浅谈主变低压侧中性点经小电阻接地零序电流保护的应用
浅谈变压器中性点经小电阻接地方式
Ｉ 曩
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
浅 谈 变 压 器 中性 点经 小 电阻 接地 方 式
郝 茂亭
（ 乌海 电业局 调度 处 内蒙 古 乌 海 ０ １ ６ ０ ０ ０ ） ［ 摘 要］ 本 文论述 了变 压器 经 电阻接地 的优 缺 点 、 常用 方式及 保 护配置 情 况 ， 并简 要介绍 了 乌海 电业局 主变 中性点 经 电 阻接 地情 况 。 ［ 关键 词］ 变压器 中性 点 ； 电阻接地 ； 保 护 配置 中图分 类号 ： Ｔ Ｍ８ ６ ２ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ９ － ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ３ ７ － ０ ０ ０ ８ —０ １
实际运行中由于 电容 电流变化范围较大 ， 使得消弧线圈跟踪补偿具有较大困 难。 此外， 即使能够 补偿 ， 接地点 残余 电流 较大 ， 不利于 电弧熄灭 ， 有 可能引起 弧
光过 电压 ， 从 而达 不到 补偿 的 目的 。 Ｄ Ｌ ／ Ｔ ６ ２ ０ － １ ９ ９ ７ （ ＜ 交流 电气 装置 的过 电压 保 护和 绝缘 配合 》 规定， 电缆线路 为主 的系 统可 以采用 中性 点经 电阻接 地 。 四 中 性点经 电 阻接地 的 忧缺点 Ｉ 、 优点 ： 中性点 经 电阻器接地 ， 可以有效 降低 弧光过 电压和 操作 过电压 幅 值， 并可有效 防止谐 振过 电压 。 因接地 电流较 大 ， 可 以实现 接地保护 的高灵敏 度 和选 择性 。 ２ 、 缺点： 接地 电流大 ， 导致 地 电位升高 ， 可 能对人 身和设 备安全 构成 威胁 － 对通 讯设 备造 成影 响 。 五 中性点 经小 电阻 接地 常用方 式 １ 、 主变低 压侧 为 星形接 线并有 中性 点 引出 ， 中性 点接地 电阻接 入式
小电阻接地系统中接地变压器零序电流保护改进_宁国丽
（1）
故障支路 B 零序电流为
I0B= U0·3 j ω CB- （U0·3 j ω C + U0 ／ RN）
（2）
其 中 ，U0 为 系 统 单 相 接 地 故 障 时 中 性 点 电 压 ；CA 为
A 支路对地电容；CB 为 B 支路对地电容；C 为两支路
对地电容之和；RN 为系统接地电阻值。 对于小电阻接
为了提高对用户供电的可靠性，但采用上述零序电 流保护动作同时跳开 A、B 分支断路器的方式后，保 护失去了选择性，扩大了单相接地故障的事故停电 范 围 ，降 低 了 对 用 户 供 电 的 可 靠 性 ［7］。
T1
T2
T3
接
接
接
地
地
地
变
变
变
RN
I0 RN
RN
K5 I0A
QF3
QF1
A
K7
K2
K6
K1
优先切除故障分支的分段断路器，减少不必要的负
荷损失。 具体的新型接地变的零序过流保护逻辑方
案如图 2 所示。
图 2 中，I0、I0A、I0B 为图 1 中相应标示位置流过的 零序电流幅值；k 为 A、B 2 个分支零序电流比幅大
小的比例门槛定值；I0SA、I0SB 为 对 应 各 自 分 支 零 序 电 流 动 作 的 最 低 门 槛 。 I0set 为 传 统 的 接 地 变 零 序 过 流 保护门槛定值；ts1 ~ ts3 为零序过流保护的一段至三段 的延时定值。
1 现有接地变的零序保护方案
目前变电站中，接地变的接线方式主要分为 2 种。 方式 1：接地变直接接于变压器低压侧母线桥处，不 设隔离断路器及刀闸，接地电阻经接地变中性点接 地，视接地变与变压器为一个整体，任何一部分发生 故障，变压器保护均跳闸。 方式 2：视接地变为独立的 设备，接地变占用一个独立间隔，接在母线处［7］。 天津电 网目前普遍采用方式 1，下面讨论的接地变的零序
