1、10kV 配电网中性点接地运行方式的研究【摘要】配电网中性点接地运行方式因为直接影响到 10KV 配电网的正常运行，所以对于城市日常用电来说具有重要的意义。文章主要分析了几种 10KV 配电网中性点接地方式，对其在实际应用中的优缺点进行研究。 【关键词】10KV 配电网 ； 中性点 ；接地运行方式 中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号： 0、序言 随着我国经济的不断发展，城区配电网中的电缆线路比例不断上升，使得传统的 10KV 配电网系统的电容电流也不断增加，由此引发的配电安全事故频繁发生。由于配电网中性点的接地运行方式直接影响着整个10KV 配电线路供电的可靠性、继电保护装置
2、的功能及相关设备和线路的绝缘水平，所以为了防止安全事故的发生，需要对配电网中性点的几种接地方式进行分析，研究其优缺点，然后根据实际情况进行合理地选择。1、10kV 配电网中性点的接地运行方式 1.1 中性点不接地 在我国传统的设计中，10KV 配电网络系统一般都采用中性点不接地的方式。当整个网络系统正常或者单相接地时，三个线电压会保持对称，在接地点只会渡过很小的电容电流，因此这也被叫做小接地电流系统，在接地点一般不会出现电弧，并且三相用电设备可以正常运行 12 个小时，具有较高的供电可靠性。 1.2 中性点经消弧线圈接地 如果电容电流超过规定值，电弧不容易消除，就应该采用中性点经消弧线圈的接地
3、运行方式。在运行正常的情况下，三相系统对称，中性点的电流值为零，在消弧线圈中无电流。但是当系统发生单相接地时，经过接地点的电流值是经过消弧线圈的电流值与接地电容电流值之和，并且由于二者方向相反，相互抵消，从而接近限制接地电流，在接地点避免产生弧光作用，从而避免过电压的产生。 1.3 中性点经电阻接地 在 10KV 交流电网中，尤其是在电缆供电网络中，一般采用的是中性点经电阻接地运行方式1。中性点经电阻接地运行方式，就是在大地与中性点之间接入具有一定阻值的电阻，让系统和电阻对地电容形成并联回路的中性点接地运行方式。在这种类型的供电网络中，当接地电弧熄弧后，中性点电阻可以将系统对地电容中的剩余的电
4、荷放掉，当下一次发生燃弧时，过电压幅值与在正常情况下发生单相接地故障的值差不多，产生的过电压不会很高，从而抑制弧光接地过电压的产生。 2、10kV 配电网中性点接地运行方式的分析 2.1 中性点不接地运行方式 虽然中性点不接地运行方式的 10KV 供电线路系统可靠性较高，而且在局部上节约线路运行的成本，但是这种类型的供电系统在发生单相接地时，中性点的电压会升为相电压，其它两条没有发生故障的线路电压会升高为线电压，并且是正常时候的几倍，如果线路外部绝缘性较低，容易引发安全事故，所以为了提高线路的绝缘性，需要增加绝缘设备的资金投入，从而增加绝缘成本，并且从整体上来看，线路运行的成本更高2。 2.2
5、 中性点经消弧圈接地运行方式 这种方式的主要有以下几个优点：它减小了接地故障时的电流，降低了系统绝缘闪络产生的弧光作用的概率，从而减少了系统跳闸率；它减小了接地工频电流，使地电位降低，从而产婆接地电位差和跨步电位差；它减少了故障点消耗的功率；它的电磁兼容性较好，减小了对通信的干扰，适应城市发展的需要。随着微机控制自动跳跃补偿技术的广泛应用，中性点经消弧圈接地运行方式在技术方面更加合理完善，可以对电容电流、位移电压、残流等进行实时监测，对消弧线圈的分接头进行及时的调整，让残流可以达到最佳补偿的状态，从而减少短路的故障率，提高系统运行的稳定性和可靠性等。 但是这种方式也有它自身的缺点：由于级差、零
