10kv配电网小电阻接地系统单相短路故障及保护

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1、lOkV配电网小电阻接地系统单相短路故障及保护（国网四川平昌县供电有限责任公司四川省巴中市平昌县636400）摘要：随着我国社会经济的快速发展，配网也在不断扩展，中低压配电网电缆的持续增加和用电负荷的提升，使得配电系统的电容电流也在不断增加。近几年来，我国很多城市开始研宄配电网小电阻接地系统的利用。木文重点探讨了10kV配电网小电阻接地系统单相短路故障与保护。关键词：10kV配电网；小电阻接地系统；单项短路；故障与保护引言我国配电网长时间以来釆用的都是前苏联的形式，中性点采取传统的小电流接地方法，即经消弧线圈接地或者是中性点不接地的方式。在电网当

2、中主变压器低压一侧通常是三角形接法，在该系统中，如果产生单相接地故障，线电压三角形基木保持对称，流经故障点的电流只是经消弧线圈补偿之后的残流或者是电网的电容电流，通常限制在10A之下，对用户工作的影响很小。但是由于近几年城市绝缘架空线与电网电缆的广泛应用，配网的电容电流在急剧加大，导致所配备的消弧线圈容量越来越大，并且配电线路的瞬时性故障在变少，所以，小电流接地方式的优点变得不再显著。随着带来的弧光接地过电压太高，小电流选线麻烦，消弧线圈增容改进耗资巨大等缺陷越来越明显。2.电网小电阻接地体系概论中性点通过电阻接地方式在相应的中性点与大地间接进入

3、相应阻值电阻。但是城市配网中性点的电阻一般是选取阻值小于等于600的小电阻，能够有效限制流过接地点位置的电流在100-1000Ao该方法是一种介于中性点不接地和直接性接地的一种接地方式。采取这种方式中性点电阻与系统对有关地电容形成有效的并联回路，由于电阻是耗能设备，同时也是电容电荷释放的元件与谐振阻压设备，它对间歇性的电弧过电压保护以及限制谐振过电压具有很大的优势。中性点经电阻接地系统通过选取合适的中性点电阻，可以奋效的控制经过接地点的零序电流。某市的小电阻系统所选取的电阻值为100,最为重要的是，在产生单相接地故障的时候，相对应的故障位置电流不

4、会超过200A，非故障相的最大工频谐振相应过电压值可以有效限制在相电压的2.8倍以下。针对10kV配电网小电阻的中性位置接地方式，能够奋效除去产生故障的线路，它相对的过电压较低，谐振过电压不可能持续发展，因此可以合理降低系统的整体绝缘水平。3.中性点经小电阻接地方式的特点中性点经小电阻接地，指的是在中性点接入一个小阻值的电阻。这种电阻跟系统对地电容形成冋路，能够减少弧光接地过电压以及单相接地工频过电压,降低配电设备的绝缘水平。在系统发生单相间歇性电弧接地故障吋，通常情况下最大过电压不超过2.5pu,单相接地故障电流在100〜1000A范围内，继电

5、保护比较容易实现。II可以快速切除故障，避免故障点发展为两点接地故障，同时缩短了故障线路恢复时间。在接地故障期间以内，非故障相的电压不会高于线电压，提高了配电网的可靠性和设备的寿命。不足之处是发生单相接地短路故障吋，继电保护立即动作切除故障线路，增加了停电次数。4.小电阻接地体系单相短路稳态特征分析尽管中性点经过小电阻接地方法具备很多优势，不过在出现接地故障时其流过对应故障位置的电流也是较大的，一般可以达到数百安倍，在相对应的故障位置附近会形成非常高的跨步电压与接触电压，其故障将会在瞬间联系到故障位置附近的人身安全。因此，在发生小电阻接地系统单相

6、接地故障的吋候对应解除电压体系的冇关过电压以及跨步电压，这同吋也是很多电气企业小电阻接地试验点项目最注重的问题。4.1稳态接地电流计算与分析有关的中性点所对应经电阻接地以后，可以认为它是归于冇效接地系统的，或是非有效的接地系统，需要结合电阻值的实际情况来确定。中压电网的中性点经电阻的接地是着手点，B的就是限制电弧接地的过电压。奋关小电流的接地系统对于的继电保护选择处理初期，也利用这种方式实现过故障线路的自动跳闸。当前国内的大城市配电网中性点经电阻对应接地系统，最为关键就是采用中性点经小电阻接地方式，该种接地方式可以奋效的限制电弧接地的吋候所产生的

7、过电压。4.2小电阻接地体系单相短路暂态特征分析由于对应故障的相电压突然降低而引起的故障相放电，它是流经相应的母线而到达相应的故障位置，其放电电流降低的非常快，振荡频率也可以到达数千赫兹，有关对应的振荡频率，是由电网中故障位置、过度电阻数值以及线路参数来决定的；经过非故障相的对应项电压突然提高而使得非故障相的充电电容电流，它流经故障点而形成冋路。由于整体流通的冋路电感非常人，因此其对应的振荡频率仅仅有几百赫兹，充电电流也衰减的非常慢。在相应过渡中，由于配电线路的电阻与电感对苏短路电流的小大与性质影响是极其严重的，所以这个吋候需要将线路的对应电阻与

8、电感放在对应的电路图当中，即短路时暂态等效电路。小电阻接地系统单相短路等效暂态电路示意图如图1所示。图1小电阻接地体系单相短路等效暂态电