小电流接地系统接地方式的比较分析

小电流接地系统接地方式的比较分析

发表时间：2017-04-06T15:49:03.667Z 来源：《电力设备》2017年第2期作者：蒋珊珊

[导读] 摘要：文章简要分析了目前小电流接地系统几种接地方式的优缺点，在综合考虑供电可靠性和人身安全等因素后，得出采用消弧线圈并联小电阻的接地方式可以较快速准确找出接地故障相，以减少调度运行人员的操作压力、提高电网的供电可靠性。

（广东电网揭阳揭东供电局广东揭东 515500）

摘要：文章简要分析了目前小电流接地系统几种接地方式的优缺点，在综合考虑供电可靠性和人身安全等因素后，得出采用消弧线圈并联小电阻的接地方式可以较快速准确找出接地故障相，以减少调度运行人员的操作压力、提高电网的供电可靠性。

关键词：小电流接地系统，不接地，经消弧线圈接地，经小电阻接地，消弧线圈并联小电阻接地

引言

在电力系统中，根据发生单相接地故障（约占65%）时的接地故障电流的大小，将中性点接地方式分为两类：小电流接地系统，包括中性点不接地和经消弧线圈接地；大电流接地系统，包括直接接地和经电阻接地。我公司目前的10kV系统中性点接地方式，主要包括：中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地以及经消弧线圈并联小电阻接地方式。

1、中性点不接地方式

中性点不接地方式结构简单、投资少，发生单相接地故障时，故障相电压降为零，非故障相电压升高为原来的√3倍，而线电压保持不变，可继续运行1~2小时，

优点：发生单相接地故障时，由于线电压的幅值相位均为发生改变，故可以允许在单相接地情况下暂时继续运行1~2小时；当接地故障电流小于10A时，电弧自行熄灭，适用于纯架空线路且电容电流小于10A的配网系统。

缺点：系统单相接地后，非故障相电压升高为线电压，由于过电压持续时间比较长，对设备的绝缘水平要求较高，设备的耐压水平必须按照线电压选择。

2、中性点经消弧线圈接地

中性点经消弧线圈接地发生单相接地故障时，消弧线圈补偿电网中容性电流，在设计安装时采用过补偿方式，补偿后电网中仅有很少的感性电流，使电弧不能继续维持而自动熄灭，可以起到抑制电弧重燃的作用。

优点：中性点经消弧线圈接地发生单相接地故障时，消弧线圈产生的感性电流补偿了电网产生的容性电流，可以使故障点的电流接近于零，允许带故障运行2小时，提高了供电可靠性。运行人员可以及时告知重要用户做好停电准备，调度运行人员有相对充裕的时间查找故障。

缺点：由于消弧线圈安装时是按照过补偿原理设计的，但当运行方式发生改变时可能会因为补偿不当而引起谐振过电压，同时也不能消除弧光接地过电压，单相接地过渡阶段的高频振荡电流电弧效应往往会引起相间短路；对系统设备及线路的绝缘水平要求较高；单相接地故障点附近如有人员接触或经过，易发生人身伤亡的风险；经过消弧线圈补偿单相接地故障电流后，由于电流过小，小电流接地选线装置的选线准确率会更低。

3、中性点经小电阻接地

中性点经小电阻接地方式中的电阻值一般在20Ω以下，单相接地故障电流限制在400A~1000A。当发生单相接地故障时，依靠线路的零序电流保护将单相接地故障迅速切除，同时非故障相电压也不会升高的原来的√3倍。

优点：可以限制过电压水平。单相接地故障时，非故障相电压升高时间短，可以降低过电压值，对设备绝缘等级要求较低。

可以快速检出并切除故障线路，减小接地时间，防止事故扩大。使一些瞬间故障不至于扩大到绝缘损坏事故，特别是可以降低同沟敷设的紧凑布置的电缆发生故障时对临近电缆的影响。

发生人身高压触电时，可以迅速切掉电源，保护触电者人身安全。

缺点：目前配电网多以架空线供电为主，如果是瞬时单相接地故障也会被瞬间切除，影响供电可靠性，但是若线路投入重合闸，可以降低此种影响。

接地点的故障电流大，若零序保护动作不及时或发生拒动，将使接地点及附近的绝缘受到更大的危害，发展成相间故障。

因为零序保护有一定的整定值，当发生高阻接地时，若达不到零序保护的动作值，保护将不动作，接地故障就会发展成相间故障，对人身安全无法保障。

4、中性点经消弧线圈并联小电阻接地

中性点经消弧线圈并联小电阻接地方式是中性点经消弧线圈接地方式的升级，目前南网已有部分10kV系统采用该种接地方式，我局在2016年也有两座变电站（110kV郭城站、110kV牛岭站）陆续改造造成此种接地方式。该接地方式兼具小电阻接地和消弧线圈接地的优点，比单纯的小电阻接地降低了跳闸率，比单纯的消弧线圈接地提高了选线正确率并可以实现跳闸。

对于中性点经消弧线圈并联小电阻接地方式，当有接地故障发生后，先经过消弧线圈短时补偿，若在“小电阻投入延时”时间内接地消失，则系统恢复正常，若在“小电阻投入延时”时间内接地故障没有消失，则经过该延时，立即投入小电阻，由线路的零序保护切除故障该故障线路。

优点：提高了供电可靠性。既保证了对永久性接地故障的迅速准确隔离，避免系统工频过电压长时间存在导致事故扩大，又能对瞬时性接地故障进行精确地补偿使其自行消失，无需跳闸。

提高了故障的自愈率。对于永久性故障，投入小电阻后产生强电流，使保护装置可以准确采集信号，做出正确的逻辑判断，在故障发生时就能够快速切除故障。

提高选线正确率。传统的消弧线圈接地模式选线准确率低是已经被事实证明了的，消弧线圈并联小电阻，对于永久性故障，投入小电阻后产生强电流，可以使保护装置准确动作跳闸，提高选线正确率。

5、结语

经研究对比各接地方式的优缺点，综合考虑供电可靠性和人身安全等因素后，可以得出采用消弧线圈并联小电阻的接地方式可以较快速准确找出接地故障相，以减少调度运行人员的操作压力、提高电网的供电可靠性。虽然消弧线圈并小电阻接地方式在南网还未普遍采

用，但试点运行的情况效果良好，可以作为小电阻接地方式的补充方案。

参考文献

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