10kV小电阻接地系统特殊问题研究
电力系统10kV配电网接地方式探讨
电力系统10kV配电网接地方式探讨摘要：在电力系统中，10kV配电网中性点接地是一个综合性的问题，它涉及到的范围非常之广，而且在电力系统的设计与运行中，扮演着非常重要的角色。
目前，我国主要采用三种中性点接地方式：中性点不接地、经消弧线圈接地、经小电阻接地。
关键词：电力系统；10kV；配电网；接地方式引言中性点不接地方式的主要特点是结构简单、投资较少。
发生单相接地故障时，故障相电压降为零，非故障相电压升高1.732倍，流经故障点的电流是全系统对地电容电流。
系统对地电容较小时，故障电流较小，系统可继续运行1～2h。
中性点不接地系统的根本弱点在于中性点绝缘，电网对地电容储存的能量没有释放通道，弧光接地时易产生间歇性电弧过电压，对绝缘危害很大，同时容易引发铁磁谐振。
因此该方式不能适应配电网发展，已逐渐被经消弧线圈接地和经小电阻接地方式取代。
经消弧线圈接地方式需要通过接地变压器提供中性点。
为避免出现谐振过电压，消弧线圈一般运行在过补偿状态。
发生单相接地故障时，故障电流仅为补偿后的残余电流，可抑制电弧重燃，减少间歇性电弧过电压出现概率。
故障后可持续运行一段时间，但在接地期间绝缘薄弱环节可能被击穿。
目前，我国大部分地区10kV配电网均采用经消弧线圈接地方式。
1经消弧线圈接地系统中的主要问题在市区供电公司10kV配电网中，约有80%为中性点经消弧线圈接地系统，20%为中性点不接地系统，未来将全部改造为中性点经消弧线圈接地系统。
在经消弧线圈接地系统的运行维护中，主要面临以下几方面的问题：第一，少数变电站10kV母线电容电流过大，超过100A，消弧线圈长期欠补偿运行，发生线路单相接地后消弧线圈容量无法完全补偿电容电流；第二，部分10kV母线全部为电缆出线或以电缆出线为主，且电缆沟运行环境普遍恶劣，电缆绝缘水平降低。
线路单相接地后系统中性点电压升高，容易引起电缆沟内电缆绝缘击穿，甚至演变成同沟多起电缆事故，扩大事故范围；第三，部分变电站接地选线装置应用效果不理想，仍然要依靠线路轮切查找接地线路。
10kV小电阻接地系统的参数特点及其短路计算
6317 - j6199
7117 - j5173 250 250
0199 Uφ 1170 Uφ 11735 Uφ 01986 , - 0103 7215 - j413 7113 - j614
- j260
8 - j25817 7017
Uφ 1174 Uφ 1174 Uφ 1101 , - 01005 88 - j25713 716 - j25914
小电阻接地系统的分析计算在有关手册及参考 书中均未做深入的研究 , 本文尝试在这方面进行一 些分析探讨 。
收稿日期 : 1999204223
1 单相接地故障的对称分量法计算
对电力系统的不对称故障的计算 , 通常采用对
称分量法 , 单相接地故障时简化计算过程如下 :
L1 相接地时 , 其各序的网络方程如下 :
11
图 1 单相接地故障的复合序网
·
·
所以
·
IL11
=
2
EL1 Z1 +
Z0
,
·
IL1
=
2
3 EL1 Z1 + Z0
.
对非故障相 L2 相可得下列序网络方程 :
·
·
·
EL2 - IL21 Z1 = UL21 ;
·
·
- IL22 Z2 = UL22 ;
·
·
- I0 Z0 = U0 .
可得 L2 相电压 :
当 RN = 20 Ω时 , 则 Z0 = (7117 - j5173) Ω, Z0 / Z1 = 89 ; 当 RN 取更大值时 ,
Z0 / Z1 值还会继续增大 。 通常中性点电阻值大于 10Ω, 所以中性点电阻 接地方式的城市配电网单相接地时零序阻抗和正序
10kV小电阻接地系统配电网的接地故障分析
10kV小电阻接地系统配电网的接地故障分析摘要：以电缆为主体的10kV城市电网，由于电缆线路的对地电容较大，随着线路长度的增加，单相接地电容电流也会增大。
现行经消弧线圈接地的配电网中，为补偿越来越大的接地电容电流，消弧线圈增容改造成本逐渐增大，加上消弧线圈小电流选线困难、过电压水平高等缺点，为保障人身和设备安全，供电局城市配电网开始逐步推广使用小电阻接地系统，其相比于消弧线圈接地系统更加适用。
关键词：小电阻；接地系统；运行方式1中性点接地方式对比分析1.1经消弧线圈接地变电站主变压器10kV侧多为三角形接线方式，当10kV配电网发生单相接地故障时，由于不构成回路，流过故障点的是线路对地电容形成的容性电流，每相对中性点电压及相间的线电压保持不变，整个系统带故障维持运行2h。
系统中性点消弧线圈通过产生电感电流补偿对地的电容电流的方式，使流经故障点的电流保持在10A以下，起到消除接地点电弧的作用，有效提高瞬时接地故障时的供电可靠性。
1.2经小电阻接地系统中性点经小电阻接地，发生单相接地故障时，中性点接地电阻与对地电容会构成并联回路，流经故障线路零序电流很大，通过线路自身零序保护就能快速动作切除故障，不存在选线问题。
由于能快速隔离故障，故障线路相电压升高的时间很短，减少了人身触电风险，绝缘要求也有所下降。
小电阻接地方式中，10kV出线的零序电流互感器只需接入自身线路保护，依靠线路保护自身配置的零序过流或限时速断保护就对线路接地故障有较好的灵敏度，不用配置额外的选线控制器及连接回路。
同时电阻为耗能元件，也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件，可有效消除由于各种原因引起的谐振过电压和间歇性接地电弧过电压。
但需要注意的是，中性点采用小电阻接地方式时，故障点的接地电流十分大，故障点附近的跨步电压高达几千伏，如果保护装置没有快速切除故障，容易击穿接地点附近设备的绝缘，引起相间故障或人身事故。
同时，对于瞬时性或永久性的单相接地故障，线路保护均会动作跳闸，跳闸次数会增多，从而影响用户的正常供电。
