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摘要：本文对当前变电站中性点不同接地方式进行比较，介绍中性点接地方式的选择；通过分析产生单相接地故障产生的原因及主要危害，阐述10kV中性点不接地系统单相接地故障的诊断及处理。
关键词：10kV系统；接地方式；单相接地故障；处理
1、引言
在我国的电力系统中，10kV供配电系统中性点接地方式是一个综合性的技术问题，它是防止系统事故的一项重要应用技术，与系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电压保护、继电保护、通信干扰及接地装置等密切相关。为了防止电力系统发生事故，确保电力系统实现安全、可靠、经济运行，选择科学合理的中性点接地方式十分必要。单相接地故障是10kV系统中较常出现的故障，为了保证供电的平衡和安全，迅速准确地判断出单相接地故障并解决是非常重要的。
2、10kV配电系统接地方式
2.1 中性点不接地
中性点不接地即中性点对地绝缘，结构简单，运行方便，多用于l0kV架空线路为主供电系统。当发生单相接地故障时，流经故障点的稳态电流可近似看成电网中非故障相电缆、架空线路及所有电气设备对地藕合电容电流，如果是瞬时故障，一般能自动熄弧，恢复正常运行。
2.2 中性点经消弧线圈接地
中性点经消弧线圈接地是在变压器（或接地变压器）l0kV侧中性点接入一消弧线圈后接地。用消弧线圈的感性电流对非故障相容性电流进行补偿而自行熄弧。电网中性点装设消弧线圈后，一旦电网发生单相接地时，电网的单相接地电容电流得到了消弧线圈的感性电流的补偿。如果能将故障点的残余电流降低到5A左右，则电弧不易重燃。因此，可以自动消除电网的瞬间单相接地所发生的故障。
2.3 中性点经电阻接地
中性点经电阻接地是变压器中性点经一个小电阻接地，该电阻在单相接地时产生短路电流且与非故障相藕合电容构成并联回路，是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件，在系统单相接地时，通过接地电流启动零序保护直接动作于跳闸。
3、10kV系统接地方式的选择
在选择10kV系统中性点接地方式时，应考虑以下因素：
（1）电容电流。电容电流影响过电压的倍数以及消弧线圈动态补偿的程度。当电容电流大于100A时适合采用小电阻接地方式。当母线总体电容电流较大时，发生单相接地故障、运行方式发生变化或网架结构进行一系列的调整时，电容电流的变化范围也较大，此时就需要对消弧线圈的动态补偿范围也提出了更高的要求，若不能满足这些要求则应考虑向小电阻方式过渡。
（2）电缆馈线条数及电缆长度在总数中所占比例。考虑到对供电可靠性的影响，电缆回路比越大说明架空线瞬时性单相接地故障比例越少，中性点改小电阻接地方后，对供电可靠性的影响较小，电缆回路比越小，中性点经消弧线圈接地方式更加合适。
（3）电网设备的绝缘水平和承受过电压的能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆发生单相间歇性电弧接地故障时，不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地系统一般出现3.5、3.2、2倍的最高过电压。对于那些相对较旧的设备，绝缘水平较差，承受过电压能力比较弱，如果在大面积改造设备的情况下，小电阻接地方式可以成为考虑因素。
（4）电网结构与电网发展状况。主要包括变电站10kV馈线与其他站馈线是否存在关联，能否立刻转移负荷，有否双回路或者多回路供电，有没有充足的备用容量等一些条件。如果负荷能够及时、方便转移，则中性点改为小电阻接地方式后，对供电可靠性的影响较小，在满足其他条件下，可以适时进行改造。
4、单相接地故障的原因及主要危害
出现单相接地故障的原因主要有以下几种：人为原因；恶劣的天气，如打雷、暴雨、大风等；线路断路断线；鸟类、小动物等的外力破坏；设备的老化、表面脏污、受潮等导致绝缘不良。
单相接地故障的危害主要表现在以下几方面：出现故障的地方会产生电弧，烧坏相应的设备甚至可能会造成相间短路；系统中存在的绝缘薄弱点容易被击穿，最终造成短路；出现故障的地方产生间歇性电弧，在一定条件下就会产生谐振过电压，这对系统的绝缘危害性极大，从而影响供电安全；如果出现单相接地障碍，不管出现故障的线路落于地面还是悬于空中都容易对人的安全造成威胁。鉴于以上危害，对10kV系统应装设绝缘检测设备，这样就能够在发生单相接地状况时发出警报，值班听到警报就能够及时采取措施，消除故障。
5、10kV中性点不接地系统单相接地故障的诊断及处理
中性点不接地运行方式的最大好处就是出现单相接地障碍时不会造成系统电压对称性的破坏，而且出现故障时电流值小，系统仍可以运行1～2个小时，不会对用户的连续供电造成影响。这样就能够应付用户复杂、面广的局面。但是如果长期这样就会击穿系统中的绝缘薄弱环节，出现相间短路，导致严重后果，影响居民供电，所以要及时找到障碍线路并给予处理。
最初对10kV单相接地故障进行处理的选线方法采用绝缘监督装置，通过三相五柱式的电压互感器来对单相接地故障发出警报，再通过逐条的线路接线监视来判断障碍线路的所在。这种防范虽然具有高度正确性，接线简单、投资也比较小，维护和操作都比较方便，但是这种防范的速度很慢，会对非故障线路的连续供电造成影响，缺乏供电可靠性。
10kV系统主要是以架空线和电缆同架空线的混合线为主要选材，单相接地故障出现的几率大，电容电流量小，所以采用的是中性点不接地运行方式。我国在20世纪50年代就已经着手研制小电流自动选线装置了，提供了多种选线方式。该装置的主要原理是在小电流系统中出现单相接地状况时，出现故障的线路上电流是没有出现故障线路的零序电流的总和。在原则上它是这组所有采样值中最大的，但是因为存在CT误差、采样误差、线路长短差距悬殊、信号干扰等原因，就有可能使得这个本是排第一的采样值排到第二或第三，但是不会超出前三，因此首先就要对所有的电流进行排序，选出排第一、第二、第三的前三个，然后，在选出的前三个信号里面，利用相对概念也就是电流之间方向或者是电流与电压之间的线路出现故障还是母线出现故障。
10kV系统的电流接地选线功能是通过接在母线上馈线的保护装置与监控装置来共同完成的。如果系统出现接地，各装置会通过网络进行互联，达到信息共享。如果系统经受了超过10kV的电压时，集中测量装置就会检查出并且向所有的主站点广播，同时计算出零序电压与零序电流的向量。利用主站接在母线上的各条线路来判断接地点等所在的线路，从而可以使装置检测出故障所在点，并且利用网络向监控计算机与远方控制中心报告，使维修人员及时进行维修。
6、结束语
配电系统中性点接地方式涉及到电力系统多个方面，应充分考虑各种因素，通过综合的技术和经济比较，以发展的眼光选择一个合理的接地方式。单相接地故障产生的原因是复杂、多方面的，需要综合各种现象作出正确判断，以尽快找到接地线路，避免导致严重事故的发生。
参考文献：
[1]苏继先.配电网中性点接地方式研究[J].电力系统保护与控制，2013，8（2）：99-101.
[2]黄芸.10kV系统单相接地故障分析及处理[J].工程论坛，2005，（23）.
[3]胡传亮.10kV配网中性点接地分析[J]科技研究2014，9（2）：58-61.
论文作者:惠红娟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/2/3
标签：单相论文; 电流论文; 故障论文; 系统论文; 方式论文; 过电压论文; 线路论文; 《基层建设》2017年第31期论文;