6、序有功分量以及测量准确性的影响，由消弧线圈本身带来的附加接地残流的计量结果偏差较大；由于这种类型的系统除了主变压器外，还要加装变压器，并且消弧线圈的容量越大，就需要价格越高的零序阻抗较小的接地变压器，提高系统运行的成本；消弧线圈不能对谐波电流，尤其是 5 次谐波进行补偿，而且无法抵消正统波电容电流与非正弦波电流补偿抵消时产生的高频分量部分。随着 10KV 配电线路电容电流的增大，消弧线圈的容量也要随之增大，这样虽然提高了它的使用率，但是相对的也减少了它的使用寿命；因为电缆无法自动恢复绝缘，消弧线圈对永久性故障单相接地故障无法充分地发挥作用，需要加装过电压的保护装置，将其变成消弧及过电压的保护接
7、地方式。 2.3 中性点经电阻接地运行方式 根据我国城市 10KV 电网的实际情况，中性点经电阻接地运行方式采用的电阻一般是小阻值的电阻，这种方式属于大电流接地，具有以下几个主要的优点：这种方式可以快速的将故障切除，抑制谐振过电压的产生发展，在防止非瞬时性单相接地故障变成相间短路故障方面非常有效；可以降低设备的绝缘水平，节省成本；双重接地的发生的概率可以被减至最低；控制系统中性点的电位发生偏移；与无间隙氧化锌避雷器的适应性良好，帮助降低雷电过电压幅值；不会被电容电流的变化所影响，系统运行方式比较灵活。 虽然中性点经电阻接地运行方式具有许多的优点，在实际的情况中被广泛的应用，但是对于我国目前的城
8、市 10KV 配电网来说，还存在着一些需要改进的缺陷：对于非永久性和永久性的故障来说，在 10KV 配电网中应用这种中性点接地运行方式，故障的线路都容易跳闸，将大幅度增加线路故障跳闸率；如果零序保护失灵，在接地电流很大的情况下，接地点周围的电气设备将受到到较大的影响，甚至损坏；如果接地故障电压剧增，整个系统内的一些绝缘性能较低的线路、设备将会被击穿损坏。 由于这种方式和其它的方式比较起来，在实际应用过程中更为合理，所以可以通过采取一些措施来克服这种方式的缺陷。比如为了降低跳闸对线路、设备及用户的影响，可以采取断路器重合闸来恢复瞬间故障，或者通过提高 10KV 配网的自动化水平和完善互联网或环网
9、的措施；又如为了保证零序接地保护动作的灵敏性、可靠性、速动性等，引进新材料、新技术来提高继电保护工作的作用等。 在国外的 10KV 城市电网中，这种中性点接地运行方式很早之前便已经得到了广泛的应用，比如法国的城市电网主要采用中性点经低电阻的接地运行方式，美国的城市电网主要采用中性点经中电阻的接地运行方式，日本的城市电网则是主要采用了中性点经高电阻的接地运行方式3。在我国，10KV 城市电网，如广州、深圳、上海、南京等城市的 10KV 电网，也很早就开始根据实际的情况采取合适的中性点经电阻接地运行方式。值得注意的是，为了保证这种方式的可靠性和安全性，应用电阻的选择必须根据城市电网的具体情况来选择
10、，因为此电阻阻值的大小与继电保护的灵敏度、限制间隙性弧光接地过电压的倍数、对通讯线路的干扰等因素有关，在选择时要先不断的比较分析，选择综合效果最优的电阻。 3、结语 综上所述，每种中性点接地运行方式都有自己的优点和缺点，在实际的选用时，要全面的考虑供电可靠性、10KV 配电网的结构及其未来的发展等各个方面，根据应用的实际情况来选择合适的接地运行方式，确定后还要完善其它相关的设施设备，并不断的对其进行监测和调整，以保证其正常的运行。 参考文献： 1 朱维明，徐建强，仇群辉，等. 关于 20kV 配电网灵活接地方式若干问题的探讨J. 浙江电力. 2012(7): 6-8. 2 孙可，董朝武，周浩，
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