10kV小电阻接地系统运行方式分析与探讨
２ ）电缆 架空混 合线 路共发 生故 障 ４次 ， 论何 无 种 故障 ，重合 闸均动作 ，如重合 于永 久故 障 ，保 护
再 动作 于跳 闸。
２ 小 电阻接 地 系统 实 际运行情 况分析
】Ｏ Ｖ 富 豪站 、莲塘站 丁 ２ ０ １ｋ ０ ９年 １ 月进 行 了 １ ｌｋ 小 电阻接地 系统 改造 ，改造后 的一年 半时 间 ， ＯＶ
可以消 除系统 的各种 谐振过 电压 。 ３ ）降低 操作 过 电压 ，中性 点经 小电阻接地 的配
网发 生单相 接地 故障 时，零 序保 护动作 ， 准确 判断 可 并快速 切 除故 障线 路 ，如 果 故障线 路魁 电缆线 路 ，
ｌ 接地 方 式的分析
１１ 消弧 线 圈接 地方 式 ．
中性 点经消 弧线 圈接 地运行 方 式是利 用 消弧线 的感 性 电流对 电网的对 地 电容 电流进 行补偿 ，使 单 相接 地故 障 电流小于 １ Ａ，从而 使故 障点 电弧 呵 ０ 以 自熄 ，故障 点绝缘 可 以 自行 恢复 。单相 接地 时 不 破坏系 统对称 性 ，可 以带故 障运 行一段 时 问。 对 以电缆线 路为主 的城 市配 网 ， 电容 电流很大 ， 很难保 证 既使残 余接地 电流 小于 １ Ａ，又保 证 中性 ０ 点位 移 电压不超 过 规程 允许值 这两 个相 互制 约 的条
近年 来 ，随着 城市 经济 的迅速 发展 ，一些大 城
市新 发展 的 １ Ｖ配 电网主要采 用地 下电缆 ，使 对 ０ｋ 地 电容 电流大 大增 加 ，如 果采用 消弧 线 接地 ，则 需要 较大 的补 偿容量 。 中山供 电局在 ２ ０ ０ ９年 的技 改 项 目中 ，对 ５座城 区变 电站进 行 了 １ｋ 小 电阻接 ０Ｖ 地 系统 改造 ，本 文将对 其 中两座 变 电站在 一年 半 内 的实际运 行情 况 进行 分析 ；并 从运行 人 员的 角度 ， 深 入探 讨 １ ｋ ０ Ｖ小 电 阻接 地 系统 的运 行注 意事 项 。
一起因10kV母线P 故障导致小电阻接地变电站主变差动保护动作案例分析
新站验收
问题
小电阻接地的特殊性了解少
பைடு நூலகம்
措施
维护与事故处理预案汇编成册
邀请厂家讲解
回路设计
成立专家小组
定值问题
专家技术大讲堂
关注定值
授课结束
谢谢大家！
电流的相量和
110kV
I1
差流=ሶ +ሶ =0
I2
10kV
某110kV变电站主接线图
110kV
10kV
某110kV变电站主接线图
110kV
差流≠0
10kV
接地变经小电阻接地
差动电流的产生
差动保护动作
特殊
回顾 事故经过
分析 事故根源 —— 追根溯源
Contents
反思 剖析自身
修改定值没有深究原因
审核把关不严
保护装置选型问题
有则改之无则加勉
回顾 事故经过
分析 事故根源
Contents
反思 剖析自身
探索 改进措施 —— 正正衣冠
特殊的接地方式
措施
增加关注度
维护与事故处理预案
汇编成册
邀请厂家进行讲解
回路设计
定值问题
措施
措施
成立专家小组
应用
专家技术大讲堂
关注定值
一起因10kV母线PT故障导致小电阻接地
变电站主变差动保护动作案例分析
回顾 事故经过 —— 还原现场
分析 事故根源
Contents
反思 剖析自身
探索 改进措施
某110kV变电站主接线图
110kV
差动保护动作
10kV
接地故障
原理：比较被保护设备各侧电流的相位和数值大小
10kV小电阻接地系统单相接地故障分析及应对措施
Telecom Power Technology设计应用小电阻接地系统单相接地故障分析及应对措施郝会锋（广东电网汕头濠江供电局，广东汕头随着我国配电网自动化水平不断提高，配电网故障的快速预防和处理技术应用变得越来越普遍。
由于我国的配电网覆盖面广，所以配电网故障率也相应较高，其中80%以上都为单相接地故障。
随着城市电缆配网规模的日益扩大，中性点经小电阻接地方式因其可以有效抑制过电压而变得越来越普遍。
但在这种接地方式下，金属性接地短路可能将产生较大的零序电流，从而会导致断路器跳闸，这严重影响了电力系统的安全稳定运行。
为研究小电阻接地系统电缆线路发生单相金属性接地短路的基本规律，介绍了某供电企业电缆小电阻接地方式下的两起金属性单相接地故障，分析了故障发生后的处理过程和可能导致故障产生的原因，最后给出预防性建议，从而加强了配电电缆线路；配电网；短路故障分析；单相短路；金属性接地Analysis of Single Phase Ground Fault in 10 kV Low-resistance GroundingSystem and CountermeasuresHAO Hui-fengShantou Haojiang Power Supply Bureau of Guangdong Power GridTelecom Power Technology经小电阻接地，此举的目的是保证中性点电压不发生偏移，所以当发生单相接地故障时，非故障相电压不倍相电压，从而降低了系统的绝缘设备而对于电缆线路而言，由于电缆线路的电抗小于架空线路，所以其载流容量较大，且电缆线路的最，因此，电倍额定电压的情况下稳定可靠工作。
因此，为了保证电缆线路的安全性，我国部分10 kV 配电网电缆线路也会采用大电流接地的方式。
本文所电缆线路对应母线在中性点不接地系统方式下，单相接地故障的后各电气分量变化情况。
具体分析如下。
图意图。
健全线路的三相对地分布电容；障线路的三相对地分布电容；为母线。
10kV小电流接地系统接地故障处理及分析
率 。
接入电容器组 电流 回路 ，导致 消弧 装置不 能选 出故 障电容 器
２ 事故 发 生 情 况 及 分 析
组 ，无法正确发出跳 闸信号 ，导致消弧装置不断在补偿 １０ ｋＶ＃
２．１ 事故发 生情况
２电容 器 组 间隔 接 地 时 产 生 的 容 性 电 流 ，当 超 过 补 偿 时 间 １０ｓ
