10kV配电网中性点接地方式的分析 (1)

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10kV 配电网中性点接地方式的分析

陆伟群

（广东锦兴电力设计有限公司，广东广州510000）

根据广东省10kV 配电网的运行情况及电网单相接地电容电流大小，10kV 配电网中性点有不接地、中性点经消弧线圈或经电阻接地三种方式。当单相接地故障电容电流不超过下列值时应采用不接地方式；当超过下列数值又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式，当超过下列数值而不需在故障条件运行时，宜采用中性点经接地电阻的接地方式。

（1）钢筋混凝土或金属杆塔的架空线构成的10kV 系统，10A 。

（2）非钢筋混凝土或非金属杆塔的架空线路构成的10kV 系统，20A 。

（3）电缆线路构成的10kV 系统，30A 。1中性点不接地

根据具体工程条件计算出电网单相接地电容电流满足上述不接地运行条件时，可采用不接地系统。中性点不接地方式，当系统正常运行时，三相的相电压是对称的，各相的对地电压均为相电压，三相的对地电容电流相等，分别超前相电压90°，三相的对地电容电流相量和为零，没有电流在地中流过。当发生单相接地故障时，非故障相对地电压升高为原来的3姨倍，系统内设备或电缆绝缘等级相应提高，而相间电压对称性并未破坏，不影响三相用电设备的供电。当单相接地电容电流不大时，所引起的热效应为电网各元件的绝缘所能承受，故允许电网带接地故障继续运行一段时间，通常为1～2h 。但这种带故障不能长此下去，以免在另一相又接地时形成两相接地短路，这将产生很大的短路电流，可能损坏线路和设备。因此这种中性点不接地系统必须装设单相接地保护或绝缘监视装置，当系统发生单相接地故障时，发出报警信号或指示，以提醒运行值班人员及时采取措施，查找和消除接地故障。

2中性点经消弧线圈接地

中性点不接地系统发生单相接地故障时，如果接地电流较大，接地电流在故障处可能产生稳定的或间歇性的电弧，实践证明，当接地电流大于30A 时，一般形成稳定电弧，成为持续性电弧接地，这将烧毁线路和可能引起多相相间短路。如果接地电流大于5A ～10A ，但小于30A ，则有可能形成间歇性电弧，这是由于电网中电感和电容形成了谐振回路所致。间歇性电弧容易引起弧光接地过电压，从而危及整个电网的绝缘。如果接地电流在5A 以下，当电流经过零值时，电弧就会自然熄灭。消弧线圈其实就是一种带有铁芯的电感线圈。中性点经消弧线圈接地的电力系统（见下图），由于装设了消弧线圈，构成了另一回路，接地点接地电流中增加了一个电感性电流分量，它和

装设消弧线圈前的电容性电流分量相抵消，减小了接地点的电流，使电流易于自行熄灭，从而避免了由此引起的各种危害，提高了供电可靠性。

a.电路图

b.相量图中性点经消弧线圈接地的电力系统中性点经消弧线圈接地时，可以有三种补偿方式。如果选择消弧线圈的电感，使IL=Ic ，则接地点电流为零，此即全补偿方式。这种补偿方式并不好，因为感抗等于容抗时，电网将发生谐振，影响系统安全运行。第二种是欠补偿方式，即选择消弧线圈时，使IL欠补偿方式时，当电网运行方式改变而切除部分线路时，对地电容电流减少，有可能成为全补偿方式，所以也很少被采用。实践中常采用的是第三种过补偿方式，即选择消弧线圈时，使IL>Ic ，此时接地点有剩余的电感电流流过。在过补偿方式下，即使电网运行方式改变而切除部分线路时，也不致成为全补偿方式，而使电网发生谐振。同时，由于消弧线圈有一定的裕度，在今后电网发展线路增加后，原有消弧线圈还可继续使用。

3中性点经接地电阻接地

根据接地故障电流大小，划分低电阻或高电阻接地。当接地故障电流大于或等于100A 而小于或等于1000A 时，为低电阻接地方式；接地故障电流小于10A 时，为高电阻接地方式。中性点经低电阻接地方式，接地故障电流Id 较大，可以快速地切断故障电流。

这种接地方式可以有效地防止非瞬时性单相接

地故障发展成相间短路故障，提高零序保护的零敏度，快速切除故障线路，保证了设备的安全、稳定运行，但同时，无论故障是永久性还是非永久性的，故障线路均跳闸，因此线路跳闸次数较多，一定程度上损害了用户供电的可靠性。

中性点接地方式是一个综合性的技术问题，各城市配电网采用何种接地方式，需依据自身配电网的特点进行计算选择。例如广东省深圳供电局根据其10kV 电网的特点，于1995

年9月对10kV 中性点接地方式作了如下规

定：（

1）运行中的变电站，凡10kV 侧电容电流超过30A 的，应采用中性点经16Ω电组接地或经消弧线圈接地。（2）新建变电站，特区内按10kV 中性点经电阻接地设计，特区外按10kV 中性点经自动消弧线圈接地设计。

参考文献[1]刘介才.供配电技术[M].北京：机械工业出版社，2002.

[2]杨卫东.深圳电网10kV 系统中性点接地方式分析[J].广东电力，2002.

摘要：介绍了广东省10kV 配电网中性点三种接地方式，阐述了三种接地方式各自的特点。

关键词：中性点不接地；消弧线圈接地；电阻接地