14接地
14.1电气装置接地的一般规定
14.1.1功能接地与保护接地
电气装置接地涉及两个主要方面：一方面是电源功能接地，如电源系统接地，多指发电机组、电力变压器等中性点的接地，一般称为系统接地，或称系统工作接地。另一方面是电气装置外露可导电部分接地，起保护作用，故习惯称为保护接地。
系统接地的主要作用：
-为大气或操作过电压提供对地泄放的回路，避免电气设备绝缘被击穿；
-提供接地故障回路，当发生接地故障时，产生较大的接地故障电流，迅速切断故障回路；
—中性点不接地系统，当发生接地故障时，虽能保证供电连续性，但非故障相对地电压升高1.73倍，系统中的设备及线路绝缘均较中性点接地系统绝缘水平高，增加投资费用;
-中性点不接地系统，需大量安装绝缘监察装置。
保护接地的主要作用：
-降低预期接触电压；
—提供工频或高频泄漏回路；
—为过电压保护装置提供安装回路；
—等电位联结。
L1
图14.1 —1电气装置功能接地与保护接地
根据电气装置的要求，接地配置可以兼容或分别地承担保护和功能两种目的。对于保护的目的要求，始终应当予以优先地考虑。
接地配置的设施的选择和安装应满足：
-接地电阻值符合电气装置的功能和保护要求，并预计长期有效；
-能承受接地故障电流和对地泄漏电流而无危险，特别是热的、热-机械应力、电机械应力引起的危害；
—有足够的强度或有附加的机械保护，以适应所在场所的外部的影响；
-应采取措施，防止由于电腐蚀作用对接地配置的设施和其它金属部分造成危害。
14.1.2变电所的接地配置
10kV系统中性点接地可分为：
中性点不接地系统(包括经消弧线圈接地)
中性点接地系统经电阻接地低电阻接地
高电阻接地
14.1.2.1中性点不接地系统
(1)接地故障特点
配电系统在正常运行时，三相基本平衡电压作用下，各相对地电容电流I CL1、I CL2、I CL3
相等，分别超前相电压90° ,I CL1= I CL2= I C L3= C,其I CL1 + I CL2 + I CL3= 0 , 系统中性点与地有相同电位。
如L1相发生接地故障，忽略接地过渡电阻，视为金属性接地，10kV系统各支路的电容
电流的流向如下图所示：
LI L2 L3
图14.1-2 10kV系统接地故障示意
从10kV系统接地故障示意图可以得出结论:
a）全系统所有非故障的各支路，故障相的电容电流均为零，非故障相均有电容电流；
b）在故障支路，故障相流过所有各支路的电容电流的总和；
c）故障支路的电容电流其方向由负载流向电源，非故障各支路的电容电流其方向由电源流向
负载；
d）故障支路检测的零序电流为各非故障支路电容电流总和；
e）接地故障电流大小与接地故障点的位置无关，只与接地故障点的过渡电阻有关。
10kV系统接地故障，电压与电流矢量关系如下图所示：
图14.1-3 10kV 系统接地故障矢量图
L1相发生接地故障，相当于在L1相上加上U b=- U Li, L2相L3相也加上U b=- U Li,非故障相对地电压升高,3倍，其夹角由120°变成60°,合成的电容电流增大,3倍，接地故障电流为单相电容电流的3倍，Id = 3*3 Co
⑵优缺点
a）接地故障引起系统内部过电压可达3.5〜4倍相电压，易使设备和线路绝缘被击穿。
b）油浸纸绝缘电力电缆达20A,聚乙烯绝缘电力电缆达15A,交联聚乙烯绝缘电力电缆达10A, 接地故障电流引燃电弧则不能自熄，引起间歇电弧，产生过电压易产生相间短路或火灾；
c）非故障相对地电压升高.3倍。系统内设备或电缆绝缘等级相应提高，例如，1bkV电力电
缆应选用8.7/1bkV而不是6/1bkV ;无间隙氧化锌避雷器，提高持续运行电压数值或加串联保护间隙等；d）发生接地故障时，报警而不切断故障支路，保证供电的连续性；
e）接地故障在一段时间内存在，接地故障电压易使人遭受电击或引起火灾，如下图14.1-4 所示.
14.1.2.2中性点低电阻接地系统
根据接地故障电流大小，戈U分低电阻或高电阻接地。当接地故障电流大于或等于100A 而小于或等于1000A时，为低电阻接地方式；接地故障电流小于10A时，为高电阻接地方式。低电阻接地方式的接地故障电流一般情况下选择为300A〜800A, 10kV系统低电阻接地方式
接地电阻不同地区选择为10Q或16Q o
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图14.1 —4高压接地故障电压传导到低压侧
为了将系统内谐振过电压倍数限制在 2.5以下，流过中性点电阻性电流I R要大于或等于系统电容性电流I C的1.5。低电阻接地方式，增大接地故障电流I d。
系统内发生接地故障时的接地故障电流I d与接地故障点位置无关，不能采用零序电流
速断保护来实现保护的选择性，而应采用不同时限的零序电流保护来实现保护的选择性。机械式继电器延时时限：出线为0.5s ;母联为1.0s ;主进线为1.5s〜2.0s。采用电子式保护器延时时限选定为0.2s〜0.3s，整定值范围大且整定精确，建议采用电子式保护器作为零
序电流保护。
中性点经低电阻接地方式，接地故障电流I d较大，切断故障回路时间内，有较大的接
地故障电压U，低压系统接地型式为TN系统时，外露可对地部分与变压器低压中性点共用
接地体，接地故障电压U f传导到低压侧，易引起人身电击或火灾，如图14.1-5所示.低压
系统接地型式为TT系统时，外露可对地部分与变压器低压中性点有相互独立的接地体，接地故障电压U传导到低压侧，易引起工频过电压如图14.1-6所示。IEC标准规定，一般低
压电气设备允许工频过电压与故障电路切断时间要求：允许承受的工频过电压为U b+ 250V 时，切断故障电路时间大于5s;允许承受的工频过电压为U)+ 1200V时，切断故障电路时间
小于或等于5s。
图14.1-5高压系统的接地故障电压传导到TN系统内
