浅谈接地网在电力系统中应用

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。由于城市内重要用户较多，用户停电协调较困难，系统接地时间比较长，设备长时间经受过电压，薄弱环节易击穿。就有出现过10kV系统接地过程中发生设备损坏、线路跳闸以及多条线路故障跳闸等情况。

小电流接地选线装置在电力系统中的应用

摘要：随着经济的快速发展，电网规模快速扩张，电网运行方式的不断改变，现行的小电流接地选线装置电力系统已经不能满足电网运行要求，所以需要我们建立顺应电网发展的小电流接地选线装置设备，应用更加科学的故障选线原理，当出现单相接地短路故障时快速查找并定位故障，具有良好的适应性和市场前景。

关键词：原理；单相接地短路故障；小电流接地选线；消弧线圈接地

引言

在当今这个科技发展的时代，信息技术己渐渐深入到国民经济的各个领域，人们在日常生活中处处可见信息技术带来的巨大变化。但无论科学技术再如何的发展和进步，唯独离不开电力的发展，在社会的科技化的今天，随着出现回路的增加和电缆的大量使用，小电流接地系统单相接地故障问题也变得越来越急迫。

因此，我们要对照小电流接地选线的装置原理，针对出现在小电流接地选线单相接地短路故障问题时，必须为线路针对性的提出各种选线法的对策，并设计出符合该地区的电流接地选线装置的方法，才能促进社会的发展、进步，保证用户用电安全。

一、小电流接地选线装置理论

小电流接地选线系统正常运行过程中，电压互感器PT开口处的三角电压会很小，一般不会超过10V。当线路发生单相接地短路故障后，接地电压为零，正常相对地电压会升高为原先的的三倍，但三倍相对地之间的电压保持相对稳定，并且供电中没有负荷。但在实际的电网使用过程中，超过负荷的电压会引一系列问题，例如发电力电缆爆炸、母线短路、跳闸、保险丝烧坏等事故。通过对小电流接地选线装置理论的剖析，采用采脂以暂态分量发运行小电流接地装置，同时引入相对的测量概念和自适应跟踪技术，不但可以提高故障电流检测的灵敏度，鉴别接地与虚幻接地的区别；而且减少了误判与漏判的几率，从而提高选线的准确性。

二、小电流接地故障

小电流接地故障有很多种类型，最重要的是单相接地故障、两相短路故障、三相短路故障和电缆断线故障。在此，针对单相接地故障作详细说明。

电气接地的研究及应用

摘要：电气接地的作用主要是防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏、预防火灾和防止雷击、防止静电损害和保障电力系统正常运行。本文简要介绍了电气接地的作用、电气接地的分类及电气接地的范围等技术。

关键词：接地 流散电流 电气设备 接地电阻

1、电气接地的作用及分类

（1）电气接地的作用主要包括以下几点：1）防止人身遭受雷击；2）保障电气系统正常运行；3）防止雷击和静电的危害。

气接地的分类：按接地作用分类，常用的接地可分为以下几种：1）系统接地；2）设备的保护接地；3）防雷接地；4）屏蔽接地；5）防静电接地；6）等电位接地；7）电子设备的信号接地及功率接地。

式分类，接地极按其布置方式可分为外引式接地极和环路式接地极。若按其形状，则有管形、带形和环形几种基本形式。若按其结构，则有自然接地极和人工接地极之分。为了保证安全必须将正常时不带电而故障时可能带电的电气设备的外露导电部分采用保护接地、或保护接零的措施，接地装置设计技术规程对必须接地和不须接地部分作了明确的规定。

2、接地与接地装置

电气设备的任何部分与大地之间作良好的电气连接，称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体，或接地极。专门为接地而人为装设的接地体，称为人工接地体。直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等，称为自然接地体。连接于接地体与电气设备接地部分之间的金属导线，称为接地线，与接地体合称为接地装置。由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体，称为接地网。

接地线又分为接地干线和接地支线，接地干线一般应采用不少于两根导体在不同地点与接地网连接。接地体按其布置方式可分为外引式接地体和环路式接地体。按其形状划分，有管形、带形和环形几种基本形式。按其结构划分，有自然接地体和人工接地体之分。

3、接地电流与接地电阻

（1）接地电流与接地短路电流：凡从带电体流入地下的电流即属于接地电流。接地电流有正常接地电流和故障接地电流。正常接地电流指正常工作时通过接地装置流入地下，借大地形成工作回路的电流；故障接地电流指系统发生故障时出现的接地电流。系统一相接地可能导致系统发生短路，这时的接地电流叫做接地短路电流，如接地的380/220V系统的单相接地短路电流。在高压系统中，接地短路电流可能很大，接地短路电流在200A及以下的，称小接地短路电流系统；接地短路电流大于500A的，称大接地短路电流系统。

分析接地网的设计与安装施工

摘要：随着我国经济基础的快速发展，电力事业不断腾飞，但近年来,发生了多起地网引起的事故,导致电力系统事业存在严峻考验。接地网设计考虑不全面、施工不精细、测试不准确等原因,有的不仅烧毁了一次设备,而且还通过二次控制电缆窜入主控室,造成了事故扩大,因此接地网对电力系统的安全稳定运行起到非常重要的作用。

关键词：接地网；接地电阻；设计；安装施工

中图分类号：tf806文献标识码： a 文章编号：

引言

随着随着电力系统的发展，接地短路电流不断增大，设备接触电位差和跨步电位差也不断增大。电力系统容量的不断增加，流经地网的入地短路电流也愈来愈大，因此要确保人身和设备的安全，维护系统的可靠运行，不仅要强调降低接地电阻，还要考虑地网上表面的电位分布。因此，可靠的接地网就成为保障电力系统安全运行的重要措施。为了满足接触电位差和跨步电位差以及电力系统中计算机监控系统的接地要求，需采用均压、隔离、分流和限制接地电阻等方法，使工频接地电阻降到目标值，并满足国家电力行业标准中对接地网的要求。

1 接地网设计的基本要求

1.1常规情况下，接地装置的接地电阻应符合： r≤2000/i 。

1.2根据 dl/t5149 - 2001 国家电力行业标准可知，二次系统

的信号接地是将逻辑信号系统的公用端接到接地网，使其成为稳定的参考零电位。由于信号接地是所有逻辑电路的公用基准点，对接地电阻的要求最高，如果处理不当，会在信号接地上形成噪声电压，导致微机不能正常工作，甚至损坏。因此，必须满足计算机监控系统的接地要求。在电力系统的不断发展中，接地短路电流也愈来愈大，土壤电阻率又高，此时，取决于人地短路电流和总接地电阻的地电位就会非常之高。从而接地电阻就无法满足要求，这对接地网的设计构成了很大的难题。为此需要采取相应的有效措施，其中包括不同的接地方案。