10kV配网中性点小电阻接地技术与应用.docVIP

10kV配网中性点小电阻接地技术与应用 　　【摘要】随着国家对配电网系统的改造升级，大量新型设备的使用和电量的增加，选择一种安全有效的接地装置，降低配电网接地电流对通信网络的干扰，对保障配电网安全可靠运行有重要意义。本文主要对10kv配电网中性点经小电阻接地原理进行了分析，对它的优点和存在的不足进行探讨，以便更好地推广10KV配网中性点小电阻接地技术应用。 　　【关键词】配网；小电阻；技术；应用 　　近年来，随着我国城市建设和配电网建设的快速发展，小电阻接地方式因为能快速准确切断配电网故障路线，缩短了配电网故障排除的时间，提高了供电的安全性和可靠性，避免了10KV配电网系统因单相接地造成的电压升高导致供电设备损坏，容易造成的人身触电事故的发生，因此，该项技术受到电力部门的大力推广和应用。 　　一、10KV中性点小电阻的原理和优势 　　目前，我国电力系统主要有中性点直接接地方式和中性点不直接接线方式。110KV以上主要采取中性点直接接地方式，直接接地系统短路电流大，继电保护容易发现和隔离故障。10kV—66KV配电网均采取不直接接地方式，主要包括中性点不接地方式、中性点经消弧线圈接地（又称谐振接地）、中性点电阻接地、中性点经电抗接地等，农村10kV配电网以架空线为主，城区大部分采用电缆敷设方式，10kV配电系统常采用不接地系统。单相接地故障长时间不消除不仅威胁到设备的安全运行，而且容易造成电路的安全隐患（单相接地后引起中性点偏移，导致其它二相电压偏高），因此，10KV配电网一般都采用中性点小电阻接地方式。北京、上海、天津、广州、深圳等大城市目前全部都采用这种方式。配电网中性点小电阻接地方式由接地变、小电阻构成。因主变10 kV 侧为三角接线，需通过接地变提供系统中性点。接地变压器容量的选择应与中性点电阻的选择相配套，中性点接地电阻接入接地变压器中性点。接地变一般采用Z 型接地变，即将三相铁心每个芯柱上的绕组平均分为两段，两段绕组极性相反，三相绕组按Z形连接法接成星型接线。其最大的特点在于，变电站中性点接地电阻系统由接地变、接地电阻、零序互感器（有的配有中性点接地电阻器监测装置）等组成。 　　1、10KV中性点小电阻系统可及时调节电压。在配电网的整个接地电容电流中，含有5次谐波电流，所占比例高达5%～15%，消弧线圈在电网50Hz的工作环境下，对于5%～15%的接地点的谐波电流值受到影响，低于这个数值，不能正常运行。而通过小电阻的接地方式却能保持谐波电流值数值不变，保障电力系统输出的设备有效运转。 　　2、及时消除安全隐患。在配电网中，当接地电流量增加的时候电压不稳，或者发生短路等线路故障以后，小电阻系统会自动启动保护程序，立即切断故障线路，消除由于单相接地可能造成的人身安全隐患，同时也能够让电力工作人员快速排查线路故障问题，及时恢复供电。 　　3、增加供电的可靠性。目前，我们国家的电缆材质主要由铜芯，铝芯，当电缆线路接地时，接地残流大，电弧不容易自行熄灭，所以电缆配电网的单相接受地故障难以消除的。中性点经消弧线圈接地的系统为小电流接地系统，当发生单相接地永久性故障后，接地故障点的查找困难，单相接地故障点所在线路的检出，一般采用试拉接地手段。在试拉过程中，如果不及时检出故障所在路线，故障电弧不容易自行熄灭，容易扩大为相间短路。而小电阻接地方式可准确快速切除故障线路，提高了供电可靠性。 　　二、10kV配网中性点小电阻接地技术存在的问题 　　1、如今，随着城市配电网电缆化率的提高，当配电网发生单相接地故障时，导致通信质量受到影响，电路短路不能及时自熄，只能靠切断电源；在实际操作中，由于电缆的长度不确定，设计过程中，很难精确算出电缆的相关参数，容易引起误差，给电力部门的工作带来困难。。 　　2、目前由于技术的缺失，电力系统缺乏对单相接地故障的控制能力。常常会扩大为相间短路，消弧线圈接入系统受到限制，如果发生单相接地故障，弧光燃烧引起过电压，会造成电力设备的绝缘材料损坏，或者开关柜损坏，电缆绝缘体被击穿，发生漏电的事故，稍不注意，容易发生人身触电的事故，由于电力系统不能自动调节，如果不能及时切断电源，触电人员无法自救，长时间接受漏电流，难免发生人员伤亡的事故。 　　三、10kV配网中性点小电阻接地技术应用 　　1、降低电压。系统内部过电压水平随着IR 增加而降低（IR为单相接地故障情况下流过中性点电阻的额定电流）。但当IR4IC以后，降低过电压的作用已不明显且经济投资相对提高。因此从降低系统内部过电压水平及两段母线并列运行时共用1台中性点电阻器来考虑，选配IR≈K×2×2IC（每段母线电容电流约为50A），K为考虑系统以后发展的裕度系数，取1～1.5。因此取单相接地故障时流过中性点电阻的额定电流为400