条件遭到破坏；并且以往不接地或者消弧线圈接地方式下无法排除的奇次谐波，利用电阻元件对热量的消耗，使得能量快速下降。所以，引入该接地方式，对于由于电压互感器铁芯造成的磁滞饱和、线路断线和断路器不是同时合闸等产生的谐振过电压能够发挥实质性的抑制效果。

2小电阻接地方式的注意事项

我国的很多大中城市在了解、借鉴外国电网中性点接地方式的前提下，根据本地区电网的现状以及今后的发展趋势，通过仔细研究分析，逐渐采取了中性点经电阻接地的方式。

2.1选择中性点接地电阻的注意事项

①继电保护整定。从确保继电保护装置的灵敏度方面考虑，电阻值愈低也就是经过电阻的电流愈高愈好。当前的微机保护通常均具有零序保护的功能，并且开启的电流值非常低， 通常大约为10 A，单相接地产生故障的电流远远高于每一条线路的对地位移电流，通常均可以达到零序保护所要求的灵敏度。

②安全角度。从人身安全角度进行考虑，中性点接地方式的电阻通流愈低愈好。由于该接地方式在出现单相接地故障的时候，经过故障点发生短路的接地电流较高，导致故障点的电位增大，容易产生跨步电压，使得接触电势高于规定值。所以在电阻值的选择时，应当按照地网的接地电阻、保护装置动作时间、发生短路的接地电流对跨步电压以及接触电势是不是超出规程进行核算。

2.2采取小电阻接地方式应当注意

当变电所配置好中性点小电阻并且投入运行之后，变电所10 kV系统将从小电流接地的方式改成大电流接地的方式，所以必须对配电网的设备实施配套改造以满足该方式的变化。

①对配电网设备的接地方式进行改造。国家电网公司关于城市配电网的相关技术导则中明确规定：中压配电网的中性点经低电阻的接地方式区域，台区全部设备的零线都应该接地。接地的等效电阻小于或等于话应当单独设置；其接地电阻都应小于等于4 Ω，并且它们之间的距离应大于等于5 m。目前配网设备的接地方式仅对发生短路接地电流较小时适应，为了能满足大电流接地的要求，务必按照规定实施改造，要不然的话将造成触电事故以及损坏低压设备的事故。

②配电网以及用户侧的保护装置。在改造变电所增加设置中性点小电阻的接地装置之后，变电所内的主开关当线路产生单相接地之后由于零序过流保护产生跳闸。如果配电网线路上的分开关以及用户侧的高压开关零序过流保护并未完善，配电网线路上的任意一点出现接地故障都会越级至变电所的主开关，造成大面积的停电。所以如果变电所的接地方式为中性点小电阻接地方式，应对配电网线路的分开关以及用户侧的高压配电设备的零序过流保护进行完善，使得保护的选择性、灵敏度以及稳定性符合规定要求，当出现故障时可以尽量缩小停电影响范围。反之，若线路出现单相接地的故障，就算故障为能够复原的单相接地的故障， 线路依旧会造成全线停电，使得由于故障造成的停电面积增大以及停电时间增加，导致配电网系统的稳定性大大降低。

参考文献：

[1] 刘顺归.10kV配电网中性点两种接地方式的选择[J].广东电力,1999,(6):14-15.