结 合 以往 运 行 经 验 ，以下 原 因 可 能 导致 “消 弧 装 置 异 常 ”告 安全稳定有着重要 的意义 。本次事故中 ，是 因为 消弧 装置没有
警 ：①装 置本 身发生 故障 。②信 号 回路 缺陷 ，导致误 发信 。③ 接入 电容器 回路 ，导致 １０ ｋＶ＃１电容器组间隔接地 时消弧装置
技术研 发
ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ ＡＮＤ ＭＡＲＫＥＴ
１ ０ ｋＶ小 电流 接 地 系统 接 地 故 障 处 理 及 分 析
周鹛威
（广 东电网有 限责任 公 司 东ｌ莞供 电局 ，广 东 东莞 ５２３０００）
摘 要 ：我局 １０ ｋＶ系统 目前采用的 中性点接地 方式主要有经消弧线圈接地和经 小电阻接地两种 方式。选择 中性点接地 方式应考虑的主要 因素有 ：供 电可靠性与故障范 围；绝缘水平 与绝缘配合 ；对 系统稳 定的影响 ；对继 电保护 的影 响；对通 信 与 信 号 系统 的 干扰 。 总体 上 我 局 ｌＯ ｋＶ接 地 系统 的 匹配 原 则 主要 是 全 电缆 系统 匹配 小 电 阻接 地 ，架 空 线 系统 匹配 消 弧 线 圈接地的方式 ，以满足供 电可靠性及保护速动性的要求。 以一起 １０ ｋＶ小 电流接地 系统接地故障 实例 ，探讨 １Ｏ ｋＶ小 电流 接 地 系统接 地 故 障 处理 及 分 析 方 法 。 关 键 词 ：地 接 系统 ；消弧 线 圈 ；小 电流 接 地 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—８５５４．２０１４．１２．１２３
10kv 配电系统中性点经小电阻接地方式
10kv 配电系统中性点经小电阻接地方式初探摘要: 10kv 配电网中性点通常可分为不接地系统、经电阻接地系统和经消弧线圈接地系统。
本文主要介绍10kv 配电系统中性点经小电阻接地方式的构成、保护方式和计量方式。
关键词: 10kv 配电网中性点接地方式小电阻接地1引言10kv 配电网中性点通常可分为不接地系统、经电阻接地系统和经消弧线圈接地系统。
由于选择接地方式是一个涉及线路和设备的绝缘水平、通讯干扰、继电保护和供电网络安全可靠等因素的综合性问题, 所以我国配电网和大型工矿企业的供电系统做法各异。
以前, 10kv 架空电力线路大都采用中性点不接地和经消弧线圈接地的运行方式。
近年来随着10kv 系统规模的扩大和电缆应用的普及, 一些城市电网大力推广电阻接地的运行方式, 使得10kv 系统的中性点接地方式、中性点选择、计量方式、继电保护配置与10kv绝缘系统有了很大区别。
2配电网中性点接地方式运用现状一般架空线路的小电网, 网络电容电流小, 可选用中性点不接地系统。
架空线路的大电网, 网络电容电流较大, 可选用中性点经消弧线圈接地系统。
城市电缆配电网, 网络结构较好, 可选用中性点经中值或低值电阻器接地系统。
若要求补偿网络电容电流限制接地故障入地电流, 还可选用中性点经中值电阻器与消弧线圈并联的接地方式。
3中性点经电阻接地方式定义及阻值选择( 1) 定义: 电力系统中性点通过一电阻接地, 其单相接地时的电阻电流被限制到等于或略大于系统总电容充电电流值。
此种接线方式属于中性点有效接地系统,即大电流接地系统。
和消弧线圈接地方式相比, 改变了接地电流相位, 加速泄放回路中的残余负荷, 促使接地电弧自熄, 降低弧光过电压, 同时提供足够的零序电流和零序电压, 加速切除故障线路。
( 2) 中性点电阻值的选择根据有关文献资料, 从降低内部过电压考虑, 根据计算机模拟计算, 选择原则为rn ≦1/ ( 3c) 。
浅谈10kV配网中性点小电阻接地技术与应用
浅谈10kV配网中性点小电阻接地技术与应用摘要：基于城区10kV配网中电缆线路的增加,导致电容电流增大,补偿困难,尤其是接地电流的有功分量扩大,导致消弧线圈难以使接地点电流小到可以自动熄弧,此时,相比中性点不接地或经消弧线圈接地方式,中性点经小电阻接地方式有更大的优越性。
本文主要对10kv配电网中性点经小电阻接地原理进行了分析，对它的优点和存在的不足进行探讨，以便更好地推广10KV配网中性点小电阻接地技术应用。
关键词：配网；小电阻；技术；应用一、10KV中性点小电阻的优势配电网中性点小电阻接地方式由接地变、小电阻构成。
因主变10kV 侧为三角接线，需通过接地变提供系统中性点。
接地变压器容量的选择应与中性点电阻的选择相配套，中性点接地电阻接入接地变压器中性点。
接地变一般采用Z 型接地变，即将三相铁心每个芯柱上的绕组平均分为两段，两段绕组极性相反，三相绕组按Z形连接法接成星型接线。
其最大的特点在于，变电站中性点接地电阻系统由接地变、接地电阻、零序互感器（有的配有中性点接地电阻器监测装置）等组成。
1、10KV中性点小电阻系统可及时调节电压。
在配电网的整个接地电容电流中，含有5次谐波电流，所占比例高达5%～15%，消弧线圈在电网50Hz的工作环境下，对于5%～15%的接地点的谐波电流值受到影响，低于这个数值，不能正常运行。
而通过小电阻的接地方式却能保持谐波电流值数值不变，保障电力系统输出的设备有效运转。
2、及时消除安全隐患。
在配电网中，当接地电流量增加的时候电压不稳，或者发生短路等线路故障以后，小电阻系统会自动启动保护程序，立即切断故障线路，消除由于单相接地可能造成的人身安全隐患，同时也能够让电力工作人员快速排查线路故障问题，及时恢复供电。
3、增加供电的可靠性。
目前,我们国家的电缆材质主要由铜芯,铝芯，当电缆线路接地时，接地残流大，电弧不容易自行熄灭，所以电缆配电网的单相接受地故障难以消除的。
中性点经消弧线圈接地的系统为小电流接地系统，当发生单相接地永久性故障后，接地故障点的查找困难，单相接地故障点所在线路的检出，一般采用试拉接地手段。
