10 kV配網中性點經小電阻接地技術的應用

周建

摘 要：配網系統的穩(wěn)定運行對供電質量的提升和供電企業(yè)的快速發(fā)展有很大的影響。為確保配網系統的穩(wěn)定運行，必須選擇一種安全、有效的接地裝置，減少配電網接地電流對通信網絡的影響。重點介紹了10 kV配網中性點經小電阻接地技術及其應用。

關鍵詞：10 kV配網；小電阻接地技術；電阻；電網

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）15-0058-02

隨著科技的快速發(fā)展，小電阻接地技術逐漸應用在配網安全運行過程中。小電阻接地技術能迅速切斷故障線路，有效縮短電網故障的排查時間，提高排查效率，同時，還能有效避免因配網單相接地問題造成的設備損壞和由此引發(fā)的觸電事故，因此，小電阻接地技術對配網系統的安全運行有十分重要的作用。

1 10 kV配網中性點小電阻接地技術

1.1 10 kV中性點小電阻簡介

配網中性點小電阻接地主要由小電阻、接地變等組成。在10 kV配網中，主變壓器在10 kV側的接線方式為三角接線，因此，需要利用接地變提供相應的系統中性點，確保小電阻接地技術的有效應用。一般情況下，10 kV中性點小電阻的接地變多采用“Z”型接地變，就是將三相鐵心芯柱上的繞組平均分成兩部分，然后將三相繞組按照“Z”型連接起來。

1.2 10 kV中性點小電阻的優(yōu)勢

1.2.1 能夠及時調節(jié)電壓

5次諧波電流在配網接地電容電流中占了5%～15%的比例，其對維持電力系統的穩(wěn)定有著不容忽視的作用。當消弧線圈在電網50 Hz的條件下工作時，諧波電流值就會受到影響。利用小電阻接地技術能確保諧波電流值不發(fā)生變化，從而有效確保電力系統運行的穩(wěn)定性和可靠性。

1.2.2 確保供電安全

10 kV配網在實際運行過程中，如果接地電流增加，很可能會引發(fā)電壓不穩(wěn)、短路等故障，影響供電安全。在這種情況下，小電阻系統會根據檢測到的數據信息，自動啟動相應的保護程序，并對故障進行應急處理，從而為工作人員的生命安全提供保障。

1.2.3 提高供電的可靠性

從目前來看，我國在配電網中使用的電纜絕大部分屬于鋁芯電纜和銅芯電纜，如果電纜發(fā)生接地現象，由于其殘余的電流較大，電弧幾乎不可能自行熄滅，這就給配電網單相接地故障的排除造成了很大的困難。在發(fā)生單相接地故障后，很難及時排查接地故障，傳統的故障排除手段是采用試拉接地法。采用該種方法進行故障檢查時，如果不能及時查找出故障線路，就會造成故障的擴大。而通過小電阻接地技術，可以準確、快速地定位和排除故障，從而提高供電的可靠性。

1.3 10 kV中性點小電阻接地方式的體現

10 kV中性點小電阻能與線路零序保護配合，從而快速、準確地判斷出線路的故障，避免在檢查故障線路過程中，由拉閘、合閘等操作引起過電壓現象。當故障線路接地電弧熄滅后，殘余電流會通過中性點接地電阻釋放出去，當再次發(fā)生燃弧現象時，不會引起過電壓現象。

2 小電阻接地技術存在的問題

隨著城市化建設步伐的推進，城市配網中電纜的使用率越來越高，一旦配網出現單相接地問題，通信質量就會受到嚴重的影響，且電路短路很難自行熄滅，必須依靠手動切斷電源的方式來防止故障擴大。在實際工作中，因受各種因素的影響，電纜的長度并不確定，而且設計人員也不能對電纜參數進行準確的計算，這對電力部門的工作造成了一定的影響。

目前，受技術的限制，電力系統對單相接地故障的控制比較差。單相接地故障經常會發(fā)展成相間短路故障。消弧線圈接入系統受到限制，弧光燃燒會造成過電壓，進而對電網設備的絕緣性能造成破壞，引起漏電事故。如果工作人員在工作中不注意，就會發(fā)生觸電事故，加上電網系統不能自動調節(jié)，因此，如果不能將電源及時切斷，且觸電人員不能自救，就會造成人員傷亡事故。

3 小電阻接地技術的應用

3.1 降低電壓

在電網系統中，過電壓水平會隨著單相接地故障下通過中性點電阻額定電流的增加而降低。當單相接地故障下通過中性點電阻額定電流大于4IC后，降低過壓的作用已經不太明顯，并且需要投入比較大的資金。因此，選用1臺中性點電阻器來降低系統內部的過電壓水平，兩段母線并列運行，此時，單相接地故障下通過中性點電阻額定電流為K×2×2IC，其中，K為系統發(fā)展的裕度系數，取值在1～1.5之間。在這種情況下，單相接地故障下通過中性點電阻額定電流為400 A。

3.2 提高繼電的靈敏度

中性點小電阻接地過度電阻會造成繼電靈敏度的降低。一般來講，電阻值越高，通過電阻的電流越小，繼電的輸入量就越高。根據電力的需求，每條線路的對地電容電流要小于單相接地故障電流，以確保其能夠滿足繼電保護靈敏度的實際要求。

3.3 保障人身安全

通過接地體的電流越大，就越容易引起觸電故障，因此，在設置中性點接地電阻的電流額度時，要盡量設定小的電流值，防止引起跨步電壓，導致電勢值超出標準范圍。根據相關規(guī)定，接觸電勢和電阻電流的跨步電壓要小于1 000 A，因此，400 A的電流額度對人體是沒有危害的。當故障電流超過標準范圍10 A后，就必須排除故障，同時停止電纜的持續(xù)運行。在選則電阻額度時，要根據電路的承受力度、電壓的額定值等確定，以避免觸電事故的發(fā)生，保障人身安全。

3.4 提高通信質量

根據相關規(guī)定，當通信電纜和大地中間沒有安裝放電間隙時，危險影響電壓要小于430 V，高可靠線路的電壓則要小于630 V。從這個角度考慮，為確保通信質量，通過電阻的電流值要適中，不能過大。在城市配網建設過程中，要根據當地的發(fā)展狀況、人口密度等因素，選擇合適的電阻，從而保證通訊線路的正常運行。

3.5 開發(fā)新產品

實際上，我國目前的電網設備并不完善，存在著一定的漏洞，在實際應用中難以充分滿足配網的需求。因此，相關技術人員應該加大研發(fā)力度，不斷開發(fā)新的技術和產品，以滿足日益增長的電力需求，確保電網接地方式的安全性和實用性。在現代通信技術的影響下，我國部分10 kV配網的線路已經逐漸實現了自動化改造和遠程監(jiān)控。相信在不久的將來，10 kV配網線路將會完全實現自動化。

4 結束語

10 kV配網中性點小電阻接地技術能夠及時調節(jié)電壓、消除安全隱患、提高供電的可靠性，因此，電力企業(yè)在建設電網系統時，要根據實際情況，選擇合理的電網中性點接地方式，不斷提高電網系統運行的穩(wěn)定性，從而有效地促進電力企業(yè)的快速發(fā)展。

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〔編輯：王霞〕