摘要：本文簡(jiǎn)要介紹和分析了小電流接地系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地、經(jīng)小電阻接地三種接地方式的工作方式及優(yōu)缺點(diǎn)，以及消弧線圈并聯(lián)小電阻接地方式的工作方式及優(yōu)缺點(diǎn)，闡述了小電流接地系統(tǒng)中性點(diǎn)各種接地方式在配電網(wǎng)中的合理應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：小電流接地系統(tǒng) 中性點(diǎn) 消弧線圈接地 經(jīng)小電阻接地

　　1、前言

　　我國66kV及以下配電網(wǎng)一般采用不接地、經(jīng)消弧線圈接地和經(jīng)電阻接地方式，而不同的接地方式在電網(wǎng)方式發(fā)生異常時(shí)，尤其是發(fā)生單相接地故障時(shí)，會(huì)影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，如供電可靠性、電氣設(shè)備和線路的絕緣水平及繼電保護(hù)的正確動(dòng)作等，因此應(yīng)綜合考慮電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式等來正確選擇小電流接地系統(tǒng)的接地方式，本文就這幾種接地方式優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行介紹及分析。

　　2、小電流接地系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式介紹

　　2.1 中性點(diǎn)不接地方式

　　中性點(diǎn)不接地方式即中性點(diǎn)不加任何設(shè)備，可以看作是經(jīng)容抗接地系統(tǒng)，該容抗是由電網(wǎng)中的架空線路、電纜線路、電動(dòng)機(jī)、變壓器等對(duì)地耦合電容組成。

　　2.2 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式

　　中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地即在系統(tǒng)與大地之間接入一個(gè)消弧線圈，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，則相當(dāng)于在故障點(diǎn)接入一個(gè)感性電流補(bǔ)償電容電流，合成的接地電流為零或者變?yōu)楹苄?，電弧自行熄滅，使電網(wǎng)恢復(fù)正常。

　　2.3 中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式

　　中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地即在系統(tǒng)與大地之間接入一個(gè)小電阻，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，等于將小電流接地系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為大電流接地系統(tǒng)，能快速檢出故障線路予以跳閘，并且中性點(diǎn)經(jīng)小電流接地方式對(duì)設(shè)備絕緣等級(jí)要求較低。

　　3、小電流接地系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式優(yōu)缺點(diǎn)分析

　　3.1 中性點(diǎn)不接地方式

　　中性點(diǎn)不接地方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，不需要任何附加設(shè)備，投資少，適用于農(nóng)村10kV架空線路為主的輻射形或者樹形的的供電網(wǎng)絡(luò)，發(fā)生單相接地故障時(shí)此種接地方式電流值一般為幾安至十多安，故障點(diǎn)電弧能自行熄滅，不會(huì)引起繼電保護(hù)跳閘，電網(wǎng)可以繼續(xù)運(yùn)行，并且接地點(diǎn)電位升高幅度小，安全性較好。雖然中性點(diǎn)不接地方式在單相接地故障時(shí)能繼續(xù)供電是一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)，但隨著配電網(wǎng)出線的增多及電纜的大量使用，使得電網(wǎng)對(duì)地電容電流大幅增加，此時(shí)單相接地故障時(shí)故障點(diǎn)的電弧已不能自行熄滅。并且中性點(diǎn)不接地方式容易導(dǎo)致PT鐵芯飽和，引起鐵磁諧振過電壓。

　　3.2 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式

　　中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式在發(fā)生單相接地故障時(shí)，利用消弧線圈的電感電流補(bǔ)償系統(tǒng)的電容電流，能有效地減少單相接地電流，使故障點(diǎn)電弧迅速熄滅，有效防止過電壓的產(chǎn)生?！禗L/T613-1997 交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》規(guī)定：“3-10kV鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線路構(gòu)成的系統(tǒng)接地電容電流大于10A，或者3-10kV電纜線路構(gòu)成的系統(tǒng)接地電容電流大于30A，又需要在接地故障條件下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采用消弧線圈接地方式。”但當(dāng)電網(wǎng)對(duì)地電容電流較大時(shí)，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式需補(bǔ)償?shù)南【€圈容量較大，使投資增大，且此時(shí)消弧線圈計(jì)算電容電流與實(shí)際誤差較大，補(bǔ)償?shù)恼_性難以保證。消弧線圈接地方式由于減小了接地電流，在原理上增加了故障的選線難度，難以快速切除故障。另外系統(tǒng)帶接地故障長(zhǎng)期運(yùn)行，墜地導(dǎo)線易引發(fā)觸電事故，絕緣損壞引起停電事故。

