云南电网有限责任公司昭通供电局 云南昭通654600
摘要：随着社会的不断发展，传统的电网运行标准已不能满足人民日益增长的美好生活需要这一主要矛盾，这就促使我国对电力系统安全、稳定、可靠运行提出了新要求，新标准。在我国的城市电网及厂矿企业的供电系统中，大部分电网接地方式有三种：一种是中性点经消弧线圈接地方式；另一种是中性点经小电阻接地方式；最后一种消弧线圈并联小电阻接地方式，这是近些年电网发展中新提出的一种接地方式。三种接地方式各有不同特点。本文浅述以上三种接地方式在电力系统中的具体运用和相互的不足与互补关系。
关键词 ：小电阻接地；消弧线圈接地；弧线圈并联小电阻接地
针对中性点经小电阻接地方式和中性点经消弧线圈接地这两种接地方式存在诸多缺陷，因此部分专家学者提出了消弧线圈并联小电阻接地方式，兼顾了小电阻接地和消弧线圈接地的优点并有效避免了其他两种接地方式的缺点，相比单纯的小电阻接地，降低了单相接地引起的跳闸率，而经消弧线圈接地的优势是能够较好的选择接地线路并实现跳闸。
1、三种接地方式的工作原理
1.1中性点经小电阻接地方式工作原理
中性点经小电阻接地方式中，一般接地电阻阻值较小，在系统单相接地时，控制流过接地点电流100A—500A左右，故障发生时，流过接地点的电流启动零序电流保护动作，迅速切除故障线路。
1.2中性点经消弧线圈接地方式工作原理
中性点经消弧线圈接地的系统，也称谐振接地系统。系统中性点与大地之间接入消弧线圈之后，当发生单相接地时，接地处的接地电流就会减小，消弧线圈是一个具有铁芯的电感线圈，线圈的电阻很小，电抗很大，消弧线圈的铁芯留有间隙，填以绝缘纸板，以避免饱和，它的线圈有分接头可调整匝数，以改变其电抗的大小。
1.3消弧线圈并联小电阻接地方式工作原理
中性点经消弧线圈并联小电阻接地系统发生单相接地故障时，系统根据已测量的电网电流值计算出需要补偿的电感电流，然后控制可控电抗器输出补偿电流。瞬时接地故障由电感电流补偿后，电弧熄灭，接地故障自动消除恢复正常状态，从而避免了小电阻接地方式中一有故障立即跳闸，使线路跳闸率居高不下的缺陷得到有效解决。
2、电网接地方式面临的相关问题与解决方案
2.1中性点经小电阻接地方式优缺点
a、中性点经小电阻接地方式优点：
（1）系统单相接地时，健全相（非故障相）暂态电压不升高或升幅较小，因而对设备绝缘等级要求较低，而耐压水平可以按相电压选择。
（2）系统单相接地时，流过故障线路的电流较大，因而零序过流保护有较好的灵敏度，可以及时切除接地故障线路。
b、中性点经小电阻接地方式缺点：
（1）经理论分析和运行经验表明，当小电阻接地方式的电网中发生单相接地故障时，由于接地故障电流的显著增大，在断路器跳闸之前，故障点和中性点附近就形成了危险的接触电压和跨步电压，增大人身伤亡的事故发生概率。
（2）由于流过接地点的故障电流较大，当零序保护拒动或时限延长时，将使接地点附近的绝缘受到极大的损坏，有可能单相接地故障升级为相间故障，增加故障升级风险。
（3）发生单相接地故障时，无论是何种性质的故障，均只能切除线路，从而使线路跳闸次数增加，严重影响对用户的供电，若用户未配置专用自备电源，将大大降低供电可靠性。
（4）断路器跳闸次数增加，对断路器的损伤程度增加，大大减小了断路器的使用周期和寿命，达不到经济性的要求。
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2.2中性点经消弧线圈接地方式的优缺点
a、中性点经消弧线圈接地方式优点：