10kv配电网小电阻接地系统零序保护优化配置与应用实践探索
10kv配电网小电阻接地系统零序保护优化配置与应用实践探索发布时间：2022-11-30T02:20:55.199Z 来源：《中国科技信息》2022年15期第8月作者：柳金辉王晓平[导读] 本文介绍了小电阻接地系统配电网零序保护在实践应用中优化配置，降低施工难度，减少投资。
柳金辉王晓平内蒙古包钢钢联股份有限公司动供总厂内蒙古包头市014010【摘要】本文介绍了小电阻接地系统配电网零序保护在实践应用中优化配置，降低施工难度，减少投资。
提高保护动作的可靠性，为不接地系统改为小电阻接地系统提供了技术路线。
【关键词】小电阻接地系统零序电流保护优化配置探索【前言】10kv配电网中性点接地方式有中性点不接地，中性点经消弧线圈接地以及中性点经电阻接地。
中性点不接地方式和经消弧线圈接地方式虽然提高了供电的可靠性，接地时允许运行2小时。
随着电网规模扩大，供电线路采用电缆出线，系统电容电流增加，发生系统接地时，若短时间不能切除故障，引发系统过电压或短路着火事故。
本文主要围绕小电阻接地系统传统零序保护配置中存在的难点，有针对性的提出了优化方法，使得配电网不接地系统改为小电阻接地系统，提供了可靠的技术路线，便于更广泛的推广应用。
【正文】一、中性点经小电阻接地配电网系统传统零序保护配置方法：电力系统在输配电过程中设置系统中性点的接地方式，一般按照电压等级设定不同的接地方式。
110KV及以上电网按照中性点直接接地配置，35KV及以下按照中性点不接地、中性点经小电阻接地、中性点经消弧线圈接地。
电力系统在输配电过程中，受到外部扰动或短路故障时，保护线路的各种继电保护装置应该可靠的、及时动作，从而切断故障点，不同的接地方式对继电保护的配置也不相同。
中性点采用小电阻接地的配电网，一旦发生单相接地故障，零序保护快速动作，隔离故障点，保障系统内其他设备稳定运行。
冲同零序保护的配置方法为外部安装一台或多台零序互感器，将电缆穿过零序互感器，零序互感器二次电流接入综保装置，实现零序电流采集。
中性点经小电阻接地方式在电力系统中的应用
中性点经小电阻接地方式在电力系统中的应用发表时间：2019-09-02T15:06:33.430Z 来源：《当代电力文化》2019年第08期作者：黄显军乔景龙史本谱[导读] 中性点接地是人们防止电力系统故障的技术，也是电力系统经济安全运行的基础。
许继变压器有限公司河南省许昌市 461000摘要：中性点接地是人们防止电力系统故障的技术，也是电力系统经济安全运行的基础。
因此，有必要将理论与实践有机的结合起来。
对于配电网，选择能够抑制过电压并确保电源可靠性和人身安全的中性接地方法是很有必要的。
关键词：中性点；经小电阻；接地方式；电力系统；应用前言目前国内变电站10kV~35kV系统在中性点接地方式上主要执行GB/T50064-2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》。
根据该标准，变电站10kV~35kV系统中性点采用非有效接地方式运行，依据运行经验，中性点不接地方式、中性点低电阻接地方式、包括还有中点谐振接地方式等都属于非有效的接地方式。
1接地方式概述配电网中中性点不接地的系统，对于架空线路的配电网络非常有利。
整个电网的电容电流远远超过中性点接地系统的规定值。
一旦在这样的电力网络中出现单相接地的障碍，电弧难以熄灭甚至引起事故。
与此同时，当使用不接地的中性点系统时，紧凑型全封闭电器和氧化锌避雷器的广泛使用导致了事故扩大。
同时，发生单相接地故障时，断路器不会跳闸并继续运行。