10kV配电网小电阻接地系统运行方式探讨
10kV配电网小电阻接地系统运行方式探讨摘要：目前，在10 kV配电系统中，电缆线所占比例很高，而城市中的架空线又存在着很大的容量和容量问题。
10 kV配电网的小阻抗接地体系更适用于城市10 kV配电网，与以往采用的中性点经消弧线圈接地、中性点绝缘接地等方法相比，该体系可以有效地改善系统的稳定性、安全性，为人民群众提供一个安全可靠的用电环境。
关键词：10kV配电网；小电阻接地；系统运行1.110kV配电网小电阻接地系统概述在城市供电系统中，110（35）kV变电站的主变二次侧10kV绕组通常为三角形联结结构，没有中心点，为实现接地需在主变二次侧安装一个Z型接地变压器引出中性点。
10kV配电网小电阻接地系统通常由接地变和小电阻两部分组成，通过接地变为主变10kV接线提供系统中性点，接地变压器容量要和系统中性点电阻相匹配。
接地变广泛采用Z型接法，即把三相铁芯各个芯柱上的绕组划分成长度基本相同、极性不同的两段，使三相绕组通过Z型接法形成星形接线。
小电阻接地系统对正、负序电流展现出高阻抗，在绕组中流过的激磁电流较小；小电阻接地系统对零序电流展现出低阻抗，绕组中的电压比较小。
2.10kV配电网小电阻接地系统的优势2.1.降低过电压电阻既是耗能元件，又是阻尼元件，可以对谐振过电压、间歇性电弧过电压产生一定影响。
应用小电阻接地系统，使中性点和线路形成回路，可以更好地释放电容电荷。
在线路单相接地故障中，中性点经过小电阻接地，中性点电位小于相电压，可以抑制非故障部分的工频电压升高。
在接地电弧熄弧后，经过中性点电阻通路，零序残荷能够及时释放，在下一次燃弧过程中，过电压赋值和日常单相接地电压相同，不会发生中性点不接地的状况，过电压幅值能够得到有效控制。
2.2.快速切除故障在系统单相接地后，接地点和曲折变中性点会产生电流通路，继电保护装置会根据零序电流精准判断和及时处理故障问题，单相故障发生概率比较小，能够减少拉路查找中由于操作不规范而造成的过电压问题。
低电阻接地方式的研究及应用
低电阻接地方式的研究及应用随着国家建设城市化的趋势，大部分大中型城市受城区场地、美化和环保等因素的要求，10kV架空线路不断下地，电缆线路的比重逐年上升。
新建10kV 城市配电网大量采用以电力电缆为主、架空线路为辅的电网结构，使对地电容电流大大增加。
经消弧线圈接地具有以下问题：第一，经济性差：随着电容电流的不断加大，需要更多的消弧线圈以提供更多的补偿容量；第二，技术不可靠：消弧线圈太多导致对分接头的及时调整有困难，而且若电容电流计算值或测量值不准确，接地时易出现谐振过电压。
所以10kV配电网改用中性点经低电阻接地的方式运行。
文章通过对消弧线圈接地方式和低电阻接地方式对比研究，结合北京市朝阳区多个110kV变电站低电阻接地改造工程，提出城市配电网低电阻接地运行方式的正确性，并对低电阻的阻值和接地变压器容量的计算进行说明。
标签：城市配电网；变电站；低电阻；接地方式；优势Abstract：With the trend of urbanization of national construction，the proportion of cable lines in most large and medium-sized cities is increasing year by year because of the demand of urban site，beautification and environmental protection and so on. A large number of new 10kV urban distribution networks use the power cable as the main structure supplemented by overhead lines，which greatly increases the earth capacitive current. The grounding of arc-suppression coil has the following problems：first，poor economy：with the increase of capacitance current，more arc-suppression coil is needed to provide more compensation capacity；Second，the technology is unreliable：too many arc-suppression coils lead to difficulties in adjusting the tap in time，and if the capacitance current calculation value or measurement value is not accurate，the resonance overvoltage is easy to occur when grounding. So 10kV distribution network is operated by neutral point grounding with low resistance. Based on the comparative study of arc suppression coil grounding mode and low resistance grounding mode，combined with the low resistance grounding reconstruction project of 110kV substations in Chaoyang District，Beijing. The correctness of low resistance earthing operation mode in urban distribution network is put forward，and the calculation of low resistance resistance and earthing transformer capacity is explained.Keywords：urban distribution network；substation；low resistance；grounding mode；advantage在1980年之前，6kV-35kV配電网多使用经消弧线圈或中性点不接地的方式运行。
