经电阻接地电力系统的接地保护研究

电力系统10kV配电网接地方式探讨摘要：在电力系统中，10kV配电网中性点接地是一个综合性的问题，它涉及到的范围非常之广，而且在电力系统的设计与运行中，扮演着非常重要的角色。

目前，我国主要采用三种中性点接地方式：中性点不接地、经消弧线圈接地、经小电阻接地。

关键词：电力系统；10kV；配电网；接地方式引言中性点不接地方式的主要特点是结构简单、投资较少。

发生单相接地故障时，故障相电压降为零，非故障相电压升高1.732倍，流经故障点的电流是全系统对地电容电流。

系统对地电容较小时，故障电流较小，系统可继续运行1～2h。

中性点不接地系统的根本弱点在于中性点绝缘，电网对地电容储存的能量没有释放通道，弧光接地时易产生间歇性电弧过电压，对绝缘危害很大，同时容易引发铁磁谐振。

因此该方式不能适应配电网发展，已逐渐被经消弧线圈接地和经小电阻接地方式取代。

经消弧线圈接地方式需要通过接地变压器提供中性点。

为避免出现谐振过电压，消弧线圈一般运行在过补偿状态。

发生单相接地故障时，故障电流仅为补偿后的残余电流，可抑制电弧重燃，减少间歇性电弧过电压出现概率。

故障后可持续运行一段时间，但在接地期间绝缘薄弱环节可能被击穿。

目前，我国大部分地区10kV配电网均采用经消弧线圈接地方式。

1经消弧线圈接地系统中的主要问题在市区供电公司10kV配电网中，约有80%为中性点经消弧线圈接地系统，20%为中性点不接地系统，未来将全部改造为中性点经消弧线圈接地系统。

在经消弧线圈接地系统的运行维护中，主要面临以下几方面的问题：第一，少数变电站10kV母线电容电流过大，超过100A，消弧线圈长期欠补偿运行，发生线路单相接地后消弧线圈容量无法完全补偿电容电流；第二，部分10kV母线全部为电缆出线或以电缆出线为主，且电缆沟运行环境普遍恶劣，电缆绝缘水平降低。

线路单相接地后系统中性点电压升高，容易引起电缆沟内电缆绝缘击穿，甚至演变成同沟多起电缆事故，扩大事故范围；第三，部分变电站接地选线装置应用效果不理想，仍然要依靠线路轮切查找接地线路。

中性点经电阻接地方式——适宜于以电缆线路为主配电网的中性点接地方式一、前言三相交流电系统中性点与之间电气连接的方式，称为电网中性点接地方式。

中性点接地方式是一个综合性的、系统性的问题，既涉及到电网的安全可靠性、也涉及电网的经济性。

中性点接地方式直接影响到系统设备绝缘水平的选择、系统过电压水平及过电压保护元件的选择、继电保护方式、系统的运行可靠性、通讯干扰等。

在选择电网中性点接地方式时必须进行具体分析、全面考虑。

我国110kV及以上电压等级的电网一般都采用中性点直接接地方式，在中性点直接接地系统中，由于中性点电位固定为地电位，发生单相接地故障时，非故障相的工频电压升高不会超过1.4倍运行相电压；暂态过电压水平也相对较低；故障电流很大继电保护装置能迅速断开故障线路，系统设备承受过电压的时间很短，这样就可以使电网中设备的绝缘水平降低，从而使电网的造价降低。

这里对中性点直接接地系统不做过多的讨论，下面主要讨论6~35kV配电网的接地方式。

配电网中性点的接地方式主要可分为以下三种：●不接地●经消弧线圈接地●经电阻接地自1949年至80年代我国基本上沿用前联的规定，6~35KV电网均采用中性点不接地或经消弧线圈（谐振）接地方式。

近10多年来沿海一些大城市经济飞速发展，电网的容量和规模急剧扩大，配电线路逐步实现电缆化，系统电容电急剧增加、特别是近几年大规模城市电网改造，电缆线路逐步代替架空线路，电网结构大大加强。