（1）中性点经消弧线圈接地方式的电力系统发生单相接地时。因为消弧线圈的感性电流可以抵消接地点流过的电容电流，当补偿良好，接地电流小于10A时，电弧大多能自行熄灭；按规程规定，系统可以带单相接地故障运行2h。运行经验和现已有的资料表明，对于主要由电缆线路构成的网络，虽然稳定接地故障较多，但因接地电流得到补偿，单相接地并不全部发展为相间故障，因此中性点经消弧线圈接地方式的供电可靠性大大高于其他接地方式。
（2）在我国，中性点经消弧线圈接地方式在6kV—66kV电网中得到了广泛运用，并积累了大量的运行，制造经验。
b、中性点经消弧线圈接地方式缺点：
（1）消弧线圈接地系统的故障选线问题，一直是一个技术难题，实际故障线路选线正确率不高，调度和运行人员不得不选择最原始的“拉路法”来找寻故障线路，费时费力，效率低下，可靠性低，影响系统安全稳定运行。
（2）当发生单相接地故障时，由于消弧线圈的补偿，接地零序电流很小，零序的功率方向不确定，使得自动化的智能终端难以准确定位故障线路，无法实现智能隔离故障功能，使得难以发挥配网自动化的效用。
2.3消弧线圈并联小电阻接地方式的产生
针对以上两种接地方式存在的问题，综合两种接地方式的优缺点，行业内专家提出——消弧线圈并联小电阻接地方式，该接地方式其实质就是中性点经消弧线圈接地方式的“优化版”，目前国内部分10kV系统采用该接地方式。该接地方式兼具以上两种接地方式的优点，有效避免了这两种接地方式的缺点问题，一方面，相比单纯的小电阻接地而言，降低了单相接地引起的跳闸率高的问题，另一方面，相比单纯的消弧线圈接地而言，该接地方式能较好的选对接地线路，并实现跳闸出口。
当电力系统正常运行时，成套装置的并联电阻为开段状态，有控制装置根据消弧线圈回路信号对系统的电容电流进行实时计算并调整补偿输出量。当电力系统发生单相接地时，首先由消弧线圈输出补偿电流，如果是瞬时故障，接地故障消失后，系统自动恢复正常运行，如果是永久性故障，达到一定时限，小电阻接地装置将自动投入，此时故障线路上将出现较大的零序电流分量，使馈线保护动作，快速切除故障线路，达到隔离故障作用，增加系统的可靠性。
3、消弧线圈并联小电阻接地方式集成装置在电力系统中的应用实例
3.1消弧线圈并联小电阻接地方式集成装置组成
（1）一次部分主要由以下几个部件构成：接地变压器（根据变压器绕组的接线方式不同来确定）、消弧线圈部分、小电阻部分、高压控制器和其他附属配件。
（2）二次部分主要由以下几个部件构成：自动跟踪消弧补偿及接地选线装置、线路保护测控装置、变压器保护测控装置及其他附属装置。
3.2消弧线圈并联小电阻接地系统的原理图
结语：
随着时代的高速发展，电网的安全性、稳定性、可靠性问题已经变成了全球化的问题，而电网中的接地方式的选择问题，也是所有电力行业专家们都非常关注的重点问题，虽然目前电网在接地方式的选择方面存在一些问题，都还处于探索和创新阶段， 但是随着人们的深入研究与探索，只要可以找准问题的根本，持之以恒地针对问题提出解决办法，并不断实践改进，一定可以在电网接地方式的选择上提出更加合理和安全可靠的方案。
参考文献：
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[2]GB/T 16927-1997 高电压试验技术
[3]李景禄，胡毅，刘春生编 . 《实用电力接地技术》；出版社：中国电力出版社；出版时间：2002-02-01-26；
[4]平绍勋 编 . 《电力系统中性点接地方式及运行分析》；出版社：中国电力出版社；出版时间：2010-03-01；
论文作者:苟德清
论文发表刊物:《中国电业》2019年第9期
论文发表时间:2019/9/20
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