10_kV_配电网单相接地故障短路电流研究
运营维护技术1131XXRR≤≤（1）中性点的非有效接地需满足1131XXRR＞＞（2）在10 kV配电网的接地系统中，中性点的有效接地系统包括经小电阻接地系统、低电抗接地系统和直接接地系统；中性点的非有效接地系统包括不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统、中性点经高阻接地系统、中性点经高电抗接地系统以及中性点经消弧线圈并联电阻接地系统。
1.1 不接地系统实际上，配电网通过对地电容进行接地。
当不接地的配电网系统发生接地故障时，线电压不变，非接地相的相电压升高至原来的3倍，因此配电网中的三相设备可正常工作。
当接地电流较小时，配电网能够正常运行1～2 h。
但是随着电网容量的增加，单相接地电流增加，接地处易发生电弧，且无法自行灭弧。
一旦电弧发生弧光接地，相电压就会大幅度升高，危及配电网中的用电设备，加速绝缘系统老化，缩短系统寿命。
1.2 消弧线圈接地10 kV配电网系统中，接地电流大于10 A时，需经过消弧线圈接地以减小接地电流。
消弧线圈提供感性电流，补偿对地电容的容性电流，进而可减小接地电流。
因此，消弧线圈接地的方式又被称为谐振接地。
配电网的正常工况下，三相电网电压平衡，中性点的电压较低，因此经消弧线圈接地的电流较低。
当发生接地故障时，三相线电压仍然平衡，在接地电流较小的情况下，允许配电网工作1～2 h。
采用消弧线圈接地系统，故障点的接地电流较小，接地处的电弧容易熄灭。
1.3 经电阻接地经电阻接地的配电网系统又可分为经高电阻接地、经中电阻接地、经低电阻接地。
高电阻接地系统的接地电阻通常为数百欧姆至数千欧姆，接地电流小于10 A；中电阻接地系统的接地电阻通常为20～100 Ω，接地电流为10～600 A；低电阻接地系统的接地电阻通常小于20 Ω，接地电流为600～1000 A。
一般情况下，经高电阻接地的配电网只能用于10 kV及以下的系统。
经中、低电阻接地的配电网接地电流较大，接地处的电弧强烈，因此容易产生人身安全问题。
变电站10kV中性点经小电阻接地运行方式的分析
变电站10kV中性点经小电阻接地运行方式的分析摘要：单相接地占配网故障的 80%，而中性点接地方式决定了单相接地故障的处理流程，对供电可靠性有决定性影响。
文章针对中性点经小电阻接地方式的架空线路网络与电缆网络，分析了这种接地方式运行特性、优缺点以及需要考虑的零序CT配置问题。
0 引言10kV、35kV等小电流接地系统中性点接地方式与供电可靠性、过电压与绝缘配合、继电保护等密切相关，是保障人身和设备安全及系统可靠、稳定运行的重要条件。
小电阻接地方式在配网管理水平不断提高、人身安全越来越重要的情况下具有较大优势，应作为首选方式。
1 中性点经小电阻接地方式的技术特点1.1 运行特性中性点经小电阻接地方式中电阻值一般在20?以下，单相接地故障电流限制在400A~1000A。
依靠线路零序电流保护将单相接地故障迅速切除，同时非故障相电压不升高或升幅较小，对设备绝缘等级要求较低，其耐压水平可以按相电压来选择。
1.2 适用范围1.2.1 中性点经小电阻接地方式的主要优点：（1）限制过电压水平。
系统单相接地时，健全相电压升高持续时间短，可降低单相接地各种过电压（如工频、弧光接地、PT谐振、断线谐振过电压），对设备安全有利。
（2）快速检出并隔离接地故障线路，可减小接地故障时间，防止事故扩大。
使一些瞬间故障不致发展扩大成为绝缘损坏事故，特别降低同沟敷设紧凑布置的电缆发生故障时对邻近电缆的影响。
（3）发生人身高压触电时，切断电源，有利于保护触电者的人身安全。
（4）系统单相接地时，健全相电压不升高或升幅较小，对设备绝缘等级要求较低，其耐压水平可以按相电压来选择。
（5）接地时，由于流过故障线路的电流较大，零序过流保护有较好的灵敏度，可以比较容易检除接地线路。
但因为零序保护有一定的整定值，在发生高阻接地的情况下，有可能达不到保护动作值而不动作。
（6）中性点经小电阻接地方式除保护测控装置外，无增加控制元件，原理简单，设备缺陷率低，运维简单，出现异常情况判断处理迅速，无须依赖接地装置厂家技术支持。
变电站10kv系统中性点消弧线圈并联小电阻接地技术的研究与应用
电网运维Grid Operation引言在电力系统中，以往10kV 配电网中性点接地方式主要有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和经小电阻接地三种主要的接地运行方式。
配电网的中性点接地方式选择与系统的供电可靠性、人身及设备安全、继电保护配合、系统规划需求、运行要求等息息相关[1]。
以往中山地区在电网规划实施中10kV 配电网系统大多采用消弧线圈接地方式，该方式在补偿系统的容性电流、减小接地故障残流、快速熄灭电弧、消除瞬时性接地故障方面发挥了重要作用，但消弧线圈接地系统在发生永久性单相接地故障时选线不准确，特别是雷雨、台风等恶劣环境中选线不准确，这时值班调度员需逐条断开10kV 馈线开关查找、隔离接地故障，增加了调度员人工选线操作工作量，可能误切非接地故障线路，降低了系统供电可靠性，同时由于接地故障存续时间长，单相电压升高，增加了人身触电风险，易造成设备损坏。