在电缆线路为主的城市电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式，因单相接地过电压烧坏设备的事故概率大大增加，为了解决这一矛盾，许多城市电力部门广泛考察了国外配电网的中性点接地方式，结合本地电网的具体情况，经过充分的分析、研究，发现采用中性点经低电阻接地方式是解决这一矛盾的有效措施，20世纪80年代后期开始在、试用、推广，并很快推广到其他城市（如、、、、、天津、、、工业园区、、讪头、、、等），同时，也在发电厂，机场、港口、地铁、钢厂、有色金属冶炼厂等行业被广泛采用。

中性点经小电阻接地系统应用及保护配置研探摘要：阐述在城市10KV配电网中性点经小电阻接地系统中，对中性点小电阻值的选择以及单相接地故障电流对继电保护装置配置的影响进行具体分析，验证中性点经小电阻接地系统采用零序保护投入使用的必要性和可行性。

关键词：中性点小电阻；继电保护配置；零序保护引言：由于城市电网规模不断地扩建和延伸，而且受城区规划、环保和场地等条件制约，城市配电网开始采用以电缆出线为主、架空出线为辅的电网结构模式，这样一来，lOkV系统单相对地电容电流就大幅度地增加了。

当系统发生单相接地时，接地相的接地电流是非故障相对地电容电流之和，当电容电流超过1OA，此时接地电弧不能可靠熄灭，就会产生弧光接地过电压，而且持续电弧造成空气的离解，破坏了周围空气的绝缘，容易发生相间短路等严重后果。

因此，为了增强配网系统安全性，使用中性点经小电阻接地系统，当发生单相接地故障后，由零序保护动作，切断故障，保护电缆线路处理对策是十分必要的。

1.中性点小电阻值的选择在中性点小电阻接地系统中，通过在回路中串联小电阻形成通路，能够泄放熄弧后半波的能量，使中性点电位降低，故障相的恢复电压上升速度也减慢，减少电弧重燃的可能性，抑制电网过电压的幅值，保证了电网的安全。

中性点电阻阻值的合理选取涉及到系统的过电压水平、继电保护的整定、中性点电阻的热容量、对通讯的干扰以及人身安全等许多问题，是一个需要综合考虑的问题[1]。

目前在对城市lOkV配电系统的中性点经小电阻接地方式的确定上，有采用传统方法进行，即从系统发生单相接地故障的情况入手，不断改变中性点接地电阻值，对系统的稳态和暂态两方面进行计算，比较随之改变的单相接地故障电流值、单相接地故障健全相电压值及弧光接地过电压值、铁磁谐振过电压值等等，然后按照规程规定值和继电保护等方面的约束值进行综合比较，最终得出较合适的接地电阻值；还有根据将系统单相短路电流限制在一定值以下,同时考虑到满足继电保护的选择性和灵敏度的要求来确定(关于接地电阻的阻值,上海供电公司规定,将接地电流的值控制在 1 000 ~ 2 000 A 来选择；而北京供电公司规定,阻值为10Ω , 接地电流在 400 ~ 500 A 之间). 虽然这种中性点运行方式在发生单相接地时将跳闸, 但是,由于绝缘要求低, 减少了投资，因此,逐渐被广泛采用。

接地保护一、中性点直接接地系统的零序电流保护中性点直接接地系统发生接地短路时产生很大的短路电流，要求继电保护必须及时动作切除故障，保证设备和系统的安全。

(一)接地短路特点及零序电流测量1．接地短路特点电力系统发生接地故障，包括单相接地故障和两相接地故障，在三相中出现大小相等、相位相同的零序电压和零序电流。

对于中性点直接接地系统，零序电流具有以下特点：(1)零序电流通过系统接地中性点和短路故障点形成短路通路，因此零序电流通过变压器接地中性点构成回路；(2)零序电流的大小不仅与中性点接地变压器的多少、分布有关，而且与系统运行方式有关；(3)线路零序电流的大小与短路故障位置有关，短路点越靠近保护安装地点，零序电流数值越大，零序电流的大小与短路故障位置的关系如图3-14所示。