这会使高压电击造成的人身伤害造成的损失更加严重。
因此，在一些地区，特别是郊区，中性点不接地的电网改为中性点低电阻接地系统，不仅能够减小单相接地瞬态电压，还能控制故障扩散。
1.1中性点不接地方式和中性点谐振接地方式35kV系统、由各种能源的发电厂内的发电机中性点，依据实际需要，可以采取直接接地或者非直接接-地运行方式，比如当单相接地故障电容电流不大于10A时，可采用中性点不接地方式；特殊情况时，当系统发生单相接地却要求可以继续运行时，此时可以采用中性点谐振接地方式。
关于低压侧中性线零序电流保护
低压侧中性线零序电流保护使用关键词：接地故障保护；过电流保护；零序电流保护；短路瞬时脱扣器低压接地故障保护的设置应能防止人身间接电击以及电气火灾、电气设备损坏、线路损坏等事故。
低压侧中性点直接接地的变压器，低压侧单相接地短路应选择下列保护方式，保护装置应带时限动作于跳闸。
一、用高压侧的过电流保护：高压侧过电流保护灵敏性符合要求时，对低压侧单相接地短路的保护作用。
用于校验高压侧过电流保护灵敏性的低压侧短路电流，仅取变压器低压侧母线上的短路电流，也就仅能可靠地保护到变压器低压侧母线。
距离变压器再远的低压侧，短路电流小至灵敏性不符合要求时，该处及以远线路处的接地故障就保护不到。
高压侧的过电流保护，对低压侧接地短路的保护范围是有限的，并不能保护全低压系统。
二、低压侧中性线上的零序电流保护：变压器低压侧中性线上所设置的零序电流保护的一次动作电流，应躲过正常运行时，变压器中性线上流过的最大不平衡电流。
按国家标准GB1094-1-5《电力变压器》规定：应不超过变压器额定电流的25%。
变压器低压侧低压配电回路一般较多，变压器低压侧中性线上的零序电流保护的一次动作电流整定值大，灵敏度低保护范围小；整定电流值小，灵敏度高保护范围大。
零序保护的一次动作电流整定值大，如仅保护低压母线，则与高压侧的过电流保护重复；整定电流小，保护可深入到个别配电线路不长回路的末端，但也未必能保护到截面远距离回路末端，也不能保证保护全低压系统；不论整定电流大小，选择性很差。
低压系统中，只要有一回路的接地故障，变压器零序保护动作，使该变压器全部低压系统停电，扩大了停电范围，各回路全部停电，故障发生在哪一回路，一时难以确定，故障点查找困难，排除故障时间长。
从保护分工的角度要求，各保护应对其后的设备、线路起保护作用，保护上下级的整定值、动作时限达到协调配合，才能达到保护可靠、有选择、速动的要求。
有一些地区，中性点直接接地的变压器，变压器中性点引出两条母线，一条母线同相母线一同设至变压器低压总断路器，在低压屏底部接地并分设N母线和PE母线；另一条母线在变压器下就近直接接地，这样使单相接地故障电流将通过两条母线回流至变压器中性点，套在变压器中性线上的零序电流互感器中，未流过全部故障电流，零序电流互感器测得的故障电流不准确，保护动作也不可靠。
变电站20kV低压侧中性点接地方式及其应用
变电站20kV低压侧中性点接地方式及其应用20kV配电网中性点接地方式是一个综合性的问题，需要考虑各种因素。
配电网中性点的接地方式决定了变电站主变压器低压侧中性点的接地方式。
本文通过对目前配电网几种中性点接地方式的论述分析，结合工程实例详细介绍了变电站20kV低压侧中性点接地方式及其应用。
标签：变电站；中性点；接地方式；引言随着城市的发展、经济的增长、土地资源的紧缺，用电和用地之间的矛盾日益突出。
与10kV配电网相比，采用20kV电压等级供电，能够减少变电站的数量，节约土地占用面积，节省线路走廊，同时能提高输送能力，降低单位输配电成本，降低线路损耗，提高供电半径，可以说在一定程度上化解或缓解了用电和用地之间的矛盾。
对于负荷容量大、密度高的地区尤其是新开发建设工业区20kV 电压等级供电适合推广应用。
