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10kV小电阻接地系统配电网的接地故障分析摘要：以电缆为主体的10kV城市电网，由于电缆线路的对地电容较大，随着线路长度的增加，单相接地电容电流也会增大。
现行经消弧线圈接地的配电网中，为补偿越来越大的接地电容电流，消弧线圈增容改造成本逐渐增大，加上消弧线圈小电流选线困难、过电压水平高等缺点，为保障人身和设备安全，供电局城市配电网开始逐步推广使用小电阻接地系统，其相比于消弧线圈接地系统更加适用。
关键词：小电阻；接地系统；运行方式1中性点接地方式对比分析1.1经消弧线圈接地变电站主变压器10kV侧多为三角形接线方式，当10kV配电网发生单相接地故障时，由于不构成回路，流过故障点的是线路对地电容形成的容性电流，每相对中性点电压及相间的线电压保持不变，整个系统带故障维持运行2h。
系统中性点消弧线圈通过产生电感电流补偿对地的电容电流的方式，使流经故障点的电流保持在10A以下，起到消除接地点电弧的作用，有效提高瞬时接地故障时的供电可靠性。
1.2经小电阻接地系统中性点经小电阻接地，发生单相接地故障时，中性点接地电阻与对地电容会构成并联回路，流经故障线路零序电流很大，通过线路自身零序保护就能快速动作切除故障，不存在选线问题。
由于能快速隔离故障，故障线路相电压升高的时间很短，减少了人身触电风险，绝缘要求也有所下降。
小电阻接地方式中，10kV出线的零序电流互感器只需接入自身线路保护，依靠线路保护自身配置的零序过流或限时速断保护就对线路接地故障有较好的灵敏度，不用配置额外的选线控制器及连接回路。
同时电阻为耗能元件，也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件，可有效消除由于各种原因引起的谐振过电压和间歇性接地电弧过电压。
但需要注意的是，中性点采用小电阻接地方式时，故障点的接地电流十分大，故障点附近的跨步电压高达几千伏，如果保护装置没有快速切除故障，容易击穿接地点附近设备的绝缘，引起相间故障或人身事故。
同时，对于瞬时性或永久性的单相接地故障，线路保护均会动作跳闸，跳闸次数会增多，从而影响用户的正常供电。
小电阻小电流接地糸统的区别1、应用不同场合：电力接地系统按接地处理方式可分为大电流接地系统和小电流接地系统，大电流接地系统包括直接接地、电抗接地、和低阻接地，小电流接地系统包括不接地、经高阻接地、经消弧线圈接地、和经配电变压器接地。
在以架空线为主体的配电网中，外力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。
一般对于郊区变电站10kV侧带出线的变电站采用的是消弧线圈接地方式，对于核心城区变电站采用的是小电阻的接地方式，小电阻接地方式在某些方面弥补了消弧线圈运行方式带来的不足。
我国3～66kV中低压配电网大多数采用中性点非有效接地运行方式，接地系统的单相接地故障是常见的故障形式，占全网故障的80%以上。
2、运行的各自优缺点随着我国城市电网的发展，城市居民的增多，10kV出线中电缆所占的比重越来越大，中性点经消弧线圈接地运行方式的缺点日渐暴露，主要原因为：（1）消弧线圈各分接头的标称电流和实际电流误差较大，有些甚至可达15%，运行中就发生过由于实际电流值与铭牌数据差别而导致谐振的现象。
（2）计算电容电流和实际电容电流误差较大，对于电缆和架空线混合的出线，单位长度的电容电流也不尽相同，消弧线圈补偿的正确性难以保证。
（3）出线电缆的单相接地故障多为永久性故障。
由于中性点经消弧线圈接地的系统为小电流接地系统，发生单相接地永久性故障后，在接地故障点的检出过程中，这对城市中人口密集的现状而言，事故的后果会非常严重。
（4）中性点经消弧线圈接地系统仅能降低弧光接地过电压发生的概率，并不能降低弧光接地过电压的幅值，将使系统设备长时间承受过电压作用，对设备绝缘造成威胁。
然而在中性点接入消弧线圈接地后，发生单相接地时，非故障线路电容电流的大小和方向与中性点不接地系统是一样的。