另外注意，接地故障点的零序电压最高。

根据以上零序电流的特点，可以构成中性点直接接地系统的线路零序电流保护。

2．变压器中性点接地考虑考虑变压器中性点接地的多少、分布时，应使电网中对应零序电流的网络尽可能保持不变或变化较小，以保证零序电流保护有较稳定的保护区和灵敏度，同时防止单相接地故障时非故障相出现危险过电压。

3．零序电压和零序电流测量接地短路时三相的零序电压大小相等、相位相同，根据序分量的概念有C B A U U U U ••••++=03。

通常采用三个单相式电压互感器或三相五柱式电压互感器取得零序电压，如3-11所示。

图中m 、n 端子输出为零序电压TV C B A TV mm n U U U U n U 03)(1•••••=++=(3-14) 式中 TV n ——电压互感器一相变比。

接地短路时三相的零序电流大小相等、相位相同，根据序分量的概念有C B A I I I I ••••++=03。

通常通过零序电流滤过器测量零序电流，如图3-12(a)所示。

流人电流继电器的电流为TA C B A TA m n I I I I n I 03)(1•••••=++= （3-15） 式中 TA n ——电流互感器变比。

关于接地变经电阻接地方式的继电保护设计与配置摘要:本文对电阻接地的系统中，零序电流的获取以及相关的保护配置，同时结合国家有关的规定，制定出保护的方案。

并分析了在此系统中加入分布式发电，继电保护需要注意的问题。

关键词：分布式发电，变压器差动保护，电阻接地系统1、电阻接地系统以及继电保护的初步应用伴随着经济的高速发展，我国的电力行业也发生着翻天覆地的变化。

现如今在国内，许多城市的配电网已经抛弃了曾经的架空线路，选择了更为先进的电缆线路，这对于电阻的接地系统来说是一个展示自己的绝佳机会。

这种接地方式的优势在于，在系统发生故障的时候，对城市通信以及运行设备来说其影响的限制可以降至最低，且中性点设备不需要大规模的投资。

既可以降低系统发生事故的概率，又对系统的安全运行有了保障。

对现有的架空供电线路来说，可使用自动重合闸装置来提高对用户供电的稳定。

对于电阻接地系统来说，其保护装置可以快速的依据检测到的故障的电流，及时的切断配电系统中的接地线路，这可以有效的解决一个故障点发展成两个接地点的故障，对于后续的故障线路维修工作来说也是以及有利，可以节约维修时间。

如果电网突发了单相的接地故障时，此时人为的会增加一个与电网接地电容电流相位相差90°的有功电流，这之后经过故障点的电流，就等于电容电流以及有功电流的总和。

可以这么说，按照零序电流和电阻性电流的大小或者方向对于区别是否是故障之路是非常容易的。

因为在单相接地发生故障时，其电流强度一般较大，所以只能切除线路。

因此其保护的配置可以有瞬时电流的速断保护，两段式的零序保护以及低电压闭锁的过流保护。

以上这几种保护其作用位置均为跳闸。

而对于架空输电线路来说，应配置一些多次的自动重合闸，这可以使得在发生瞬时性的故障时，可以快速的恢复正常的供电，如果出现了永久性的故障，可以加速继电保护的动作与跳闸。

对于电缆输电线路来说，考虑到其发生永久性故障的可能性较大，所以没有安装自动重合闸的必要。

10kV配网小电阻接地运行研究随着经济建设和国家电网建设的快速发展，中、大型城市配电网主要以电缆网为主，在运行过程中，各回路的电容电流较大，约在100～1000A之间，现状变电站中性点采用不接地或经消弧线圈接地等方式已满足不了供电可靠性的要求。

