（深圳供电局有限公司 广东.深圳 518000）
摘要：配电网的中性点接地对于供电的可靠性及设备的绝缘有着直接的影响。传统的不接地方式存在着太多的问题，已不适合当前供电的现状。本文就中性点经消弧线圈接地和中性点经小电阻接地两种方式的一些改进措施进行探索，供同行借鉴参考。
关键词：10kV配电网；中性点接地方式；消弧线圈
一、中性点接地方式
电网系统中的中性点接地所指的是中性点与参考地间的电气连接，它为10KV电网的运行提供安全保障。一般的10kV配网采用的是小电流接地方式，当然偶尔会发生单相接地故障，但这些故障由于短路电流较小，系统因此可以带故障运行一段时间，提高了供电的水平。
二、中性点不接地
架空线路主要以中性点不接地方式为主，在运行当中如果发生单相接地故障，因为流过故障点的电流只是电网对地的电容电流，在单相接地故障电容电流IC<10时，接地电弧通常会自动熄灭，在一段时间内能够带故障运行，一般允许带故障连续供电2个小时，提高了供电可靠性，但由于要求电气设备具有极高的绝缘水平。当IC>10A时，接地点电弧难以自熄，不能释放对地电容中的能量，可能产生过电压等级相当高的间歇性弧光接地过电压，且持续时间较长，对网内绝缘薄弱设备造成威胁，引发两相接地故障，导致停电事故。更严重的，会使得系统内谐振过电压引起电压互感器熔断器熔断，烧毁TV和主设备。其次，小电流接地系统选线装置的选线准确率较低，不能准确地检测出发生接地故障的线路。发生单相接地故障后，一般采用人工试拉寻找接地点，会造成非故障线路的不必要停电。所以要采取办法减少接地电流，加强配电网的供电可靠性，这就需要对接地方式进行一些改进的措施了，即采用中性点经消弧线圈接地和中性点经小电阻接地两种方式。
三、中性点经消弧线圈接地
中性点经消弧线圈接地的配电网络如图1所示，消弧线圈是装设于配电网中性点的一个可调电感线圈，系统中性点与大地接入消弧线圈后，当系统出现单相接地故障时，接地处的接地电流就会减少。消弧线圈里面有铁芯，线圈的电阻小，电抗大。消弧线圈的铁芯留有间隙用绝缘纸板来填充，以防止出现饱和的情况。
当电网出现单相接地故障时，消弧线圈会提供一个电感电流，用来补偿单相接地的容性电流，减小接地电流，同时减小故障相接地电弧两端的恢复电压速度，使流过接地点的电流减小来达到熄灭电弧的目的。因接地电流电容电流得到补偿，单相接地故障不会发展成为相间故障，按规程规定系统可带单相接地故障运行2h。如果消弧线圈正确调谐，可以使产生弧光接地过电压的机率有效地减少，同时可以有效的抑制过电压的辐值，最大限度地降低故障点热破坏。而正确调谐就是指电感电流接近或等于电容电流，常用脱谐度V来描述调谐程度：
处于全补偿状态时，即调至谐振点上。但在10kV电网实际运行中，小脱谐度的消弧线圈会产生各种各样的谐振过电压，有时电网操作还会产生很危险的过电压。为了避免电网发生单相接地故障，应设法降低消弧线圈脱谐度的绝对值，或者是直接退出运行。
中性点经消弧线圈接地具有以下特点功能：①故障点接地电弧可以自行熄灭，提高了供电可靠性。因为消弧线圈的感性电流对故障容性电流的补偿，使单相故障接地容性电流维持在10A以下，避免接地电弧重燃。②降低接地工频电流和提高地电位，降低了地电位和接地电位差，减少了对低压设备的反击和对信息系统的干扰。③传统的消弧线圈需要人工进行调谐，使得电网短时失去补偿，又不能有效地控制单相接地的故障电流。而自动跟踪补偿消弧线圈装置可以随电网运行方式的变化，快速地调节消弧线圈的电感值，减少相间短路故障，提高通电可靠性。当发生单相接地时，消弧线圈的电感电流能有效地补偿接地点的电容电流，防止出现间歇性弧光接地过电压的产生。