小电流接地系统分析探讨发布时间：2022-01-18T06:52:14.069Z 来源：《当代电力文化》2021年30期作者：覃伟聪[导读] ：配电网采用小电流接地系统可以使可靠性及安全性得到提高，为了能及时发现隔离单相接地故障的线路，保证非故障线路安覃伟聪清远供电局 511500摘要：配电网采用小电流接地系统可以使可靠性及安全性得到提高，为了能及时发现隔离单相接地故障的线路，保证非故障线路安全、正常运行通常加装接地自动选线装置。
如何根据电网各用发展阶段合理选取接地装置具有较大意义。
关键词：小电流接地系统；消弧线圈接地系统；并联电阻一、引言电力系统故障主要分两大类：横向故障和纵向故障。
横向故障是指各种类型的短路。
纵向故障主要是指各种类型的断线故障。
电力系统各种故障中，接地故障占大多数，约为总故障数的80%，其中单相接地短路又占大多数，约为总短路故障数的75%，三相短路只占5～10%，但危害最大，故障产生的后果最为严重。
而接地方式的不同又决定了电网在相同数量保护元件下的保护的选择性及切除元件工作方式，根据不同要求，选取接地方式对故障切除的选择性，有效减少因支路故障造成整条线路迫停也就在减少非故障区域停电，对安全、可靠供电具有较大意义。
二、接地系统划分定义我国电力系统中性点接地方式主要有两种:1、中性点直接接地方式(包括中性点经小电阻接地方式)。
2、中性点不直接接地方式(包括中性点经消弧线圈接地方式)。
中性点直接接地系统,发生单相接地故障时,接地短路电流很大,这种系统称为大接地电流系统。
中性点不接地或经消弧线圈接地的系统。
当某—相发生接地故障时，由于不能构成短路回路、接地故障电流往往比负荷电流小的多，所以这种系统称为小电流接地系统。
大电流接地系统与小电流接地系统的划分标准是依据系统的零序电抗X0与正序电抗X1的比值X0／X1。
我国规定：凡是X0／X1≤4～5的系统属于大接地电流系统，X0／X1＞4～5的系统则属于小接地电流系统。
Telecom Power Technology设计应用小电阻接地系统单相接地故障分析及应对措施郝会锋（广东电网汕头濠江供电局，广东汕头随着我国配电网自动化水平不断提高，配电网故障的快速预防和处理技术应用变得越来越普遍。
由于我国的配电网覆盖面广，所以配电网故障率也相应较高，其中80%以上都为单相接地故障。
随着城市电缆配网规模的日益扩大，中性点经小电阻接地方式因其可以有效抑制过电压而变得越来越普遍。
但在这种接地方式下，金属性接地短路可能将产生较大的零序电流，从而会导致断路器跳闸，这严重影响了电力系统的安全稳定运行。
为研究小电阻接地系统电缆线路发生单相金属性接地短路的基本规律，介绍了某供电企业电缆小电阻接地方式下的两起金属性单相接地故障，分析了故障发生后的处理过程和可能导致故障产生的原因，最后给出预防性建议，从而加强了配电电缆线路；配电网；短路故障分析；单相短路；金属性接地Analysis of Single Phase Ground Fault in 10 kV Low-resistance GroundingSystem and CountermeasuresHAO Hui-fengShantou Haojiang Power Supply Bureau of Guangdong Power GridTelecom Power Technology经小电阻接地，此举的目的是保证中性点电压不发生偏移，所以当发生单相接地故障时，非故障相电压不倍相电压，从而降低了系统的绝缘设备而对于电缆线路而言，由于电缆线路的电抗小于架空线路，所以其载流容量较大，且电缆线路的最，因此，电倍额定电压的情况下稳定可靠工作。
因此，为了保证电缆线路的安全性，我国部分10 kV 配电网电缆线路也会采用大电流接地的方式。
本文所电缆线路对应母线在中性点不接地系统方式下，单相接地故障的后各电气分量变化情况。
具体分析如下。
图意图。
健全线路的三相对地分布电容；障线路的三相对地分布电容；为母线。
小电流接地系统接地故障原因分析及对策引言小电流接地系统是一种用于隔离和保护电气设备的重要电气系统。
然而，在使用过程中，我们可能会遇到接地故障问题，导致系统性能下降甚至无法正常工作。
本文将对小电流接地系统的接地故障原因进行分析，并提出相应的对策措施。
1. 小电流接地系统接地故障原因分析1.1 接地电阻过大接地电阻过大是导致小电流接地系统接地故障的常见原因之一。