10kV配电线路在我国配电系统中使用范围相当广泛，其在生产、生活中发挥的作用也举足轻重，但是目前我国多数的10kV配电线路还存在着许多的问题。

所以对10kV配网小电阻接地运行的研究就显得很重要。

标签：10kv配电；接地运行；措施配电系统是把最合适的电压按照用户需要的等级输送到用户端，因此配电系统是国家电力系统的重要组成部分。

对于我国主要城市中使用的10kV配电网必须满足用户的需求，并同时满足电网规划的合理性和经济性。

但是现如今配电系统普遍存在的问题是设备不够先进，配电网架构不太合理的问题，这必定对10kV 配电网的稳定性造成了影响，这也是我们对其稳定性分析的必要性。

关键在于正确找出10kV配电网存在的问题并采用合适的方法进行解决，才能实现其供电的可靠性。

本文将对10kV配网小电阻接地运行问题进行分析探讨。

1、概述1.1、小电阻接地系统的构成小电阻接地系统主要由接地变和小电阻组成。

其接线原理是通过接地变为主变10kV接线提供系统中性点。

对于接地变压器容量的选择，要求其与系统中性点电阻的选择相配套。

接地变常采用Z型接法，即将三相铁芯各个芯柱上的绕组分为长度相等、极性相反的两段，三相绕组则采用Z型接法构成星型接线。

其特点表现为：对正、负序电流呈现高阻抗，在绕组中流过的激磁电流很小；对零序电流呈现低阻抗，在绕组上只有很小的压降。

1.2、10kV配电网的典型接线模式1.2.1、单回路放射式接线模式主要是进行串联，这种接线模式是最基本也是最常见的接线模式，但是这种模式在现今社会有着很打的弊端，首先随着时代的进步串联的电气元件数量不断增多，而且功率也不断增加图。

随着这种情况的发生，供电线路失效的可能性会越来越人，因此，使用单回路放射式接线模式的供电可靠性会显著降低。

10kV配电网小电阻接地系统运行方式探讨摘要：目前，在10 kV配电系统中，电缆线所占比例很高，而城市中的架空线又存在着很大的容量和容量问题。

10 kV配电网的小阻抗接地体系更适用于城市10 kV配电网，与以往采用的中性点经消弧线圈接地、中性点绝缘接地等方法相比，该体系可以有效地改善系统的稳定性、安全性，为人民群众提供一个安全可靠的用电环境。

关键词：10kV配电网；小电阻接地；系统运行1.110kV配电网小电阻接地系统概述在城市供电系统中，110（35）kV变电站的主变二次侧10kV绕组通常为三角形联结结构，没有中心点，为实现接地需在主变二次侧安装一个Z型接地变压器引出中性点。

10kV配电网小电阻接地系统通常由接地变和小电阻两部分组成，通过接地变为主变10kV接线提供系统中性点，接地变压器容量要和系统中性点电阻相匹配。

接地变广泛采用Z型接法，即把三相铁芯各个芯柱上的绕组划分成长度基本相同、极性不同的两段，使三相绕组通过Z型接法形成星形接线。

小电阻接地系统对正、负序电流展现出高阻抗，在绕组中流过的激磁电流较小；小电阻接地系统对零序电流展现出低阻抗，绕组中的电压比较小。

2.10kV配电网小电阻接地系统的优势2.1.降低过电压电阻既是耗能元件，又是阻尼元件，可以对谐振过电压、间歇性电弧过电压产生一定影响。

应用小电阻接地系统，使中性点和线路形成回路，可以更好地释放电容电荷。

在线路单相接地故障中，中性点经过小电阻接地，中性点电位小于相电压，可以抑制非故障部分的工频电压升高。

在接地电弧熄弧后，经过中性点电阻通路，零序残荷能够及时释放，在下一次燃弧过程中，过电压赋值和日常单相接地电压相同，不会发生中性点不接地的状况，过电压幅值能够得到有效控制。

2.2.快速切除故障在系统单相接地后，接地点和曲折变中性点会产生电流通路，继电保护装置会根据零序电流精准判断和及时处理故障问题，单相故障发生概率比较小，能够减少拉路查找中由于操作不规范而造成的过电压问题。

中性点经小电阻接地方式在电力系统中的应用发表时间：2019-09-02T15:06:33.430Z 来源：《当代电力文化》2019年第08期作者：黄显军乔景龙史本谱[导读] 中性点接地是人们防止电力系统故障的技术，也是电力系统经济安全运行的基础。