　　3.3 中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式

　　不接地方式及消弧線圈接地方式均為非有效接地方式，難以實(shí)現(xiàn)快速查處接地故障點(diǎn)，而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市配電網(wǎng)均已改為電纜出線為主，發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于非故障相電壓升高為線電壓，對(duì)電纜絕緣是嚴(yán)重威脅，需快速的切除故障?！禗L/T613-1997 交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》規(guī)定：“6-35kV主要由電纜線路構(gòu)成的送、配電系統(tǒng)，單相接地故障電容電流較大時(shí)，可采用低電阻接地方式”，因此已有不少配電網(wǎng)采用經(jīng)小電阻接地的運(yùn)行方式。對(duì)于中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地的系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地電流為數(shù)百安，保護(hù)裝置零序保護(hù)可以檢出故障電流并啟動(dòng)跳閘，將故障設(shè)備從電網(wǎng)中切除，減少對(duì)電氣設(shè)備的損壞程度。更為重要的是可降低電氣設(shè)備的耐壓水平，節(jié)省投資。在復(fù)雜電網(wǎng)中也避免了采用消弧線圈帶來管理、運(yùn)行上的麻煩。但中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地時(shí)，線路發(fā)生單相接地故障需及時(shí)切除，并且中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地方式無法區(qū)分瞬時(shí)故障與永久性故障，對(duì)所有單相接地均啟動(dòng)線路跳閘，增加了線路的跳閘次數(shù)，影響了供電可靠性。

　　3.4 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈并聯(lián)小電阻接地方式

　　小電流接地系統(tǒng)不接地方式和經(jīng)消弧線圈接地方式能自動(dòng)消除瞬時(shí)性單相接地故障，具有減少跳閘次數(shù)、降低接地故障電流的優(yōu)點(diǎn)。但兩種方式由于不能切除非瞬時(shí)性單相接地故障，整個(gè)配電系統(tǒng)須承受較長(zhǎng)時(shí)間線電壓，因此對(duì)設(shè)備的絕緣水平要求高。同時(shí)，非瞬時(shí)性單相接地故障的長(zhǎng)時(shí)間存在也不利于設(shè)備及人身安全。小電阻接地方式可避免配電系統(tǒng)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間工頻過電壓的問題，對(duì)設(shè)備絕緣要求相對(duì)較低，但系統(tǒng)中任何單相接地故障都跳閘，導(dǎo)致跳閘率過高，同時(shí)，在系統(tǒng)單相接地故障時(shí)故障點(diǎn)接地電流很大，也帶來許多不利影響。因此這兩種接地方式對(duì)于既有電纜出線，又有架空線路且電容電流為較大的配電網(wǎng)難以發(fā)揮優(yōu)點(diǎn)。此時(shí)采用快速動(dòng)作的消弧線圈作為接地補(bǔ)償設(shè)備，同時(shí)采用可控電阻作為選線設(shè)備的消弧線圈并聯(lián)小電阻接地方式，對(duì)非瞬時(shí)性單相接地故障，配電系統(tǒng)能在接地結(jié)束后自動(dòng)恢復(fù)正常。對(duì)非瞬時(shí)性單相接地故障，消弧線圈在補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)可以依靠可控電阻快速(小于10 秒)正確判斷出接地線路，將故障線路切除，從而提高配電網(wǎng)的供電可靠性。這種方式兼取了上述兩種接地方式的優(yōu)點(diǎn)并避免了它們的缺點(diǎn)，尤其適用于電纜出線、架空線路的混合線路配電網(wǎng)，但消弧線圈并聯(lián)小電阻接地方式投資較高，經(jīng)濟(jì)型較差。

　　小電流接地系統(tǒng)正常運(yùn)行、不接地方式、經(jīng)消弧線圈接地方式、經(jīng)小電阻接地方式典型的電流和電壓波形如下圖所示：

　　4、結(jié)語

　　小電流接地系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式的選擇是關(guān)系到電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的一項(xiàng)重大決策，須綜合考慮多種因素并通過經(jīng)濟(jì)比較采用不同的接地方式。

　　參考文

　　[1]DL/T613-1997 交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合

　　[2] 國家電網(wǎng)公司繼電保護(hù)培訓(xùn)教材 中國電力出版社，2009.

　　推薦閱讀：對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)若干問題的研究