配电系统中性点接地方式的分析

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1、配电系统中性点接地方式的分析 2003-10-29  配电系统中性点接地方式的分析摘要：配电系统中性点接地方式有不接地、经消弧线圈接地和经电阻接地等，各种方式各有其优缺点，应根据具体情况通过技术经济比较确定。对于电缆和架空线混合线路，究竟采用经消弧线圈接地还是经电阻接地一直颇有争议。文章针对苏州市新区2个变电站的10kV出线具体情况，从供电可靠性、内过电压、对通信线的干扰、继电保护以及确保人身安全诸方面进行分析，认为在这2个变电站的10kV系统中采用中性点经电阻接地是适宜的。关键词：配电系统；中性点；接地方式；消弧圈接

2、地；电阻接地一、前言文献[1]中规定：“3kV～10kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路当单相接地故障电容电流超过10A，3kV～10kV电缆线路当单相接地故障电容电流超过30A，又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式”。该标准还规定：“6kV～35kV主要由电缆线路构成的送、配电系统，单相接地故障电容电流较大时，可采用低电阻接地方式，但应考虑供电可靠性要求，故障时瞬态电压、瞬态电流对电气设备的影响、对通信的影响和继电保护技术要求以及本地的运行经验等。”单相接地故障电容电流较大时，一般采用中性点经消弧线圈接地

3、或经电阻接地。在我国城市配电系统中，全电缆出线变电站的单相接地故障电容电流超过30A时采用中性点经电阻接地；全架空线路出线变电站的单相接地故障电容电流超过10A时采用中性点经消弧线圈接地，一般是没有争议的。但是，对电缆与架空线混合线路的单相接地故障电流超过10A时，采用何种方式接地一直存在着2种意见——采用中性点经消弧线圈接地和采用中性点经电阻接地。目前，苏州市新区220kV狮山变电站10kVⅠ段和Ⅱ段母线单相接地故障电容电流分别为41和63A，装设了2台72.9A的消弧线圈。1999年11月1日实测电容电流时发现10

4、kV刀段消弧线圈电流为72.9A时，中性点电位升高，不得不使Ⅱ段消弧线圈处于欠补偿状态运行，但当发生单相接地时单相接地故障电容电流仍较大。110W何山变电站10kV！段母线单相接地故障电容电流为45A，10kVⅡ段、Ⅲ段母线(为2号变压器所供)单相接地故障电容电流为31A（均不包括用户电缆的电容电流），都没有消弧线圈。如果运行方式改变，由1号主变带I段、Ⅱ段母线或任何一台主变带所有10kV线路时单相接地故障电容电流都大大超过文献［1」中规定的电流值（10A）。二、分析确定配电系统中性点的接地方式，应从供电可靠性、内过电

5、压、对通信线的干扰、继电保护以及确保人身安全诸方面综合考虑。1、供电可靠性单相接地故障可分为永久性故障和非永久性故障，若在电缆与架空线混合线路电缆上发生永久性故障，一般是电缆本体或终端、中间接头击穿；若发生在架空线上，一般为绝缘子碎裂、绝缘导线断线或外物碰及裸导线等。对于永久性接地故障，都应停电排除故障后恢复供电。在中性点经消弧线圈接地时可短时（不超过2h）带故障运行，但是小接地电流系统中确定单相接地线路的“自动选线装置”在消弧线圈补偿后往往不准，只能试拉线路确定故障线路，试拉时实际上已对很多用户（往往是数条线路上的用

6、户）短时停电。确定某条线路为接地故障后仍旧要停电，只是可在停电前转移负荷或通知用户，但也仅局限于重要用户。在发生单相接地时，另外两相电压升高，可能会发生其他电缆的另一相接地故障。1999年10月7日，狮山变的乐园线C相接地（系用户启动电抗器对地放电），引起商城线B相永久性接地，经查为电缆B相对地击穿。万一线路上单相接地引起过电压致使变电站母线故障，将扩大停电范围（上海、北京都发生过类似事故）。发生非永久性单相接地故障，只会在架空线路的裸导线处，一般是雷击时绝缘子对地闪络或刮风时树枝碰线；在中性点经电阻接地时，线路将跳闸

7、。但是狮山变和何山变的10kV出线分别为66.6km和41km，其中电缆分别为41.4km和31.2km，架空线为25.2km（绝缘导线22.4km，裸导线2.8km）和9.8km（绝缘导线8.3km，裸导线1.5km），裸导线线路只占4.25％和3.67％，发生非永久性单相接地故障的概率是很低的。据现有资料统计，自1998年1月1日以来狮山变和何山变的出线没有发生过裸导线非永久性单相接地故障。现在城市配网系统已逐步形成手拉手、环网供电网络，一些重要用户由两路或多路电源供电，对用户的供电可靠性不再是依靠允许系统带着单相

8、接地故障维持Zh来保障，而是靠加强电网结构、调度控制和配网自动化来保证。2、内过电压中性点经电阻接地可降低单相接地工频过电压，而且能迅速切除故障线路，工频电压升高持续时间很短，这对干有累积效应的电缆绝缘有利，也为氧化锌避雷器的安全运行创造了良好条件。弧光接地过电压影响范围大、持续时间长，对设备绝缘有较大的威胁。在中性点不接地或经消