为提高10kV 系统单相接地故障选线准确率，降低设备损坏风险，保障人身安全，提高供电可靠性，本文研究了10kV 系统中性点消弧线圈并联小电阻接地技术，通过将该技术应用到变电站10kV 系统，实现了10kV 系统单相接地故障选线准确率达100%，免除了调度员人工切除10kV 单相接地变电站10kV 系统中性点消弧线圈并联小电阻接地技术的研究与应用广东电网有限责任公司中山供电局 肖 星 李新海 周 恒 曾令诚 罗其锋雷旺 中山电力设计院有限公司 林洋益摘要：研究了10kV系统中性点经消弧线圈并联小电阻接地关键技术及相应的运行策略，可将永久性单相接地故障选线正确率提高到100%，自动切除接地故障，免除调度员人工选线的操作工作量，避免了误切非接地故障线路，提高了10kV用户供电可靠性，同时降低了10kV单相接地故障存续时间，保障了人身、设备安全。
关键词：中性点；消弧线圈并联小电阻；选线；可靠性故障工作量，降低了10kV 单相接地故障存续时间，准确切除永久性故障，保障人身、设备安全，提高了10kV 系统供电可靠性。
关于10kV中性点小电阻接地技术与应用的分析
另一 主 变带 全 部 负荷 和 将 来 可 能发 生 的 变化 ，因 此暂 时 选择 跨 步 电压 。 因此 中性 点接 地 Байду номын сангаас 阻 的 额 定 通 流过 大会 对 人 身安
全造成威胁 ． 出 于安 全 方 面 的 考 虑 ， 该数 值 不 宜过 大 。根 据 上 海， 北 京 等地 的运 行 经 验 分 析 ， 其 中电 阻 电 流 选择 的 最 大数 值 以 内， 并 未发 生相 关 的 人 身 伤 亡 事 故 ， 因此 ４ ０ ０ Ａ 的 电 阻额 定
为６ ０ ０ Ａ． 此外还 包括广 东的几个沿海城 市， 多个 地 方 的 电 阻 运行 经验 均 十 分 成 功 ， 从 未发 生影 响 通 信 的 状 况 。 鉴 于 此 ， 该
１ ０ ｋ Ｖ 中 性 点 小 电 阻接 地 技 术 在 应 用 过 程 中 需 注 意 配 电 网 过 电 压 的 变化 情 况 。Ｉ Ｒ 表 示单 相 接 地 故 障 情 况 下 流过 中性
行 情 况选 择 更为 恰 当的 接 地 方 式 ． 即 中性 点 经 小 电 阻接 地 。
大， 则很 有 可 能对 通 信 造 成 影 响 。根 据 我 国四 部 协 议 的 说 明 ，
在 通 信 电缆 与 大 地 间 还 未 装放 电 间 隙 的 情 况 下 ，其 危 险影 响
３ ． ２ 注意事 项
行 接 地 电 阻的 选 择 和 验 证 主 要 考 虑 的 因素 有 ： 检修 一台主变 ， 系统 单 相 接 地 的 方 式 ． 且 电容 电流 的 范 围为 １ ０ ０ Ａ。
Ｉ 表 示 系统 总 的 电 容 电 流 ，下 面 根 据 Ｉ 值 的 变化 作 具 体
在 单 相接 地 出 现 故 障 时 。 接 地 短 路 电 流较 大 ， 有可 能 造 成
10kV配电网小电阻接地方式探讨
10kV配电网小电阻接地方式探讨摘要：本文对城市10kV配电网接地运行方式分析，比较了中性点不同接地方式的特点，阐述了小电阻接地方式的优点及合理性，并提出在其应用中需要注意的问题，指出中性点经电阻接地方式已逐步成为行业接地方式的一种趋势。
关键词：配电网；中性点；小电阻；接地方式随着城市经济的发展及市政建设要求，配电房架空线供电逐步被电缆所取代，配电网的电容电流不断增大，城市10kV配电网曾广泛采用的中性点经消弧线圈接地方式己不再适合发展需要。
目前，合肥市10kV配电网中配置的消弧线圈最大容量为1000kVA，且随着电缆线路的增加，通常需要配置两组及以上的消弧线圈，造成消弧线圈的投资增加、消弧线圈分接头调整频繁、设备绝缘水平居高不下等问题。
一般而言，电缆故障大多为永久性故障，不允许带故障运行，由此借助于消弧线圈实现电缆故障的灭弧、选线将非常困难。
国内外众多研究运用已表明中性点经小电阻接地方式更适合以电缆线路为主的城市10kV配电网，采用小电阻接地有利于继电保护装置迅速可靠的切除故障回路，降低接地故障时的内部过电压，大大减少发生人身安全事故的机会。
同时，城市配电网大多数环网布置开环运行，大多都满足N-1原则，若发生单相接地故障时可及时切除故障。
可见，在不影响供电可靠性的前提下，将10kV配电网中性点接地方式逐步调整为小电阻接地方式是可行的，小电阻取代消弧线圈已成为城市10kV配电网中性点运行方式的发展趋势。
一.中性点的接地方式中性点的运行方式主要分两类：直接接地和不接地。
1.直接接地中性点直接接地（包括经小电阻接地）的系统为大接地电流系统，大接地系统中一相接地时，出现除中性点以外的另一个接地点，构成了短路回路，接地故障相电流很大，为了防止设备损坏，必须迅速切断电源，因而供电可靠性相对较低。
但这种系统上发生单相接地故障时，由于系统中性点的钳位作用，使非故障相的对地电压不会有明显的上升，非故障相电压不升高，设备和线路对地电压可以按照相电压设计，从而降低了造价，减少了投资。
10kV可控电阻接地系统的应用分析与探讨
５ ２ ８ ４ ０ ０ ）
０ ｋ Ｖ 系统 中性 点接 地 方 式 的 分 析 、 比较 ，对 １ ０ ｋ Ｖ 可 控 电 阻接 地 系统 的相 关 问题 进 行 探 讨 。介 ［ 摘要］ 基 于 变 电站 １
线 路 隔离 。
１ 接 地 方 式 分 析
１ ． １消 弧 线 圈接 地
中性点经消弧线圈接地方式是利用消弧线圈 的感性 电 流对 电网的对地 电容 电流进行补偿 ，使单相接地故 障电流 小于 １ ０ Ａ，从而让故障点电弧 自熄 ，使得故 障点绝缘可 以 自行恢复 。该接地方式下发生单相接地时 ，不会破坏 系统 对称性 ，可以带故障运行一段 时间，供 电可靠性较 高，但 工频过压水平也较高 ；同时，对于以 电缆线路为主 的城市 配电网，其电容 电流很大 ，这就很难既保证残余接地 电流 小于 １ ０ Ａ，又保证 中性点位移 电压不超过规程允许值 。另 外 ，消弧线圈不能补偿谐波 电流 ，有些城市 电网的谐波 电 流所 占 比例 达 ５ ～１ ５ ％，仅 谐 波 电 流 就 可 能 远 大 于 ｌ ０ Ａ，电网中仍有发生弧光接地过电压 的风险 。