当接地电阻过大时，接地系统无法良好地将电流引入地下，导致接地电流不稳定或无法正常流动。
1.2 地线损坏地线作为小电流接地系统的重要组成部分，一旦损坏将导致接地系统无法正常工作。
地线损坏的原因可能包括线路老化、外力破坏等。
1.3 地线与其他金属部件发生短路当地线与其他金属部件发生短路时，会导致接地系统接地电流异常增大，进而影响整个系统的正常运行。
1.4 接地装置安装不当接地装置的安装位置、方式等因素将直接影响接地系统的性能。
如果接地装置安装不当，可能导致接地电阻过大、接地电流不稳定等故障。
2. 小电流接地系统接地故障对策2.1 定期检测接地电阻为了确保小电流接地系统正常工作，应定期对接地电阻进行检测。
一旦发现接地电阻过大，应及时采取相应措施进行修复。
2.2 防止地线损坏为了减少地线损坏的风险，可以采用以下措施：定期检查地线状况，及时更换老化或损坏的地线；保护地线免受外力破坏，例如增加防护罩等。
2.3 隔离地线与其他金属部件为了防止地线与其他金属部件发生短路，可以采取隔离措施，例如增加隔离层，确保地线与其他金属部件之间的绝缘性。
2.4 正确安装接地装置在安装接地装置时，应遵循相关的安装规范。
确保接地装置的位置合理，接地电阻适当，以及接地装置与其他电气设备之间的连接牢固可靠。
结论小电流接地系统接地故障的原因可能包括接地电阻过大、地线损坏、地线与其他金属部件发生短路、接地装置安装不当等。
为了防止接地故障的发生，我们应定期检测接地电阻、防止地线损坏、隔离地线与其他金属部件，以及正确安装接地装置。
小电流接地系统接地故障的原因分析及对策引言小电流接地系统是一种有效预防设备接地故障的保护措施，能够降低电气事故的发生率，提高电网的可靠性。
但在使用过程中，也常常会出现一些接地故障，对设备和人员的安全造成威胁。
本文将对小电流接地系统接地故障的原因及对策进行分析探讨。
小电流接地系统接地故障的定义与分类小电流接地系统是指在系统中引入一个小电流，使电流在接地时，因为电阻的存在而形成一定的电压，以达到快速检测和定位接地点的目的。
小电流接地系统的接地故障通常分为以下两种类型:1.接地电压高：指小电流接地系统的接地电压比正常水平高，严重时可致使设备和人员受到电击，甚至导致火灾等重大事故；2.接地电压低：指小电流接地系统的接地电压比正常水平低，无法检测和定位接地点，从而导致接地故障处理不及时，加重事故后果。
小电流接地系统接地故障的原因分析系统参数错误小电流接地系统的参数设置直接影响系统的可靠性和稳定性，系统参数错误则容易导致接地故障的发生。
主要表现在以下几个方面： 1.系统压力设置不当，导致接地电压高于正常值； 2. 接地电流仪设置不当，导致误差过大； 3. 接地电流阈值设置不当，导致检测不灵敏或过于灵敏。
接地电阻不当小电流接地系统的接地电阻决定了其的电流流过的大小和接地电压的高低，接地电阻不当则会导致接地故障的发生。
主要表现在以下几个方面： 1. 接地电阻过大或过小，导致小电流无法在接地时形成足够的电压差； 2. 接地电阻变化引起接地电压波动，导致无法定位接地点。
负载电流异常小电流接地系统的负载电流异常也是导致接地故障的另一个重要原因。
主要表现在以下几个方面： 1. 负载电流突变，导致小电流接地系统的电压、电流波动太大； 2. 负载电流缺失，引起小电流接地系统检测不准确。
小电流接地系统接地故障的对策正确设置系统参数正确设置小电流接地系统的参数，包括系统压力、接地电流仪、接地电流阈值等，可以提高系统的稳定性和可靠性。
小电流接地系统接地故障特征分析小电流接地系统接地故障特征分析小电流接地系统是现代输电系统中一种重要的保护措施，用于限制电网发生接地故障时对系统和用户的影响和损失，提高电网的可靠性和安全性。
但是，在小电流接地系统运行中，难免会发生接地故障，给系统带来不良影响。
因此，对小电流接地系统接地故障特征进行分析，有助于及时发现和处理故障，保证系统的可靠运行和用户的安全用电。
一、小电流接地系统的基本原理小电流接地系统是通过一定的电路装置和保护措施，将接地故障电流限制在很小的范围内，从而保证系统的安全稳定运行。
小电流接地系统通过引入中性点电感器，将出现故障时的接地电流转化为电压信号，经过灵敏地电流互感器和控制器的监测和控制，控制开关从母线中间引出接地电流，并将接地故障电流限制在安全范围内。