但是，10kV系统中性点经消弧线圈接地方式也有其不足之处。其受到级差、测量准确性以及零序有功分量等因素的影响，消弧线圈附加接地残流偏差较大。中性点经消弧线圈接地方式通常要加装接地变压器，使投资成本增加。随着配电网电容电流的增大，消弧线圈的容量也要随着增大。当用正弦波的电容电流去抵消非正弦波的电弧电流时，不能抵消其高频部分，无法满足机械寿命、调节限位和响应时间等方面的调节需求。电力电缆不能自动恢复绝缘，使得消弧线圈对单相接地故障发挥的作用小。
四、中性点经小电阻接地
随着城市配网的改造，架空线逐渐被电缆所代替，使得接地电容电流迅速上升，中性点不接地或者经消弧线圈接地等方式无法满足系统限制过电压的要求，这时需要使用中性点经小电阻接地。因为系统的零序阻抗较小，当10kV母线出现故障时，接入曲折变保护的零序过流保护能够动作隔离故障，进而保障配网的正常运行。低电阻接地的继电保护方式如图2所示。
中性点经小电阻接地方式的特点功能有以下几点：①中性点经小电阻接地系统可以配置零序过流或限流速断保护。所以当系统出现单相接地故障时，故障线路的零序保护可在（0.5～2.0）s切除故障。②电阻既是耗能元件又是阻尼元件，在谐振回路中相当于串接一个阻尼电阻，能够很好限制谐振过电压的形成。可以快速确定故障的位置并隔离故障线路，有效的遏制了谐振过电压，避免非瞬时性单相接地故障发展成相间短路故障。当接地电阻值R≤1500Ω，一般都可以消除系统内的各种谐振过电压。③在小电阻接地系统中，接地电弧第一次自动熄灭后，系统的对地电容的残余电荷会通过小电阻进行泄放，所以过电压幅值并不高，产生过电压不高，能很好的维护了设备绝缘的安全性。④有利于降低操作过电压。中性点经小电阻接地的配电网出现单相故障时，零序保护动作可以准确并迅速地切除线路的故障。若出现接地故障的线路是电缆线路，因为电缆线路故障是永久性故障，对电缆线路不投线路重合闸，不会引起操作过电压；若出现单相接地故障的线路是架空线路，因为架空线路发生单相接地故障比较多，故障跳闸后，线路还将重合一次，而线路重合过程中不会引起明显的操作过电压。
但是10kV系统中性点经小电阻接地方式也是有局限的。中性点经小电阻接地属于大电流接地，一旦零序保护动作不及或失灵，使接地点及附近的电气设备会受到很大的危害，发生相间故障。接地故障时，电压剧增到2000～3000V，该电压通过接地系统传送到用户的电气设备上，而用户的设备的绝缘只能够耐低压，所以容易导致用户设备被击穿而短路。针对这种情况，可以通过断路器重合闸，提高配网自动化水平和完善环网或互联供电来解决跳闸带来的对该线路用户的供电连续性和可靠性的影响。把变电站或配电间低压系统的接地极分开设置，使危险电压大大降低或者无法传导到低压用户设备上去，以防止引起电气设备火灾事故。
五、结束语
10kV配电网中性点接地方式是一个综合性的技术问题，因为经小电阻接地和经消弧线圈接地这些中性点接地方式的系统具有独自适用性，需要从具体实际出发，结合当地配电网的发展水平、电网结构特点进行选择。
参考文献
[1]王建华.浅谈10kV配电网中性点接地方式[J].黑龙江科技信息.2011（17）.
[2]兰宇.城区10kV配电网中性点接地方式的探讨[J].上海电力，2010（05）.
[3]周灵江，陈希存，赵张磊等.20kV配电网中性点接地方式的切换控制[J].电气技术，2015（3）.
[4]薛永端，郭丽伟.关于有源配电网接地方式的探讨[J].供用电，2015（6）.
论文作者:华卫达
论文发表刊物:《电力设备》2015年第11期供稿
论文发表时间:2016/4/28
标签：过电压论文; 故障论文; 弧线论文; 电流论文; 单相论文; 方式论文; 电阻论文; 《电力设备》2015年第11期供稿论文;