对于 １ ０ ｋ Ｖ配电网而言，因其变压器绕组为△接法 ，故 需要用接地变压器制造 中性点，以便加装可控电阻接地成套 装置。为降低零序阻抗，接地变压器一般采用 Ｚ 形接线。
１ ． ２ 小 电 阻接 地
中性点经小 电阻接地方式主要 用于单 相接地故障 电容 电流大 、以电缆为主的电网，其 主要特点是 通过配置零序 过流或限时速断保护及 时切除故障线路。该 接地方式下发 生单相接地故 障时 ，流过故障线路的电流较大 ，而零序过 流保护具有较 高 的灵敏 度 ，可方 便地 监测 和切 除接 地线 路 ；但是 ，线路跳闸率较高 ，会对供 电可靠性要 求高的用
10kV配网中性点小电阻接地系统的研究与设计
10kV配网中性点小电阻接地系统的研究与设计【摘要】配电网当中中性点的接地方式属于涉及到多方面影响因素的技术性问题，一直以来都是国内电力行业的研究热点话题。
传统的小电阻接地系统在高阻接地或间歇性接地故障发生时接地电流相对较小，其无法满足零序电流保护的基础需求，这一种现象在长时间持续时会导致电阻器被烧毁。
按照这一现象，基于小电阻接地系统的改进，同时分析10KV配电网中性点小电阻接地技术的结构与特征的同时，采用新型小电阻接地系统进行仿真模拟验证，从而为我国配电网的自动化运行发展提供支持。
【关键词】10kv配网；中性点小电阻接地系统；研究与设计引言伴随着近些年电力行业的持续性发展，人们生活中对于电能的依赖性明显提升，同时电力安全性与稳定性也成为了人们高度关注的话题。
在我国电力系统当中，10kv中压配电网在配电系统方面的运行具备非常重要的作用，其供电可靠性以及质量水平对于国民经济、群众日常生活有着相当直接的影响，正确的选择中性点接地属于提升配电网运行可靠性以及安全性最为直接的方式，中性点接地属于电力系统安全与经济运行的基础。
但是目前在中性点接地方面的仍然存在许多的问题，特别是跳闸率较高并且供电质量较差。
对此，探讨10kV配网中性点小电阻接地系统的研究与设计具备显著实践性价值。
1、小电阻接地系统的构成中性点小电阻接地系统主要是通过接地变与小电阻构成，借助小电阻进行接地时只需要将小电阻连接到变电站10kv母线的中性点即可。
在正常操作时小电阻不会发挥作用，但是在配电网系统出现单相接地故障时，中性点的小电阻便会在线路与接地点之间形成回路，从而连接位置呈现出较大零序电流，10kv配电网线路的零序保护并切除故障线路[1]。
接地变一般是基于Z型方式进行接地，也就是基于三相铁芯柱，其中每一个芯柱上涉及到两个绕组，三相绕组可以基于Z型连接成为星型，其特征在于正序、负序列电流表现为高阻抗，只有很小的励磁电流会绕过绕组，因为每一个铁芯柱上的两个绕组会以相反的方向进行缠绕，在同一个铁芯柱的两个绕组流过相同电流时，两个绕组会形成相互抵消的磁通。
10kV配电网采用小电阻接地运行方式应注意的问题
１０ｋＶ配电网采用小电阻接地运行方式应注意的问题作者：杨彩珍来源：《沿海企业与科技》2009年第05期[摘要]文章介绍10kV配电网小电阻接地系统的特点，阐述经小电阻接地的10kV网络内变电所发生接地短路时，在用户内引起的电击和绝缘击穿危险及其防范措施。
[关键词]10KV配电网；中性点接地方式；小电阻接地[作者简介]杨彩珍，海口市城市规划设计研究院东莞设计部助理工程师，研究方向：建筑电气设计，广东东莞，523120[中图分类号]TM72[文献标识码]A[文章编号]1007-7723(2009)05—0162-0002一、引言新修订的DI／F620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合标准》，提出了主要由电缆线路构成的6～35kV送、配电系统，单相接地故障电容电流较大时，可采用低电阻接地方式。
但同时也指出应考虑供电可靠性要求、故障时瞬态电压和瞬态电流对电气设备的影响、对通信的影响及本地的运行经验等。
二、对重复接地的影响重复接地是指在TN系统中，为确保公共PE线或PEN线安全可靠，除在电源中性点进行工作接地外，还必须在PE线或PEN线适当的地方进行必要的重复接地。
其主要目的是防止PE线或PEN线发生断线时所有设备发生一相碰壳，接在断线后面的所有设备的外露可导电部分都将呈现接过于相电压的对地电压的危险。
如果进行重复接地，在发生上述同样的故障时，若设中性点接地电阻Rd与重复接地电阻R'd相等，则断线后面的PE线或PEN线的对地电压，亦即设备外壳的电压为相电压的1／2，并且将产生较大的短路电流，使继电器保护动作切除故障，危险程度大大降低。
如果考虑到系统采用多点重复接地的情况，则设备外壳的电压更低，安全性能更好。
采用重复接地后，10KV侧发生单相接地短路时，如果低压侧PE线完好，假设Rd=R'd=2，并且不计及PE线的阻抗，则总接地电阻为Rd／2=1，接地电压uf约为不重复接地的1／2，即uf的值明显降低。
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摘要：提出了10 kV小电阻接地系统的系统模型和节点电压方程，根据该模型分析了该系统线路对地电容参数不对称所引起的流过接地变压器中性点的零序电流的变化规律。
分析了高压侧出现单相接地故障对低压侧的影响情况，分析了变电所接地网接地不良所产生的接地变压器中性点零序电压升高的情况，并通过仿真算例证实了参数不对称和接地不良可能导致接地变压器零序电流保护误动的结论。
关键词：小电阻接地；接地网；参数不对称；零序电流保护；节点电位法
1引言