20 kV配电网中性点接地方式的选择是20 kV配电网建设或改造过程中所面临的关键技术问题之一。
配电网中性点接地方式决定了变电站主变压器低压侧中性点的接地方式，因此变电站主变压器20 kV低压侧中性点接地方式选择至关重要，必须慎重考虑。
1. 中性点接地方式种类和特点选择中性点接地方式是一个综合性的问题。
它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关，直接影响配电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、设备的运行安全以及对通信线路的干扰等，影响着人身安全。
目前配电网中性点接地方式有不接地、经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地方式。
1.1 中性点不接地方式中性点不接地方式最简单，当发生单相接地故障时，线电压仍保持对称不变，流过故障点的接地电流仅为电网对地电容电流，与负荷电流相比不大，允许带故障运行1～2h，对用户供电基本无影响，供电连续性好、可靠性高；同时由于单相接地故障电流较小，对邻近的通信线路、信号系统等干扰也小。
中性点不接地方式下的单相接地故障如果是暂时性故障，一般能自动消除，但在永久性故障情况下，需要在一定时间（2h）内切除故障，以免发展成相间故障。
低压电网中保护接地与保护接零应用
浅谈低压电网中保护接地与保护接零的应用摘要：该文通过叙述保护接地与保护接零的定义及工作原理，重点阐述两者在电网中应用的异同，根据工作实际需要正确选择合适的保护方式，具有建设性和针对性意义。
关键词：保护接地保护接零中性点重复接地等人体的触电方式有很多种，有直接触电，也有间接触电，比较典型的间接触电有跨步电压触电和接触电压触电。
将电气设备正常运行情况下不带电的金属外壳或架构通过接地装置与大地连接，用来防护间接触电，称作保护接地；将电气设备正常运行情况下不带电的金属外壳或构架与电网的零线直接连接，用来防护间接触电，称作保护接零。
保护接地、保护接零是间接触电防护措施中最基本的措施。
所谓间接触电防护措施是指防止人体各个部位触及正常情况下不带电，而在故障情况下才变为带电的电器金属部分的技术措施。
1、保护接地保护接地应用十分广泛，是防止间接触电的重要技术措施之一。
1.1 防止触电的原理1.1.1电气设备外壳无保护接地时的危险当电动机正常工作时，其外壳不带电，触及外壳的人并无危险。
一旦电动机的绝缘损坏，其外壳将带电并长期存在着电压，该电压数值接近于相电压，当人体触及带电的电动机外壳时，就会发生单相触电，如图1（a）所示。
1.1.2保护接地的作用当电动机装设了接地保护时，如图1（b）所示，如果电动机外壳带电，则接地短路电流将同时沿着接地体和人体与电网对地绝缘阻抗z形成两条通路，流过每一条通路的电流值将与其电阻大小成反比，接地体的接地电阻rd越小，流经人体的电流也就越小，只要控制接地电阻的阻值，就能使流过人体的电流小于安全电流，把人体的接触电压降低到安全电压以下，从而保证人身安全。
1.2 保护接地的局限性及适用范围在中性点不接地的低压电网中，保护接地可以有效地防止或减轻间接触电的危险，但在中性点直接接地的电网中情况则有所不同。
如果电动机外壳带电，则接地短路电流将同时沿着接地体和人体与电网中性线电阻rg形成两条通路，而一般中性线的电阻要求要很小（小于4ω），此时，通过人体的电流和加在人体上的电压，对人均是很危险的，在多数情况下，是不足以使电路中的过流保护装置动作的。
中性点小电阻接地系统方案分析
中性点小电阻接地系统方案分析摘要：小电阻接地系统是一种有效的防止设备损坏和保障人身安全的系统。
本文主要是对小电阻接地系统进行分析和研究，探讨了不同方案的优缺点，并且提出了一种中性点小电阻接地系统的方案。
