10kV接地变的作用及接地方式
电力系统10kV配电网接地方式探讨
电力系统10kV配电网接地方式探讨摘要：在电力系统中，10kV配电网中性点接地是一个综合性的问题，它涉及到的范围非常之广，而且在电力系统的设计与运行中，扮演着非常重要的角色。
目前，我国主要采用三种中性点接地方式：中性点不接地、经消弧线圈接地、经小电阻接地。
关键词：电力系统；10kV；配电网；接地方式引言中性点不接地方式的主要特点是结构简单、投资较少。
发生单相接地故障时，故障相电压降为零，非故障相电压升高1.732倍，流经故障点的电流是全系统对地电容电流。
系统对地电容较小时，故障电流较小，系统可继续运行1～2h。
中性点不接地系统的根本弱点在于中性点绝缘，电网对地电容储存的能量没有释放通道，弧光接地时易产生间歇性电弧过电压，对绝缘危害很大，同时容易引发铁磁谐振。
因此该方式不能适应配电网发展，已逐渐被经消弧线圈接地和经小电阻接地方式取代。
经消弧线圈接地方式需要通过接地变压器提供中性点。
为避免出现谐振过电压，消弧线圈一般运行在过补偿状态。
发生单相接地故障时，故障电流仅为补偿后的残余电流，可抑制电弧重燃，减少间歇性电弧过电压出现概率。
故障后可持续运行一段时间，但在接地期间绝缘薄弱环节可能被击穿。
目前，我国大部分地区10kV配电网均采用经消弧线圈接地方式。
1经消弧线圈接地系统中的主要问题在市区供电公司10kV配电网中，约有80%为中性点经消弧线圈接地系统，20%为中性点不接地系统，未来将全部改造为中性点经消弧线圈接地系统。
在经消弧线圈接地系统的运行维护中，主要面临以下几方面的问题：第一，少数变电站10kV母线电容电流过大，超过100A，消弧线圈长期欠补偿运行，发生线路单相接地后消弧线圈容量无法完全补偿电容电流；第二，部分10kV母线全部为电缆出线或以电缆出线为主，且电缆沟运行环境普遍恶劣，电缆绝缘水平降低。
线路单相接地后系统中性点电压升高，容易引起电缆沟内电缆绝缘击穿，甚至演变成同沟多起电缆事故，扩大事故范围；第三，部分变电站接地选线装置应用效果不理想，仍然要依靠线路轮切查找接地线路。
变电站10kV系统接地方式技术改造
变电站10kV系统接地方式技术改造摘要：近年来随着配网电缆比例大幅增加，系统对地电容电流增大，易造成接地电弧无法自熄，进一步导致相间故障扩大故障范围，故新建变电站10kV侧已多不采用该种接地方式。
中性点经小电阻接地系统能快速检测出故障线路，同时将故障快速切除，限制非故障相电压升高，对设备绝缘要求较低，造价较少，有利于发生故障时保障人身设备安全。
但是故障电流较大，跳闸次数多，不利于提高供电可靠性。
中性点经消弧线圈接地是目前变电站采用较多的接地方式，多经过接地变与10kV系统相联。
单相接地故障发生时，消弧线圈能够自动跟踪电网电容电流产生相应的电感电流进行补偿，从而使接地点电弧熄灭，接地故障自动消除恢复正常状态，可允许带故障运行2h，提高了供电可靠性，同时降低了跳闸率。
关键词：不接地系统；故障相经电抗器接地；技术改造1改造方案选择某油田110kV变电站建于2001年，主要为油田用户供电，以架空线为主，早期用电负荷较轻，故变电站10kV侧采用中性点不接地形式，10kV线路投入重合闸以提高供电可靠性。
随着该地区块石油开采的滚动发展，该站10kV系统馈线逐年增多，且多采用电缆架空线混合走线的方式，使得近年接地故障不断攀升，原有10kV中性点不接地方式已不能适应电网发展的需求。
为兼顾供电可靠性和人身安全，亟需对该站10kV侧的接地方式进行技术改造。
该110kV变电站改造前已成为该片区主要的电源点，由3条110kV线路主供，两条备用；35kV线路主供专线用户，改造前共有11回10kV馈线，分别位于两段10kV母线。
由于该站建设较早，10kV未安装接地变，如需改造为中性点经消弧线圈接地则需对站用变进行改造，或者增加接地变，施工较为繁琐，工期长，投资大。
