10kV配电网中性点经高阻接地方式下的内部过电压与接地故障选线、定位分析

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1、中国电力科学研究院硕士学位论文第1章引言1．1lOkV配电网中性点经高阻接地方式的应用我国lOkV配电网具有数量庞大、分布面广的特点，中性点接地方式的选择对电网供电可靠性和安全运行的影响至关重要。<交流电气装置过电压保护和绝缘配合》DL／T620-1997行业标准⋯总结和吸取了多年来电网的运行经验和科研成果，对lOkV配电网的中性点接地方式做出了新的规定：架空线路构成的网络或架空线与电缆混合构成的网络，电容电流小于IOA时，中性点采用不接地方式，也可以根据限制过电压的需求采用高电阻接地；超过IOA时，采用经消弧线圈接地。纯电缆网络，电容电流小于30A时，中性点采用不接地方式

2、；超过30A时，采用经消弧线圈接地。以电缆为主的网络，电容电流较大时可采用经低电阻接地。I．1．1配电固中性点不同接地方式的比较lOkV配电网一般为中性点非有效接地系统，当发生单相接地故障时可带故障持续运行2小时，不必立即跳闸，因此该种接地方式的供电可靠性比较高。但是由于中性点没有电荷释放通路，长时间带故障运行，接地点往往会产生间歇性电弧，从而产生幅值高、持续时间长的弧光接地或谐振过电压，威胁电网的安全【4】。为保障电网的安全运行，通常采用消弧线圈接地方式以防止产生过电压，但是当电网的规模较小，电容电流在IOA以下时，因采用消弧线圈接地方式的投资费用较高，体现不出消弧线圈接

3、地方式的优越性。表1-1中列出了lOkV配电网不同接地方式的特点，由该表的对比可以看出，不接地系统按目前行业标准DL／T620—1997的规定仅适用于电容电流小于IOA的电网，但在实际电力系统中已出现过电网电容电流低于IOA时的电弧接地过电压事故【4l，【5】；中电阻接地方式仅适用于电容电流小于50A的电网；消弧线圈和小电阻接地方式目前己有成熟的经验，但是在电网的电容电流比较低时，其经济和技术上的优越性不突出。当电网的电容电流小于IOA时，高电阻接地方式在经济和技术上均具有明显的优势，其优点为：1)能实现带故障连续供电，供电可靠性高；2)抑制弧光接地过电压到3．op．u．以

4、下，并可消除PT铁磁谐振过电压和大部分断线谐振过电压；3)接地故障电流小，保证人身与设备的安全；4)简化设备。中国电力科学研究院硕士学位论文表1-1配电同中性点不同接地方式的比较接地方式不接她消弧线圈高电阻中电阻小电阻瞬态过电压／P．u鹉．5<3．2<3．0心．5不跳闸或单相接地故障跳闸不跳闸可跳闸可跳闻接地故障电流幅值小由大故障切除时间长由短供电可靠性好差中性点设备投资高小中由适用范围／A<10>10<10<50>501．1．2高阻接地方式及其应用中性点经电阻接地的电网相当于在零序阻抗zo上并联了一个电阻RN，此电阻可以起到抑制谐振过电压的作用。选取接地电阻应考虑的主要问

5、题是过电压限制水平与接地电流限制水平。而接地电流水平与电网的电容电流和中性点电阻RN有关。只要中性点电阻凡

6、时的弧光接地过电压事故，造成设备损坏、主变压器跳闸和母线停电等。工程实践证明，电容电流在5～10A范围内的弧光接地过电压的问题不容忽视。‘交流电气装置过电压保护和绝缘配合)DL／T620—1997行业标准第3．1．5款规定：6kV和10kV配电系统以及发电厂厂用系统中，当单相接地故障电流较小时，为防止谐振、问歇性电弧接地过电压等对设备的损害，可采用高电阻接地方式。美国在600V到39kV的中低压工矿企业的供电系统中，采用高电阻接地方式已有30多年的历史，积累了大量的现场运行经验。按美国IEEE2中国电力科学研究院硕士学位论文Std．142—1991‘工商业电力系统的接地推荐

7、规程》标准中规定，中性点高电阻接地系统是指“高电阻接地系统的电阻设计应满足Ro≤Xco，以防止产生弧光接地过电压”嗍(其中Ro为电网等值的零序电阻，Xco为电网中每相对地分布容抗)。配电网的电容电流小于IOA时，中性点经高阻接地系统有如下优点：(1)采用高电阻接地方式可以有效的抑制单相接地暂态过电压，使其不大于3．0倍的相电压。在中性点经高电阻接地的配网中，当接地电弧熄弧后，电网对地电容中的残余电荷将通过中性点电阻释放掉，所以当发生下一次燃弧时其过电压幅值和从正常运行情况发生单相接地故障的情况相同，不会产生很高的过