关键词：小电阻接地系统；中性点；方案分析正文：背景介绍：小电阻接地系统被广泛应用于各种设备的电路中，可以有效地保护设备和人员的安全。
在小电阻接地系统中，中性点是一个很重要的元件，它连接了供电系统的相线和地线，并且通过小电阻的连接，使得任何故障电流都能够迅速地流回地线中，从而保护了设备和人员的安全。
方案分析：在传统的小电阻接地系统中，中性点一般是直接连接到地线上的，这种方案虽然简单易行，但是存在一些缺点。
首先，由于地线的电阻非常大，所以在发生故障时，故障电流流回地线的速度很慢，容易造成设备受损和人员受伤。
其次，在较长的电路中，由于电阻和电感的作用，中性点的电压会出现较大的偏差，这会对设备的工作造成影响。
为了解决这些问题，提出了一种中性点小电阻接地系统的方案，其主要特点是在中性点处设置一个小电阻，使得故障电流能够快速地流回中性点，而不是从地线中流回。
这种方案的优点在于：首先，由于小电阻的存在，故障电流能够迅速地流回中性点，从而保护了设备和人员的安全；其次，小电阻对电压的影响较小，可以有效地维护设备的正常工作。
实际应用中，中性点小电阻接地系统需要考虑多方面的因素，比如小电阻的阻值和选材、系统的耐压等，都需要经过系统的计算和测试。
但总的来说，这种系统的方案具有很大的优势，可以有效地提高设备的安全性和稳定性。
结论：小电阻接地系统是一种重要的电气安全装置，其方案的选择和优化对于设备的安全和稳定运行至关重要。
中性点小电阻接地系统是一种有效的方案，可以提供更好的电气保护，对于中小型的电气设备应用具有很好的适用性。
无论是什么规模的电气设备，其安全性和稳定性都是非常重要的。
而在电气设备中，小电阻接地系统是最常用的电气安全装置之一。
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浅谈主变低压侧中性点经小电阻接地零序电流保护的应用摘要：对中性点经小电阻接地系统的接地方式及工作原理作了简单介绍，同时提出零序电流保护的优点具有简单、可靠、动作正确率高，受弧光及接地电阻影响小，不受负荷及振荡影响，这些优点都只能在选择适当合理的运行方式并正确的整定才能得到发挥。
关键词：中性点小电阻接地零序电流保护
0引言
内蒙古地区风能资源十分丰富，在全区118.3万平方公里的土地上，风能总储量约8.98亿千瓦，可开发利用量1.5亿千瓦，占全国可开发利用风能储量的40%。
做为具有得天独厚条件的锡林郭勒盟，正是抓住了风电快速发展这一时机，风能资源得到了开发和利用，然而风力风电的迅猛发展也对继电保护提出了更高的要求，因此主变低压侧中性点经小电阻接地后，零序电流保护得到了广泛的应用。
1.变压器中性点接地方式及工作原理
1.1接线方式风电场主变低压侧中性点采用电阻接地方式时，若主变为y0接线，其中点可接接入电阻（见图1a）；若为△接线，则需外加接地变压器造成一个中性点（见图1b、c、d）。
外加接地变压器零序阻抗要小，其接线为y0/△或z；接地电阻可以直接接在y0/△或 z 接线的高压侧中性点，也可以接在 y0/△接线低压侧开口三角上。
1.2中性点经电阻接地方式的基本原理接地变压器作为人为
中性点接入电阻，接地变压器的绕组在电网正常供电情况下阻抗很高，等于励磁阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流；当系统发生接地故障时，绕组将流过正序、负序和零序电流，而绕组对正序、负序电流呈现高阻抗、对于零序电流呈现较低阻抗，因此，在故障情况下会产生较大的零序电流。
在中性点接入ct，将电流检测出来送至电流继电器，就可以进行有选择性快速保护。
另，接入电阻rn，能有效抑制接地过电压。
中性点接入电阻rn后，电网中的c0与rn 形成一个rc放电回路，将电弧接地累的电荷按e-t/r（r=3r0c0）规律衰减。