故本站采用中性点经故障相小电抗接地方式，同时完善并投入选线跳闸功能，防止单相永久性接地故障时发生人身设备安全事故。
2故障相经小电抗接地方式原理改造方案采用的10kV智能电抗器接地保护成套装置，主要由微机控制器、高压熔断器、隔离开关、电压互感器、真空断路器、电抗器、高压限流熔管和中央录波屏组成，其原理如图1所示。
10kV配电系统接地方式浅析
10kV配电系统接地方式浅析摘要：10kV配电系统接地方式对配电系统的可靠运行有着重要的意义，是配电系统发展过程中不可避免的问题。
当前，对配电系统接地方式有着不同的看法，本文针对不同接地方式对配电系统的影响的阐述，根据不同接地方式的特点，结合10kV配电系统的线路的不同组织方式，探讨不同10kV系统接地方式。
关键词：接地方式；中性点不接地系统；消弧线圈接地；小电阻接地一、引言配电系统在电力系统中占据着重要的地位，过去，由于配电网比较小，电容电流不大，配电网采用中性电绝缘系统是比较合适的。
近几年，城市配电系统网络的不断发展和壮大，配电系统中大量采用电缆化、绝缘线和中压环网设备，中压网络用户迅速增加，配电网络的密度快速提高，导致了配电系统的电容电流急剧增加，再采用中性点不接地方式的接地模式已经不能满足当前需要，逐步向采用消弧线圈补偿接地和小电阻接地方式过渡，但是，不同的地区，不同的网络对接地方时的要求也不尽相同，本文根据不同配电系统情况提出不同的接地方式，以达到最优化的目的。
二、10kV配电系统接地方式1、中性点不接地系统中性点不接地的配电网如果三相电源电压是对称的，则电源中性点的电位为零，但是由于架空线排列不对称等原因，使各相对地导纳不相等，则中性点将会产生位移电压。
一般情况位移电压是比较低的，对运行的影响不大。
当中性点不接地的配电网发生单相接地故障时，非故障的二相对地电压将升高，由于线电压仍保持不变，故对用户供电影响不大。
实践表明，单相接地时，当接地电流大于10A时，有可能产生不稳定的间歇性电弧，随着间歇性电弧的产生将引起幅值较高的弧光接地过电压，对设备有较大威胁，同时当接地电流较大时，接地点电弧不易熄灭，对故障的消除不利。
由于中性点不接地配电网的单相接地是可以继续向用户供电，对用户的影响小，同时接地电流很小，对邻近通信线路、信号系统的干扰小，这是这种接地方式的一个优点。
2、中性点经消弧线圈接地方式中性点接有消弧线圈的配电网络，当发生单相接地时，可形成与接地电流大小接近但方向相反的感性电流以补偿容性电流，从而使接地电流变得很小，同时可以减小故障相电压的恢复速度从而减小电弧重燃的可能性。
10kV小电阻接地系统配电网的接地故障分析
10kV小电阻接地系统配电网的接地故障分析摘要：以电缆为主体的10kV城市电网，由于电缆线路的对地电容较大，随着线路长度的增加，单相接地电容电流也会增大。
现行经消弧线圈接地的配电网中，为补偿越来越大的接地电容电流，消弧线圈增容改造成本逐渐增大，加上消弧线圈小电流选线困难、过电压水平高等缺点，为保障人身和设备安全，供电局城市配电网开始逐步推广使用小电阻接地系统，其相比于消弧线圈接地系统更加适用。
关键词：小电阻；接地系统；运行方式1中性点接地方式对比分析1.1经消弧线圈接地变电站主变压器10kV侧多为三角形接线方式，当10kV配电网发生单相接地故障时，由于不构成回路，流过故障点的是线路对地电容形成的容性电流，每相对中性点电压及相间的线电压保持不变，整个系统带故障维持运行2h。
系统中性点消弧线圈通过产生电感电流补偿对地的电容电流的方式，使流经故障点的电流保持在10A以下，起到消除接地点电弧的作用，有效提高瞬时接地故障时的供电可靠性。
1.2经小电阻接地系统中性点经小电阻接地，发生单相接地故障时，中性点接地电阻与对地电容会构成并联回路，流经故障线路零序电流很大，通过线路自身零序保护就能快速动作切除故障，不存在选线问题。
由于能快速隔离故障，故障线路相电压升高的时间很短，减少了人身触电风险，绝缘要求也有所下降。