二、小电流接地系统接地故障的类型小电流接地系统的故障类型主要有以下几种：1. 单相接地故障：发生单相接地故障时，系统将出现高电压跳闸和过电压；2. 两相接地故障：发生两相接地故障时，电网将出现三相短路电流，电网振荡频率将增大；3. 地间故障：地间故障是指通过地面传递的两相接地故障，会导致电网起伏不定，电网波动，对系统的影响很大；4. 跨越接地故障：跨越接地故障是指线路跨越水域时，水中的导体发生故障导致故障电流通过地面传递时，会对系统带来很大影响。
三、小电流接地系统接地故障特征分析小电流接地系统的接地故障特征主要包括以下几个方面：1. 接地电流的突变：当系统发生接地故障时，接地电流会突然增大，从而引起系统保护动作，产生抢扫现象；2. 中性点电压变化：接地故障会导致中性点电压的变化，如果系统存在悬垂中性点，则可能会引起电压失调；3. 接地微短暂：接地故障微短暂，持续时间一般在毫秒到几十毫秒，往往会被系统快速检测器检测出来；4. 接地电流的波形：接地故障电流一般呈现半波周期，且在接触器和断路器开关时间内，电流的周期变化很明显；5. 接地电阻阻值特征：接地故障电阻的阻值变化会对接地电流的大小产生影响，因此对变化的电阻阻值进行监测有助于快速发现故障。
小电流及小电阻接地方式问题分析
摘要：通过阐述10kV系统小电流接地及小电阻接地方式的特点，针对生产运行中出现的问题进行分析，提出解决方案。
关键词：中性点；小电流；小电阻；接地
在电力系统的安全问题上，必须避免的灾害性事故是重大设备损坏，因补偿不足产生谐振过电压，造成设备损坏现象时有发生。
电力中性点的运行方式对电网经济性、安全可靠性影响重大
1中性点的运行方式
中性点的运行方式主要分两类：直接接地和不接地。
1.1 直接接地
变压器中性点直接接地，地网接地电阻小于0.5欧姆或更小。
其特点是供电可靠性低，因系统中某相接地时，出现了除中性点外的另一个接地点，构成了一个短路回路，其它两相对地电压基本不变，接地点的电流很大，甚至会超过三相短路电流，因此又称大电流接地系统。
为了防止损坏设备，必须迅速切除接地相甚至三相。
1.2 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，地网接地电阻小于10欧姆。
其特点是供电可靠性高，因这种系统中某相接地时，不构成短路回路，接地相电流也不大，因此又称小电流接地系统，不必迅速切除接地相，但这时接地相对地电压降低，金属性接地时对地电压降至零，非接地相的对地电压升高，最高达到线相电压，对绝缘水平要求高。
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。
2 中性点经消弧线圈接地
根据《电力部部颁规程交流绝缘DL-T620-1997》在3～60KV网络，容性电流超过下列数值时，中性点应装设消弧线圈：3～10KV网络10A；35～60KV 网络10A；单相接地残流不大于10A。
由于导线对地有电容，中性点不接地系统中某相接地时，接地点接地相电流属容性电流，而且随网络延伸，电流也越大以至完全有可能使接地点电弧不能熄灭并引起弧光接地过电压，甚至发展成严重系统事故，由于装了消弧线圈，构成了另一个回路，接地点接地相电流中增加了一个感性电流分量和装消弧线圈前的容性电流分量相抵消，减小了接地点电流，使电弧易于自行熄灭，提高了供电可靠性。
中性点经消弧线圈接地时又分过补偿和欠补偿。
过补偿：指感性电流IL大于容性电流IC时的补偿方式；欠补偿：指感性电流IL小于容性电流IC时的补偿方式。
2.1 运行中存在的问题
为适应城市规划和市政建设的需要，城市电网已逐步实现电缆网供电。
在负荷密集、供电半径短，以电缆线路为主且多数用户具备双电源或已形成环网的中性点不接地方式暴露出许多问题：
A、对地电容电流增大，造成消弧设备增加，增加了投资并多占了空间。
B、消弧线圈的分接头必须随运行方式而调整补偿度，操作繁琐，变电站运行人员操作量增大。
C、10kV配电系统为中性点不接地或经消弧线圈接地方式，绝缘标准较高，根据规程规定，这种方式在发生单相接地故障时可继续运行2小时。