近年来，随着城市建设和供电业务的迅速发展，一些大城市新发展的10 kV配电网主要采用地下电缆，使对地电容电流大大增加。
如果采用消弧线圈接地，则需要较大的补偿容量，而且要配置多台。
10kV配电网线路在运行中操作较多，消弧线圈的分接头及时调整有困难，容易出现谐振过电压现象。
因此我国许多大城市10 kV配电网采用了中性点经小电阻接地方式来解决这一问题。
10 kV中性点小电阻接地方式在我国投入运行时间不长，许多问题尚未进行深入研究。
本文就小电阻接地系统运行中可能出现的电缆对地电容参数不对称及变电所接地网不良所带来的问题进行了研究。
210 kV小电阻接地系统线路参数不对称产生的问题
2．1系统模型
目前，由于10 kV中性点小电阻接地系统主变压器10 kV侧一般采用三角形接线，中性点须采用一台接地变压器来实现，故建立10 kV小电阻接地系统电网模型如图1所示。
其中，出线对地等效三相电容阻抗值，型接地变压器三相等值阻抗；为系统等值三相电势源，Z ab、Z bc、Z ca分别为其三相
电源等效内阻，R为接地电阻。
2．2节点电压方程
对以上建立的10kV小电阻接地系统的网络模型，采用节点电位法进行分析，选择节点
5作为参考节点，节点方程为：
根据U4的表达式，对各种不对称情况作如下分析。
（1）当，即Z型变压器三相阻抗对称，且10 kV出线三相等效对地电容对称，等效电源内阻相等。
此时有：Y14＝Y34＝－Y24，因此可得：U R＝U4＝0，即无论三角形接法的电源侧出现何种不对称情况，均不会导致小电阻流过零序电流。
（2）当Z型变压器三相阻抗、10 kV出线三相等效对地电容、等效电源内阻中有一个参数不对称时，U4≠0，小电阻上将产生零序电流。
因电缆线路某相绝缘发生老化（但未击穿），与其他两相产生不对称，或在施工过程中，由于施工人员没有严格按照规程操作，将杂质混入电缆接头处，这同样也会给电缆参数不对称造成隐患，故线路参数不对称的可能性最大，下面以线路参数不对称为例进行分析。
设A相对地电容参数不对称，不对称系数为K，定义K为：
其中Z a为对称时A相的标准参数；Z″a为不对称时A相的实际参数。
很显然，K的取值越大，不对称程度越厉害。
其中：I R为流过接地变压器中性点的零序电流，K′为系统阻抗参数及不对称系数K的函数。
由式（4）、（6）和（7）可以推出下列结论：
1）｜K′｜为K的单调递增函数，随着K的增大而增大。
当K＝1时，即发生单相接地故障时，｜K′｜达到最大值；当K＝0时即三相对称时｜K′｜为零。
也就是说不对称度越大，｜K′｜值越大。
因而由上述I R的表达式可知，不对称度越大，小电阻上零序电流越大。
2）线路对地电容参数不对称时，将导致接地变压器中性点出现零序电压。
不对称越严重，零序电压越高。
3）当高压侧正常对称运行时：｜ΔE｜＝｜E ab－,高压侧出现单相接地故障时：｜ΔE｜＝(取决于高压侧哪一相故障）［1］。
即：｜ΔE′｜≤｜ΔE｜，所以，线路参数不对称情况下高压侧接地故障不会导致低压侧零序电流的进一步增加。
4）对于其他各种参数不对称的情况，均可得到与以上分析相类似的结论。
2．3参数不对称产生的问题
由于参数不对称会使小电阻上产生零序电流，且零序电流随着不对称度的增大而增大，所以当不对称度增大到一定程度的时候，达到接地变压器零序电流保护的整定值，将导致接地变压器零序电流保护误动。
3接地网接地不良产生的问题
10 kV小电阻接地系统变压器高压侧中性点一般直接接地，当接地网接地不良时，高压侧任何形式的接地短路故障都会引起地电网电位的升高，从而影响10 kV侧的正常电压。
特别是10 kV小电阻接地系统线路参数不对称时，由于相电压的升高，将进一步增大小电阻上的零序电流。
下面结合实例来分析。
如图2所示，主变压器高压侧110 kV中性点直接接地，低压侧10 kV中性点经电阻接地，它们都与变电站的地网相连。
接地网接地电阻为R j。
当110kV侧单相接地时，通过接地网的短路电流I d使地网电位升高至U j：
U j作用于10 kV侧回路，使10 kV侧电网相对理想地的电压升高，即加在对地电容上的电压升高。
此时如果线路参数不对称，小电阻上将有零序电流产生，相电压的升高进一步增大小电阻上的零序电流。
如2．3所述，此时接地变压器零序电流保护误动的几率将会加大。
4现场数据仿真
某变电站110 kV中性点直接接地，10 kV侧经接地变压器中性点串小电阻接地，接地电阻为16Ω，接地变压器零序阻抗为4．4Ω，10 kV侧线路对地电容阻抗为101Ω，接地变压器零序电流保护整定值为55 A。
根据实际参数，取不同的不对称系数K的值，得出线路参数不对称时产生的流经中性点的电流I R随自变量K变化的曲线，如图3所示。
考虑接地网接地不良时，接地网电阻取为0．5Ω，根据不同的高压侧短路电流及K值得到一组流经中性点的电流I R的曲线，如图4所示。
图中均为接地变压器零序电流保护整定值。
从以上仿真曲线可以看出，随着不对称系数的增加，接地变压器中性点电流增加。
仅仅线路对地电容阻抗不对称时，当不对称系数K达到0．55左右时，接地变压器零序电流达到保护整定值，接地变压器零序电流保护将误动。
如果变电所接地网不好，线路对地电容阻抗又不对称，接地变压器零序电流达到保护整定值时的不对称系数K明显减小，且高压侧短路电流越大，K值越小。
仿真结果很好地验证了前面的分析。
5结语
10 kV中性点小电阻接地方式在我国投入运行时间不长，许多问题尚未进行深入研究。
线路参数不对称会产生流过接地变压器中性点的零序电流，变电所接地网接地不良会导致接地变压器中性点零序电压加大。
线路参数不对称达到一定的程度或两个因素的同时存在
将引起接地变压器零序电流保护误动。
因此对电缆线路参数的对称性及变电所接地网接地的完好性进行监测是保证小电阻接地系统安全运行的重要措施。
参考文献
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