小电阻接地方式中，10kV出线的零序电流互感器只需接入自身线路保护，依靠线路保护自身配置的零序过流或限时速断保护就对线路接地故障有较好的灵敏度，不用配置额外的选线控制器及连接回路。
同时电阻为耗能元件，也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件，可有效消除由于各种原因引起的谐振过电压和间歇性接地电弧过电压。
但需要注意的是，中性点采用小电阻接地方式时，故障点的接地电流十分大，故障点附近的跨步电压高达几千伏，如果保护装置没有快速切除故障，容易击穿接地点附近设备的绝缘，引起相间故障或人身事故。
同时，对于瞬时性或永久性的单相接地故障，线路保护均会动作跳闸，跳闸次数会增多，从而影响用户的正常供电。
10kV系统不同接地方式的优缺点比较
10kV系统不同接地方式的优缺点比较摘要：本文简要研究比较了10kV系统不同接地方式之间的优缺点，主要研究比较中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地和中性点经消弧线圈并联小电阻接地四种方式。
关键词：10kV系统；接地方式；优缺点一、前言本文针对工作中遇到的多个变电站10kV系统由中性点不接地系统或经消弧线圈接地系统改造为中性点经小电阻接地系统。
简要研究了10kV系统的不同接地方式的优缺点比较，主要研究比较中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地和中性点经消弧线圈并联小电阻接地四种方式。
中性点接地的方式对电力系统稳定运行会产生影响，考虑供电的可靠性和连续性、设备安全和人身安全、过电压和设备绝缘水平、继电保护和是否准确跳闸等因素。
近年来，10kV配电网中的接地故障或者线路断线造成的社会人员伤亡等事故时有发生。
10kV配电网中，中性点接地方式不同，有的线路接地故障发生时，该线路未能及时切除，故障点未能及时与电源断开。
二、10kV系统的不同接地方式的优缺点比较1、中性点不接地方式主要优点：（1）在单相接地故障发生时，故障点流过的电流只是系统等值的电容电流。
在接地故障电流小于10A的情况下，一般息弧能自动发生。
（2）故障发生时，该相电压将降低至零，非故障相线电压将保持不变，相电压升为原来的倍，故障线路可保持1~2小时运行状态，供电的可靠性相对地提高了。
主要缺点：（1）在单相接地故障发生时，非故障相的电压会上升到线电压，且因为过电压会保持较长的一段时间，在选择设备的耐压水平时需要按线电压的电压水平考虑，提高了设备绝缘水平要求。
（2）因为线路对地的电容中积蓄的能量得不到释放，电容电压伴随每个循环会升高，因而在弧光接地过程中，中性点不接地系统的电压能达到比较高的倍数，极大地危害了系统设备的绝缘。
（3）在一定条件下，由于故障或者倒闸操作，线性谐振或铁磁谐振可能引起谐振过电压，电压互感器的绝缘容易被击穿。
接地变运行方式与10kV备自投逻辑完善
接地变运行方式与10kV备自投逻辑完善作者：吴泽峰来源：《科技创新导报》2017年第28期摘要：以典型接线方式的变电站为例，随着深圳电网的发展，特别是配网网架结构的完善以及城市规划中电缆线路的不断敷设，10kV配网线路多数为电缆出现，且逐渐实现环网运行。
10kV系统中性点经小电阻接地（以下简称接地变）已成为当前变电站建设的主流，但现有的10kV备自投逻辑逐渐不适应接地变运行要求。
本文通过分析现有10kV备自投方式下，10kV母线接地变运行方式与现有技术规范要求的差异，探讨新的备自投逻辑功能的可能性。
关键词：备自投接地变逻辑优化中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（a）-0026-02随着城市供电系统中10kV电缆线路的不断普及，深圳地区10kV中性点接地方式由原有的中性点经消弧线圈接地逐渐向中性点经小电阻接地方式改变。
由于社会供电需求日益增大，10kV供电系统的安全可靠性要求不断提高，系统是否稳定运行，直接影响到广大用户的切身利益。
