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范紹開 汕尾供電局

　　摘  要：本文通過對三種不同接地方式的比較，闡述了不同接地方式的特點，提出了應結合實際電網結構和發展來選擇合理中性點的接地方式。 
　　關鍵詞：10kV配電網 中性點 接地方式  
 

1.三種不同接地方式
　　在我國的10kV配電系統中，中性點的接地方式基本上有三種：中性點絕緣接地方式、中性點經小電阻接地方式和中性點經消弧線圈接地方式。這三種接地方式各有優缺點，特別對于小電阻接地和消弧線圈接地方式孰優孰劣問題，一直存在不同的觀點。
 
1.1中性點不接地
　　中性點不接地方式是我國10KV配電網采用得比較多的一種方式。這種接地方式在運行當中如發生了單相接地故障，由于流過故障點的電流僅為電網對地的電容電流，當10kV配電系統Ijd限制在10A以下時，接地電弧一般能夠自動熄滅，此時雖然健全相電壓升高，但系統還是對稱的，故可允許帶故障連續供電一段時間（規程規定為2小時），相對地提高了供電可靠性。這種接地方式不需任何附加設備，只要裝設絕緣監察裝置，以便發現單相接地故障后能迅速處理，避免單相故障長期存在發展為相間短路故障。
　　由于中性點不接地方式中性點對地是絕緣的，當發生弧光接地時，由于對地電容中的能量不能釋放，因此會產生弧光接地過電壓或諧振過電壓，其值一般可達2—3.5Uxg，會對設備絕緣造成威脅。另一方面，由于目前普遍使用的小電流接地系統選線裝置的選線準確率比較低，還未能夠準確地檢測出發生接地故障的線路。發生單相接地故障后，一般采用人工試拉的方法尋找接地點，因此會造成非故障線路的不必要停電。
1.2 中性點經小電阻接地
　　中性點經小電阻接地方式，即在中性點與大地之間接入一定阻值的電阻，該方式可認為是介于中性點不接地和中性點直接接地之間的一種接地方式，世界上以美國為主的部分國家采用中性點經小電阻接地方式。采用此種方式，用以泄放線路上的過剩電荷，來限制弧光接地過電壓。中性點經小電阻接地方式中，一般選擇電阻的值較小（工程上一般選取10～20Ω）。在系統單相接地時，控制流過接地點的電流在10A～500A之間，通過流過接地點的電流來啟動零序保護動作，因此可快速切除線路單相故障。中性點經小電阻接地的特點有：
　　1.2.1中性點經小電阻接地系統可以配置零序過流或限流速斷保護。當系統發生單相接地故障時，故障線路的零序保護可在（0.5～2.0）sec切除故障。根據北京、上海等地的運行經驗，零序保護動作準確率在95%以上，可及時切除故障線路。
　　1.2.2由于電阻是耗能元件同時也是阻尼元件，相當于在諧振回路中串接一個阻尼電阻，由于電阻的阻尼作用，可以限制諧振過電壓的形成。試驗表明，當接地電阻值R≤1500Ω，基本上可以消除系統內的各種諧振過電壓。
　　1.2.3在中性點不接地和經消弧線圈接地的系統中，健全相的過電壓水平可超過3倍相電壓，對設備的的絕緣水平造成一定的危害。在小電阻接地系統中，當接地電弧第一次自動熄滅后，系統的對地電容的殘余電荷將通過小電阻及時泄放，因此過電壓幅值不高，不會產生很高的過電壓，健全相的過電壓低于3倍相電壓，因此一般不會危及設備的絕緣。
　　1.2.4有利于降低操作過電壓，中性點經小電阻接地的配電網發生單相故障時，零序保護動作，可準確并迅速地切除線路的故障。如果發生接地故障的線路是電纜線路，由于電纜線路故障一般是永久性故障，可對電纜線路不投線路重合閘，不會引起操作過電壓；如果發生單相接地故障的線路是架空線路，由于架空線路發生單相接地故障較多，在故障跳閘后，線路還將重合一次，根據運行經驗和實測表明，無論重合閘是否成功，線路重合過程中不會引起明顯的操作過電壓。
　　1.2.5采用中性點經小電阻接地，當系統發生單相故障時，無論故障是永久性還是非永久性的，故障線路均跳閘，因此線路跳閘次數較多；當架空絕緣導線斷線，裸導線斷線接觸的是沙礫、瀝青、混凝土等干燥地面時，由于接地電流小，零序保護由于靈敏度原因可能不動作，會導致一定程度的安全事故。
1.3 中性點經消弧線圈接地
　　消弧線圈是一個裝設于配電網中性點的可調電感線圈，當電網發生單相接地故障時，其作用是提供一個感性電流，用來補償單相接地的容性電流。采用中性點經消弧線圈接地方式，在系統發生單相接地時，利用消弧線圈的電感電流對接地電容電流進行補償，使流過接地點的電流減小（10A以下）到能自行熄弧范圍，因接地電流電容電流得到補償，單相接地故障并不發展為相間故障，按規程規定系統可帶單相接地故障運行2h。因此中性點經消弧線圈接地方式的供電可靠性，高于中性點經小電阻接地方式。中性點經消弧線圈接地的特點有：
　　1.3.1故障點接地電弧可自行熄滅，提高了供電可靠性。由于消弧線圈的感性電流對故障容性電流的補償，使單相故障接地容性電流在10A以下，因此接地電弧可以自行熄滅并避免重燃。
　　1.3.2可降低了接地工頻電流(即殘流)和地電位升高，減少了跨步電壓和接地電位差，減少了對低壓設備的反擊以及對信息系統的干擾。
　　1.3.3傳統的消弧線圈需要人工進行調諧，不僅會使電網短時失去補償，而且不能有效地控制單相接地的故障電流。自動跟蹤補償消弧線圈裝置則能夠隨電網運行方式的變化，及時、快速地調節消弧線圈的電感值，當系統發生單相接地時，消弧線圈的電感電流能有效地補償接地點的電容電流，避免了間歇性弧光接地過電壓的產生。
2.中性點接地方式的選擇
　　中性點不接地系統具有供電可靠性高，對人身及設備有較好的安全性，通訊干擾小，投資少等優點。比較適合用于系統不大，網絡結構比較簡單，運行方式變化不大的系統。
　　中性點經小電阻接地，主要優點是過電壓小，系統電纜可以選擇較低的絕緣水平，以節省投資。對于架空線路為主的系統，由于單相接地大多數為瞬時故障，而這種接地方式不分單相多相故障的性質一律跳閘；對以電纜為主的配電網，由于電纜很少發生單相接地瞬時故障，比較適宜采用經小電阻接地方式。
　　從限制單相接地故障電流的危害性角度出發，則中性點經消弧線圈（自動跟蹤補償）接地方式較其他兩種接地方式有一定的優越性。由于消弧線圈能夠根據系統的電容電流實時進行補償，避免發生間歇性弧光接地過電壓，供電可靠性相對提高。但是自動跟蹤消弧線圈的選線準確率還不高，在運行實踐中，很多安裝自動跟蹤補償消弧線圈的變電站由于裝置的選線準確率不高，導致需要采用試拉饋線的辦法尋找故障點。
3.結語
　　10KV配電網中性點接地方式是一個涉及到可靠供電、人身和設備安全、通訊干擾和過電壓等方面的問題，應結合當地配電網的發展水平、電網結構特點，因地制宜地選擇配電網中性點接地方式。
 
參考文獻：
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