这样，就能有效抑制电弧接地过电压，提高保护动作的快速性和灵敏性；为降低中压系统的绝缘水平提供可能，并能较好地保证人身安全；另外，在中性点经小电阻接地电网正常运行中，由于中性点接地电阻的强阻尼作用，中性点位移远小于中性点不接地电网的中性点位移电压（约为1/5左右）。
2.零序电流保护的应用
零序电流保护的优点具有简单、可靠、动作正确率高，受弧光及接地电阻影响小，不受负荷及振荡影响，这些优点都只能在选择适当合理的运行方式并正确的整定才能得到发挥。
为了用好零序电流保护，提出下列原则：
2.1系统变压器中性点接地运行方式应基本保持不变
(1)变电所只有一组变压器，如果是接地运行，则接地点不应断开。
(2)变电所只有二组变压器，如果不都是自耦变压器，则应只将
其中一组变压器中性点接地。
(3)变电所有2组以上变压器，应经常保持中性点接地的变压器组数或容量不变。
2.2正常使用的整定值应按照经常出现的运行方式作为依据
每一个变电站一般只考虑一回线停检，不考虑同时两回线停检。
对一年中仅短时出现的特殊运行方式，如由于变压器检修而不能满足接地点保持不变的要求时，则临时处理，如停有关的零序电流保护段或改变定值(有条件的可以多装一些零序电流保护段以备特殊运行方式时使用)也可使零序电流保护临时与高频保护配合等等措施。
2.3线路零序阻抗参数以及三相三柱变压器的零序阻抗应以实测值为依据
2.4对零序方向元件的使用问题
为提高零序电流保护动作的可靠性，尽可能不用零序方向，只有在加零序方向后可以使保护范围或保护相互配合关系上带来显著效果时，才予考虑。
2.5适当增加零序电流段数，便于运行中灵活使用(包括运行方式变更时，不必改定值而通过操作压板处理，作为旁路开关保护，在代替不同线路时使用比较灵活)，对短线路配合需要增加段数。
2.6变压器220千伏侧的开关，应根据需要装设防止开关非全相运行的保护，以避免由于变压器出现非全相运行使系统零序电流保护误动作。
保护可按开关三相位置不对应且有零序电流时，以较短
的时限跳闸。
零序电流动作值及时间的整定应保证较线路的零序电流保护灵敏。
2.7如果经过制造研究部门及生产使用等部门的共同努力，采取有效措施，使保护的级差时间由原有的0.5秒缩短为0.2～0.3妙，各保护段时间得以相应缩短，这样即使没有装设高频保护，相当一部份线路故障时，也能保证系统稳定。
此外，对一些不易整定的短线群，可用适当增加保护段数的方法来解决。
2.8采用三相重合闸或综合重合闸的线路,为防止在三相合闸过
程中三相触头不同期或单相重合过程的非全相运行状态中又产生
振荡时零序保护误动作,常采用两个第一段组成的四段式保护。
灵敏一段是按躲过被保护线路末端单相或两相接地短路时出现
的最大零序电流整定的。
其动作小,保护范围大,但在单相故障切除后的非全相运行状态下被闭锁。
这时,如其他相再发生故障,则必须等重合闸重合以后,靠重合闸后加速跳闸。
使跳闸时间长,可能引起系统相邻线路由于保护不配而越级跳闸。
故增设一套不灵敏一段保护，不灵敏一段是按躲过非全相运行又产生振荡时出现的最大零序电流整定的,其动作大,能躲开上述非全相情况下的零序,两者都是瞬时动作的。
3.结语
通过以上简单分析，对中性点经小电阻接地系统的基本原理有所了解，同时对主变低压侧中性点经小电阻接地后，零序电流保护应用原则进行了简单阐述。
希望对于工程设计中合理选用中性点接地
方式及相关参数计算有所帮助。
参考文献：
[1]崔家佩，孟庆炎，陈永芳.《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》.1993
[2]贺家李，宋从矩.《电力系统继电保护原理》.电力工业出版社.1980
[3]赵智大.《电力系统中性点接地问题》.中国工业出版社.1980。