小电阻接地问题的探讨

小电阻接地问题的探讨

１０ｋＶ网络小电阻接地系统——又一新的电气火灾隐患

这些年因城镇用电负荷剧增，电网中大量采用１０ｋＶ电缆供电。由于电容电流的增大，不得不将１０ｋＶ网络由过去的不接地系统改为经小电阻接地系统。这一改变使变电所的接地故障电压由过去的百伏左右剧增到２０００Ｖ～３０００Ｖ，这被称作暂态过电压。这一过电压经变电所共用的接地系统沿低压线传导到用户的电气设备上。低压设备的绝缘，特别是老旧设备的绝缘，因承受不了如此高的过电压很容易被击穿短路而导致起火危险，这些都是因电气技术的发展而增加的一个电气火灾新隐患。

发达国家也有采用经小电阻接地系统，但为了防止引起电气火灾采取了有效的技术措施。具体措施是将变电所低压系统的接地另打接地极分开设置，使上述危险暂态过电压无法由此传导到低压用户去。也可大大减小变电所接地电阻值和１０ｋＶ供电系统的接地短路电流值，使上述暂态过电压不致达到危险值。但我国的电网设计安装只片面地仿效了国外的经小电阻接地系统，却未学习国外配套的电气安全措施，由此引起的电气事故已时有所闻，如果不及时消除这一新的电气隐患，我国电气火灾发生率居高不下，有增无减的势头将越发难以遏制。随这电力的快速发展，用电每年都在攀升，10KV做为主要的电力输出系统时，对它的安全运行又有了新的要求，现在电力的各种故障时实都影响电力系统的正常运行，目前对于10KV 接地采用消弧线圈接地，这个系统在整个10KV系统的任一条出现接地时能很快的检测出并通过保护发出跳闸令。因在单相接地是系统是还可以运行1-2H的但这样就有很大的可能性发展成多相故障，在单相接地时接地点的对地流过的电容电流很小。

适应城市配网发展的接地方式——中性点经低电阻接地

深圳市华力特成套设备有限公司刘同钦阅读次数：10

新中国成立后至80年代，6kV一35kV配电网络基本上都是采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式。当时我国6kV一35kV电网以架空线路为主，电网结构简单，基本上以单电源、辐射形电网为主，电容电流较小，以上两种接地方式在技术上能够满足当时供电可靠性的要求。进入20世纪90年代以来，原来的以架空线路为主的城市配电网已不适应要求，北京等大城市的配网已率先发展为以电缆线路为主，其他大中城市正在加速进行城网改造，可以相信，我国的大部分城市配网将逐步以电缆线路取代架空线路，电网结构也将由单电源、辐射形供电发展为多电源环形供电，并逐步实现配网自动化，以提高供电可靠性。随着城市配网结构的变化，中性点不接地或经消弧线圈接地方式在某些方面已不能满足电网运行的要求，在沿海的一些大城市率先采用了中性点经小电阻接地方式，通过多年运行实践证明，这种接地方式对以电缆线路为主的配网是比较适宜的，并已被列入电力技术规程。电力行标《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(1997.10.1)第3.1.4条规定：“6kV一35kV主要由电缆线路构成的送配电系统，单相接地电容电流较大时，可采用低电阻接地方式，但应考虑供电可靠性要求，故障时瞬态电压瞬态电流对电气设备的影响，对通信的影响和继电保护技术要求以及本地的运行经验等。”

一、电缆线路及以电缆线路为主的城市配网的特点

1.电缆线路的对地电容电流比相同长度的架空线路大得多，因此电网单相接地电容电流相当大。

2.电缆线路的运行受外界因素的影响小，发生瞬时性接地机会很少，一旦发生接地故障，一般来说都是永久性故障。

3.电力电缆的绝缘裕度比架空线路小得多，承受过电压的能力低。在发生单相接地故障时，由于非故障相电压升高到线电压以上，容易引起配网中非故障相电缆第2点或多点击穿，形成相间短路故障，扩大事故。

4.电力电缆的绝缘是有机绝缘，一旦发生绝缘击穿即为永久性故障，绝缘不能自恢复，如果不及时断电，故障处绝缘会被迅速烧坏，发展成为相间故障，使故障扩大。因此，电缆击穿故障要求迅速切除，而且不允许重合闸。

5.随着电缆比重的增加，配网的单相接地电容电流急剧上升，通过对配网运行监测和事故统计发现：单相弧光接地故障引起和激发的过电压概率明显上升，高倍率过电压出现的概率增大，老旧电缆绝缘击穿事故频率增加，不利于电网安全运行。

6.以电缆线路为主的配网，采用消弧线圈接地方式，要使残余电流小于10难度很大，这是因为很难兼顾残余电流小于10安、中性点位移电压小于相电压的15%和合理的补偿脱度这三个条件。

7.随着电缆线路的增加，电网的单相接地电容电流急剧增加，消弧线圈和相应的接地变压器需要很大的容量，增大了工程投资和占地面积。

8.城市配网的电缆线路，大部分设在电缆隧道或电缆排管中，当发生绝缘击穿而又不及时切断电源时，在隧道或排管中产生可燃性气体集聚，很可能会发生火灾，殃及整个隧道中的电缆，造成重大事故。

二、中性点经小电阻接地方式的特点

1.中性点经小电阻接地与中性点经消弧线圈接地在原理上截然不同。消弧线圈是感性谐振元件，是通过感性电流与容性电流相互补偿，将系统发生单相接地故障时的故障电流限制在较小(<10A)的范围，使故障点易于熄弧。同时，在接地故障时，不破坏系统的对称性，使系统可带相接地故障短时运行。中性点接地电阻是一个耗能元件，是电网对地电容中能量(电荷)的泄放通道，又是系统谐振的阻尼元件，单相接地故障时，通过故障点的电流较大，利用继电保护迅速切除故障线路。

2.系统发生单相接地故障时，非故障相的稳态电压升高比采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式的稳态电压升高稍低。

3.由于其显著的阻尼作用，可消除由于各种原因引起的系统谐振过电压(如铁磁谐振、高频谐振、分频谐振、断线谐振、线性谐振等)，采用电阻接地是消除频繁发生的PT谐振过电压的最有效的办法。

4.能有效限制系统单相接地故障时的过电压倍数，这是由于：①中性点经小电阻接地系统在发生接地故障时，通过故障点的电流较大，能形成稳定电弧，不容易产生电弧熄灭又重燃的现象。②电阻本身是耗能元件，可消耗系统对地电容中存储的能量。③在熄弧的时间内(半个周期)，通过电阻将系统对地电容中的电荷泄放掉，降低中性点电位，每次电弧重燃时，都和第一次建弧的初始条件相似，不会形成很高的电弧重燃过电压倍数。