这种接地方式的过电压高，包括工频过电压、弧光接地过电压、各种谐振过电压，且持续时间长，特别是10kV中性点不接地系统在一定的条件下，极度易引起铁磁谐振过电压事故，导致电压互感器烧毁或熔丝熔断，避雷器爆炸等危害，它们对设备绝缘和氧化锌避雷器的安全运行是一种较严重的威胁。
D、当发生单相接故障时，寻找接地点很麻烦。
E、不接地系统发生单相接地故障可运行2小时，因电压升高，不利于氧化锌避雷器的应用。
2.2 解决措施
A、产生谐振条件是ZL=ZC，其原因是脱谐度不够，PC不配合。
下列激发条件可造成谐振：电压互感器的突然投入；线路发生单相接地（包括弧光接地）；系统运行方式突然改变或某些电气设备投切；系统负荷发生较大的波动；电网频率波动；负荷的不平衡变化等。
发生铁磁谐振过电压主要是在外界激发条件作用下，使压变饱和，中性点产生位移电压而发生的，同时要符合以下四个条件：电源变压器为三角形接线或中性点不接地的星形接线，以及中性点不接地的电网；单台或多台电压互感器的中性点直接接地，同时零序电压线圈接近开路状态；母线或电网各相的对地电容与电压互感器各相的对地电感相接近，且初始感抗必须大于容抗；因电压或励磁涌流的冲击，使电压互感器的铁芯三相发生不同程度的饱和，当电源投入或单相接地故障清除时，以及瞬间的传递过电压发生时，均可激发铁磁谐振过电压。
B、消除谐振要及时改变网络参数。
发空母线时，因三相对地电压不平衡产生谐振，谐振激化原因是电压高、负荷重，采取发出消弧线圈或一条线路、一条电缆、电容器即可消除。
当合母联时发生谐振应拉开母联，退回原操作；母线带特定长度的线路，如拉合线路间某油闸出现谐振，退回原操作。
或采取移油闸躲开谐振。
C、接地、PT保险断与谐振区别：发生接地时接地相电压降降，可降至零，其他两相电压升高，无弧光产生；PT保险断时断相电压为零，其他相电压保持不变，PT保险断时经常发生在突然接地或雷击情况下；而发生谐振时母线发出“咝咝”声。
3 小电阻接地系统
中性点经小电阻接地的系统称为小电阻接地系统。
其特点是：
A、降低单相接地工频过电压，消除了PT谐振过电压和大部分断线谐振过电压。
发生单项接地时，接地相对地电压很低，金属性接地时对地电压降至零，其它两相对地电压略有升高。
B、避免了行人触电事故的发生。
由于接地点对地电压很低，接地点周围的跨步电压也很低，减小了对接地点周围的行人产生的危害。
C、中性点经电阻接地方式为10kV电网中使用残压最低的氧化锌避雷器创造了条件。
D、在北京地区采用中性点经10欧姆电阻接地，零序电流接地相的电流根据接地点的电阻和中性点电阻之和而变化，在金属性接地时对地电流不超过600A。
3.1 存在的问题
A、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。
B、架空线路、电缆线路保护整定值不同，如果线路资料不齐全，易造成定值误整定。
C、在保证人身安全的前提下，零序保护配置存在线路零序保护定值误整定或开关拒动情况下，接地变保护动作跳闸，造成变电站母线失电现象。
D、电缆接地线的穿入零序CT方法不正确，造成保护动作不正确。
E、当线路出线为双电缆时，CT二次接线不正确，易造成保护拒动。
3.2 解决措施
A、当出线为双电缆时，两只CT二次应并联接线，为确保保护正确动作，不能漏接线。
B、由于小电阻接地系统发生单相接地时故障点电流可能很小，保护定值较小，采用合成法形成零序电流比较困难，一般出线采用电缆外套装可拆卸CT。
当套装CT时，应注意电缆接地线的穿入方法并检查CT二次连片是否安装牢固。
C、接地变的零序CT装于接地变与小电阻之间的引线处，接地变本身无专用断路器时，其零序保护一段时间吊母联，二段时间吊主开关，三段时间切除主变，接地变本身不再装设其他保护，当变压器所代负荷为架空和电缆混合线路时，接地变零序保护的电流定值应以作为架空线路后备为原则，在线路零序保护定值误整定或开关拒动情况下，接地变保护动作跳闸，造成变电站母线失电现象。
D、架空线路故障时故障电流可能很小，但故障点跨步电压较低，对人身危害较小，采用低定值；电缆线路故障时故障电流较大，定值较高；对已改造为小电阻接地方式，用户的接地方式需同步改造，并要求投入零序保护。
结论
在以架空线为主体的配电网中，外力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。