当任何一段10kV母线失压时，将可能导致一个片区的停电，此时若10kV备自投装置能可靠而迅速地动作恢复失压母线的供电，则能保证供电的可靠性及连续性。
因此10kV备自投装置能否可靠运行、正确动作具有着重要的意义。
1 接地变运行情况与10kV备自投装置动作方式典型变电站基本是采用三台变压器、10kV侧单母线四分段接线形式，其中#2主变变低分裂运行，每台主变所带10kV母线均有且仅有一台接地变运行，如图1所示。
在这种接线形式下，对于10kV侧，正常的运行方式为：#1主变供10kV1M，#1接地变D01接10kV1M运行；#2主变供10kV2AM、10kV2BM，#2接地变D02接10kV 2AM运行；#3主变供10kV3M，#3接地变D03接10kV3M运行10kV 分段开关在热备用状态。
该运行方式下10kV备自投装置有6种运行方式：10kV1M失压动作（均分、非均分），10kV2AM失压动作，10kV2BM失压动作，10kV3M失压动作（均分、非均分）。
浅析接地变的作用及保护的配置
科学技术创新2020.17浅析接地变的作用及保护的配置唐映媚（广州粤能电力科技开发有限公司，广东广州510080）在国内早期电力系统里，6kV 、10kV 、35kV 系统大多采用中性点不接地运行方式。
因为通常主变低压侧都为三角形绕组接法，没有接地中性点。
在中性点不接地系统发生单相接地故障时，电容电流比较小，则不会引起间歇性电弧发生，那些瞬时性接地故障能自行消失。
但随着国内电网发展扩大，变电站供电线路变长，电缆出线增多，用电负荷增加，系统对地电容电流也增大了，导致单相接地后流经故障点的电容电流会变得较大，单相接地发生间歇性弧光，产生弧光接地过电压，严重会击穿电气设备绝缘，危及电网的安全运行。
接地变的提出使用就是为了给不接地系统人为制造的一个中性点，便于采用消弧线圈或小电阻的接地方式，来减少系统发生单相接地故障时的电容电流，保证供电的稳定和电力系统的安全。
1接地变压器作用我国的接地变压器通常采用Z 型接线，当系统发生单相接地故障时候，绕组会流过正序，负序和零序电流。
对于正序和负序电流，绕组会呈现高阻抗，而对于零序电流而言，由于同一相铁芯上的两个绕组反极性串联，感应电动势大小相等，方向相反，产生的磁通相互抵消，绕组呈低阻抗性，为零序电流提供了有效通路，使得零序过流保护可靠动作。
为了考虑节省投资和变电所空间，现在新建变电站为了保证供电稳定，采用的是站用变和接地变分开方式运行，现在国内接地变压器的接地方式主要是中性点经小电阻接地和经消弧线圈的接地方式。
经消弧线圈接地方式在发生单相故障时，经消弧线圈产生与电容电流方向相反的电感电流，对接地电容电流进行补偿，避免了弧光过电压的产生，使流过接地点电流减小到自行熄灭的范围，可带着故障短时间内运行，在最大程度上保证了供电的可靠性。
但如今电网越发复杂，一旦补偿的参数不合理就容易出现谐振过电压较高的情况，中性点经消弧线圈接地方式逐渐不能满足要求。
中性点经电阻接地开始提出并投入应用，接地变压器中性点电阻接地方式的优点在于不仅能限制单相接地电容电流，还能通过接地电流来启动零序保护，选出故障线路，快速地把故障设备从系统中切除，降低了电气设备选型时的耐压水平，也避免了管理和运行消弧线圈带来麻烦。
地下变电站10kV电网中性点接地方式分析
变 电 站 ，该 处 用 地 及 出 线 走 廊 极 其 紧 张 ，且 １０ｋ １ Ｖ及 １ Ｖ线 路 均 采 取 电缆 出线 。根 据 第 ２ ０ｋ 章综 合 比较 ，故 考 虑 采 用 中性 点经 电阻 接 地 的方 式 。根 据 运 行 经 验 ，认 为 先 确 定 接 地 故 障 电 流 ，
（ ） 一般 以架 空线 路 为 主 的 电 网 ，除 采 用 中 ３
