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。
为了提高供电的可靠性，在中性点直接接地系统的线路上，广泛装设自动重合闸装置，当发生单相短路时，继电保护将故障线路断开，经一段时间后，自动重合闸装置在将线路重新合上。如果单相短路是暂时性的，线路重合成功后对用户恢复供电，如果单相短路时永久性的，继电保护将再一次断开电路。据统计有70%以上短路时暂时性的，因为重合闸的成功率在70%以上。
2.不接地系统
不接地系统包括中性点不接地和中性点经消弧线圈接两种方式，发生故障的时候接地电流比较小，其主要特点是：当系统发生单相接地时，各相间的电压大小和相位保持不变，三相系统的平衡没有遭到破坏，因此，在短时间内可以继续运行。但是，为了防止故障扩大，造成相间短路；或者单相弧光接地时,使系统产生谐振而引起过电压，导致系统瘫痪，规定带故障点运行时间不得超过2h，这样较长时间带故障点运行给生产和调度造成很大的压力。
在电压等级较高的系统中，绝缘费用在设备总价格中占很大比例，降低绝缘水平带来的经济效益很显著，一般采用中性点直接接地方式，因此在我国110kV及以上系统，中性点采用直接接地，60kV及以下系统采用中性点不接地。
二.小电阻的接地点选择
小电阻接地系统变压器低压侧接线组别分星形和三角形两大类，小电阻安装也主要有主变低压侧中性点和低压母线接地变中性点两种方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电网系统变电站一般采用主变低压侧中性点方式，220kV三圈变压器组采用Y/Y/Y/Δ接线，110kV变压器组采用Y/Y/Δ接线，Δ侧为稳定绕组，取变压器容量的25～30％。因加装稳定绕组的变压器造价较贵，用户变电站220kV三圈变压器组采用Y/Y/Δ接线，110kV变压器组采用Y/Δ接线，以降低造价成本。按照《3kV～110kV电网继电保护运行整定规程》的要求：低电阻接地系统有且只能有一个中性点运行，当接地变压器或中性点电阻失去时，供电变压器的同级断路器必须同时断开。所以接地电阻装在接地变压器中性点时，虽然节约了成本，但也降低了供电可靠性，电网系统不采用此种小电阻接地方式。
三.小电阻的接地系统评价
10kV中性点不接地或经消弧线圈接地方式与中性点经小电阻接地方式相比，最大的优点是在发生单相接地故障时，该系统可带单相接地故障运行2小时，获得足够的时间排除故障，以保证对用户的不间断供电，但这一优点在以电缆为主的城市配电网中并不突出。主要是原因为：
（1）电缆故障的原因，从统计情况看，主要是绝缘老化、电缆质量、外力破坏等，一般都是永久性故障，当发生接地故障时不应带故障运行。
（2）从实际运行情况看，在以电缆为主的配电网中，中性点不接地或经消弧线较圈接地方式下，单相接地故障引发的相间短路故障较多。一些实际事故表明，单相接地故障发展为相间故障，反而圹大了停电范围，尤其电缆接地故障不能及时切除，电缆线路长时间放电引起燃烧，从而造成同电缆沟道内其它正常运行电缆线路故障，扩大事故范围，造成大面积的停电。
小电阻接地方式主要优点：
（1）可以降低弧光接地过电压倍数，破坏谐振过电压的发生条件，对供电可靠性的间接提高，降低了设备绝缘故障的概率。
（2）保护配置得当，可不降低供电可靠性，对电缆线路为主的配电网中的架空线路，可依靠自动重合闸来减少停电时间，由于重合闸的成功率较高，所以对用户的停电时间不会有所增加。
（3）中性点经小电阻接地，发生接地故障时，可快速切除故障，防止触电事件发生，最大限度保障人生安全。
四.小电阻的接地运行中注意问题
（1）变电站中性点经消弧线圈接地方式改为经小电阻接地方式后，用户内部接地方式没有改造或零序保护没有投入，用户内部单相接地故障引起上级保护动作。
（2）对小电阻安装在接地变中性点方式，接地变过流保护整定不正确情况下，其它线路单相接地短路，接地变过流保护误动作跳闸，造成变电站母线失电现象。
（3）电缆接地线的穿入零序CT方法不正确，造成保护不能正确动作。
五.结论
在以架空线为主体的配电网中，外破或雷电造成的瞬时单相接地故障占很大比例，因此，在这类配电网中采用中性点经消弧线圈接地方式的优越性是明显的；在城市中心区，配电网以电缆线路为主，为解决经消弧线圈接地方式出现的诸多问题，配电系统中性点采用小电阻接地方式可行。
参考文献
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[3]豆书亮1，殷莎2，王磊2.10kV配电网中性点经电阻接地方案的探讨供用电第27卷第3期2010年6月
论文作者:许建中,陈福全
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
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