许继变压器有限公司河南省许昌市 461000摘要：中性点接地是人们防止电力系统故障的技术，也是电力系统经济安全运行的基础。

因此，有必要将理论与实践有机的结合起来。

对于配电网，选择能够抑制过电压并确保电源可靠性和人身安全的中性接地方法是很有必要的。

关键词：中性点；经小电阻；接地方式；电力系统；应用前言目前国内变电站10kV~35kV系统在中性点接地方式上主要执行GB/T50064-2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》。

根据该标准，变电站10kV~35kV系统中性点采用非有效接地方式运行，依据运行经验，中性点不接地方式、中性点低电阻接地方式、包括还有中点谐振接地方式等都属于非有效的接地方式。

1接地方式概述配电网中中性点不接地的系统，对于架空线路的配电网络非常有利。

整个电网的电容电流远远超过中性点接地系统的规定值。

一旦在这样的电力网络中出现单相接地的障碍，电弧难以熄灭甚至引起事故。

与此同时，当使用不接地的中性点系统时，紧凑型全封闭电器和氧化锌避雷器的广泛使用导致了事故扩大。

同时，发生单相接地故障时，断路器不会跳闸并继续运行。

这会使高压电击造成的人身伤害造成的损失更加严重。

因此，在一些地区，特别是郊区，中性点不接地的电网改为中性点低电阻接地系统，不仅能够减小单相接地瞬态电压，还能控制故障扩散。

1.1中性点不接地方式和中性点谐振接地方式35kV系统、由各种能源的发电厂内的发电机中性点，依据实际需要，可以采取直接接地或者非直接接-地运行方式，比如当单相接地故障电容电流不大于10A时，可采用中性点不接地方式；特殊情况时，当系统发生单相接地却要求可以继续运行时，此时可以采用中性点谐振接地方式。

10kV小电阻接地系统零序电流保护探究与运行作者：高小征来源：《科学与财富》2019年第28期摘要：随着社会经济的发展，城市配电网的架空线逐渐被电缆替代，由此造成配电网系统对地电容电流大幅增加，给系统的安全运行产生威胁。

本文主要介绍了小电阻接地系统零序电流计算，并以此为理论基础探究小电阻接地系统零序电流保护配置原则和多回线同相接地故障对零序电流保护的影响。

关键词：10kV 小电阻零序电流接地变1、接地方式的分析随着社会经济的发展，城市配电网的架空线逐渐被电缆替代，由此造成配电网系统对地电容电流大大增加，当发生单相接地故障时流过故障点的电容电流相应变大，对传统利用消弧线圈接地系统的稳定运行造成了严重威胁。

我国10kV配网系统接地方式主要有中性点不接地、中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地，它们主要优缺点如下表所示：当发生10kV接地时：①对小电阻接地系统：首先会由接地间隔的零序保护跳自身开关，若接地故障不能切除，则由10kV小电阻间隔零序保护再跳闸切除分段和主变低压侧开关。

对应的保护装置均会有保护跳闸的信息。

②对消弧线圈接地系统：消弧选线会判别接地线路，发跳闸令跳线路开关，跳闸信息在消弧选线装置处查询，对应间隔的保护装置不会有保护跳闸的信息。

2、小电阻接地系统短路电流计算中性点小电阻接地系统发生单相接地故障时示意图如图 1 所示。

EA、EB、EC 分别为三相电源电势；IA、IB、IC 分别为三相的电容电流；r、C 分别为对地绝缘电阻及对地电容量，通常三相基本相等，且r阻值非常大可以忽略不计；RN为中性点接地电阻，R为发生A相接地故障时的接触电阻。

根据图1有：在中性点经小电阻接地方式中，通过选取合适的中性点小电阻可以控制流过接地点的零序电流，目前，广东地区中性点接地系统中选取的电阻值为10Ω。

3、小电阻接地系统零序电流保护分析3.1 接地故障下零序电流保护的动作特性对于小电阻接地，当发生接地故障时，故障电流大，同时造成故障相失压严重，严重影响本馈线和其他馈线的供电可靠性，必须迅速切除故障线路，因此，对于接地故障配置了三段式电流保护和两段式零序电流保护。