点经接地电阻接地 ，加速泄放回路中的残余电荷 ， 性点经消弧线圈接地方式外 ，也可考虑采用经高 值 电阻接 地 或 不 接 地 方 式 （ 相接 地 时 不 跳 闸 ， 单 促使 接地 电弧 自行熄 灭 。 可 以继续 运行 较长 时 间） ，以降低设 备投 资 、简化 ２ １ 中性 点经 消弧 线 圈接地 分 析 ． 运行 工作 并维 持适 当的供 电可靠性 ¨ 。 Ｊ 为 了抑 制 电容 电流 ，往 往 采 取 中性 点 安 装 消 弧 线 圈的方 法 。其 基 本 原 理 是 利 用 单 相 接 地 产 生 的零序 电压 ，使 消 弧 线 圈 出现 电感 电 流 ，与线 路 ３ 中性点接地 相应选择计算
观条件 和实 际要求 ，考虑几 种方式后加 以选择 ， 以达 到提 高 电网供 电可靠 性 和安全性 的 目的 。
（ ） 以架 空线路 为 主 的 电网 和架 空 线 、地 下 １
电缆 线路 混合 使 用 的电 网将 采 用 中性 点 经 消 弧线
包括 自动 调谐 消弧 线 圈 ）接 地 的方式 ，使 电 大 到一 定程 度 时 ，接 地 故 障所 产 生 的接 地 电流 及 圈 （ 其 弧光 过 电压 将 最终 不 能 熄 灭 。在 弧光 过 电压 作 网保 持有 较 高的供 电可靠 性 。 用 下 ，系统 就可 能 出现 单 相 接 地 故 障发 展 成 相 问 （ ） 以地下 电缆 为 主 的 电网 可 以考 虑 采用 中 ２ 短路 、Ｐ Ｔ高压 熔 断器 熔 断 等现 象 。 因此 ，在城 市 性点 经低 值 电 阻接 地 的方 式 ，使 电缆 线路 的投 资 变 电站 ，电缆线 路 不 断 增 加 ，采 取 措 施 限制 弧 光 降低 ，并 可在 网络 接线 上 研 究 采 用 环 网供 电方 式
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10kV接地变的作用及接地方式接地变压器简称为接地变。
当中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压三角形仍然保持对称，因此对继续供电影响不大，并且当电容电流比较小（小于10A）时，一些瞬时性接地故障能够自行消失。
但现在随着城市中电缆电路的增多，电容电流也越来越大，甚至超过10A。
这将导致相关问题的产生，危及电网的安全运行。
根据国家原电力工业部《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定，3~66kV系统的单相接地故障电容电流超过10A时，应采用消弧线圈接地方式。
我国电力系统中的10kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式，变压器的10kV低压侧采用三角形接线，无中性点引出。
因此需要考虑设置10kV接地变。
接地变的作用是为中性点不接地的系统提供一个人为的中性点，便于采用消弧线圈或小电阻的接地方式，从而减少配电网发生接地短路故障时的对地电容电流的大小，提高配电系统的供电可靠性。
接地变压器有两种：Z型接地变压器和星型/三角形接地变压器。
在我国，接地变通常采用Z型接线（或称曲折型接线），其中性点可接入消弧线圈。
此外，为节省投资和变电所空间，通常在接地变压器上增加第三绕组，替代所用变压器，为变电所用设备供电。
Z型接地变压器，在结构上与普通三相芯式电力变压器相同，只是每相分为上、下相等匝数的两部分，接成曲折型连接，这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通，而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通，所以Z型接地变压器的零序阻抗很小，而普通变压器要大很多。
因此规程规定，用普通变压器带消弧线圈时，其容量不得超过变压器容量的20%，而Z型变压器则可以带90%~100%容量的消弧线圈。
当系统发生接地故障时，接地变对正序负序电流呈高阻抗，对零序电流呈低阻抗性使接地保护可靠工作。