摘  要：介绍了10 kV配电网中性点接地方式的选择，并着重讨论了消弧线圈接地方式的优越性。

关键词：10kV配电网；中性点接地；消弧线圈

Abstract: The article will analyze 10kV distribution network neutral point grounding mode of choice, and focused on the arc-suppression coil grounding superiority.

Key words: 10kV distribution network; neutral grounding; arc-suppression coil

Study on Neutral Grounding Mode for 10kV Power Distribution Network

前言

中压配电网中性点接地方式分为两类:第一类是需要断路器遮断单相接地故障的，属十大电流接地方式；第二类是单相接地电弧能够瞬间自行熄火的，属十小电流接地方式。10k配电网中性点接地方式的选择要综合考虑各种影响性因素，其中包括接地故障类型、供电可靠性、人身安全保障、绝缘水平配合、继电保护配合、通信干扰影响和设备安全等。

1 10kV配电网中性点接地方式的选择

1.1  中性点不接地

中性点不接地方式，是指中性点没有人为与大地连接。事实上，这样的配电网是通过电网对地电容接地的。当中性点不接地的系统发生单相接地故障时，承受线电压的电气设备的供电并未遭到破坏，仍可以继续运行。但是这种电网也只能允许带故障连续供电一段时间（规程规定为2 h），长期在单相接地的状态下运行，也是不能允许的。因为这时非故障相电压升高，绝缘薄弱点很可能被击穿，从而引起两相接地短路，将严重地损坏电气设备。所以，在中性点不接地电网中，必须设专门的监视装置，以便运行人员及时地发现单相接地故障，从而切除电网中的故障部分，否则会造成非故障线路的不必要停电。

在中性点不接地系统中，当接地的电容电流较大时，在接地处引起的电弧就很难自行熄灭。在接地处还可能出现所谓间隙电弧，即周期地熄灭与重燃的电弧。由于电网是一个具有电感和电容的振荡回路，间歇电弧将引起相对地的过电压，其数值可达2.5～3.5倍相电压。这种过电压会传输到与接地点有直接连接的整个电网上，更容易引起另一相对地击穿，而形成两相接地短路。

1.2  中性点经消弧线圈接地

中性点经消弧线圈接地方式，是指配电网一个或多个中性点经消弧线圈与大地连接，消弧线圈的稳态工频感性电流，对电网稳态工频容性电流调谐，故也称谐振接地。当单相接地电容电流超过了允许值10A时，可以用中性点经消弧线圈接地的方法来解决。消弧线圈的电感，可用通过改变接入绕组的匝数加以调节。在正常的运行状态下，由于系统中性点的三相不对称电压数值很小，所以通过消弧线圈的电流也很小。采用过补偿方式，即使系统的电容电流突然的减小（如某回线路切除）也不会引起谐振，而是离谐振点更远。

在中性点经消弧线圈接地的系统中，单相接地和中性点不接地系统一样，故障相对地电压为零，非故障相对地电压升高至3倍，三相线电压仍然保持对称和大小不变，所以也允许带故障运行，但不得超过2h。接地电流小，还可减轻对附近弱电线路的影响。在中性点经消弧线圈接地的系统中，各相对地绝缘和中性点不接地系统一样，也必须按线电压设计。

1.3  中性点经电阻接地

中性点经电阻接地方式，是指配电网中至少有一个中性点接入电阻。中性点经电阻接地，按限制接地故障电流大小的要求不同，分高、中、低值电阻接地方式。当中性点经低电阻接地的系统发生单相接地故障时，非故障相电压不升高或升幅较小，对设备绝缘等级要求较低，其耐压水平可以按相电压来选择。发生接地故障时，由于流过故障线路的电流较大，零序过流保护有较好的灵敏度，可以比较容易检出故障线路。

由于接地点的电流较大，当零序保护动作不及时或拒动时，将使接地点及附近的绝缘受到更大的危害，导致相间故障发生。当发生单相接地故障时，无论是永久性的还是非永久性的，均作用与跳闸，使线路的跳闸次数大大增加，严重影响了用户的正常供电，使供电的可靠性下降。

1.4  中性点直接接地

中性点的电位在电网的任何工作状态下均保持为零。在这种系统中，当发生单相接地时，这一相直接经过接地点和接地的中性点短路，单相接地短路电流的数值最大，因而立即使继电保护动作，将故障部分切除。

中性点直接接地或经过电抗器接地系统，在发生单相接地故障时，故障的送电线被切断，使得用户的供电中断。运行经验表明，在 1 kV以上的电网中，大多数的单相接地故障，尤其是架空线路的单相接地故障，大都具有瞬时的性质，在故障部分切除以后，接地处的绝缘可以迅速恢复，而送电线路可以立即恢复工作。

2 消弧线圈接地方式分析

2.1  提高供电可靠性

判断可靠性的首要问题，是供电连续性。随着配电网改造的进行，现在配网的供电可靠性有了很大的提高。供电可靠性是对电力系统的首要要求，根据对供电可靠性的要求，负荷被分为三个等级：

（1）第一级负荷——对这一级负荷中断供电将造成人身事故，设备破坏生产秩序长期不能恢复，人民生活将发生混乱。

（2）第二级负荷——对这一级符合中断供电将造成大量减产，人民生活将受到严重影响。

（3）第三级负荷——所有不属于第一级、第二级的负荷。

2.2  人身安全的保障

采用消弧线圈接地后，接地故障的电流可以被限制到10A以下，接地电流的的危害大大地减轻了，对于瞬时性的单相接地故障，可以自行消除故障，大大地减小了人身触电事故发生的机率，而对于单相永久性接地故障，因为残流很小，接触电压和跨步电压都很低，在带故障运行的状态下，即使触电，发生生命危险的概率也比较小。中性点通过消弧线圈接地，可以满足安全的需要。

2.3  继电保护的配合

小电流接地系统的继电保护选择性问题，是一个长期存在的技术难题，但现在己经得到了很好的解决。就是通过微机保护，其原理与过去的增大接地故障电流的物理模拟方法截然不同，是建立在运算的基础上，凡是对故障参数进行数学分析和运算的继电保护均可以实现。微机保护引入了相对相位和参量比幅关系，再加上重复判断和综合判断的措施，既可作用于信号，也可作用于跳闸(可以瞬时，也可以自动延时，手动)。微机保护具有灵敏度高、速度快、判断能力强、可靠性高、整定方便等优点。因此以前的消弧线圈接地方式的残流很小，继电保护难以配合的障碍，己经得到了很好的解决。

2.4  通信干扰的影响

电力网络在正常运行和故障运行的情况下，因为存在电磁耦合、静电感应、地中电流传导、高频电磁辐射等情况，可能对通信网络产生干扰作用。前3种情况与中性点的接地方式有着密切的关系。理论与实际表明，限制单相接地电流，是防止通信干扰的有效措施，中性点经消弧线圈接地方式在全补偿的运行情况下，系统地零序阻抗接近无穷大，单相接地电流非常小，电磁干扰受到有力的限制，这样的接地方式能够很好地与通信网络兼容，同时与故障点的位置无关。在音频干扰方面，不接地系统实际上是通过中性点的等值电容接地。

3 结束语

小电阻接地方式与消弧线圈接地方式比较，过去是互有优缺点，消弧线圈接地供电可靠性高，人身安全与设备安全性好，通信干扰小等，但保护选择性差，人工调谐困难。但随着微机选线技术的提高，以及自动跟踪消弧线圈的技术成熟，消弧线圈接地方式的优越性越来越明显，并且受到重视和发展，因此在电网改造中推广和优化消弧线圈的接地方式是正确的。

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