中性点经小电阻接地
中性点经电阻接地方式
中性点经电阻接地方式——适宜于以电缆线路为主配电网的中性点接地方式一、前言三相交流电系统中性点与大地之间电气连接的方式，称为电网中性点接地方式。
中性点接地方式是一个综合性的、系统性的问题，既涉及到电网的安全可靠性、也涉及电网的经济性。
中性点接地方式直接影响到系统设备绝缘水平的选择、系统过电压水平及过电压保护元件的选择、继电保护方式、系统的运行可靠性、通讯干扰等。
在选择电网中性点接地方式时必须进行具体分析、全面考虑。
我国110kV及以上电压等级的电网一般都采用中性点直接接地方式，在中性点直接接地系统中，由于中性点电位固定为地电位，发生单相接地故障时，非故障相的工频电压升高不会超过1.4倍运行相电压；暂态过电压水平也相对较低；故障电流很大继电保护装置能迅速断开故障线路，系统设备承受过电压的时间很短，这样就可以使电网中设备的绝缘水平降低，从而使电网的造价降低。
这里对中性点直接接地系统不做过多的讨论，下面主要讨论6~35kV配电网的接地方式。
配电网中性点的接地方式主要可分为以下三种：●不接地●经消弧线圈接地●经电阻接地自1949年至80年代我国基本上沿用前苏联的规定，6~35KV电网均采用中性点不接地或经消弧线圈（谐振）接地方式。
近10多年来沿海一些大城市经济飞速发展，电网的容量和规模急剧扩大，配电线路逐步实现电缆化，系统电容电急剧增加、特别是近几年大规模城市电网改造，电缆线路逐步代替架空线路，电网结构大大加强。
在电缆线路为主的城市电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式，因单相接地过电压烧坏设备的事故概率大大增加，为了解决这一矛盾，许多城市电力部门广泛考察了国外配电网的中性点接地方式，结合本地电网的具体情况，经过充分的分析、研究，发现采用中性点经低电阻接地方式是解决这一矛盾的有效措施，20世纪80年代后期开始在广州、深圳试用、推广，并很快推广到其他城市（如广州、深圳、珠海、上海、北京、天津、厦门、南京、苏州工业园区、无锡、讪头、惠州、顺德、东莞等），同时，也在发电厂，机场、港口、地铁、钢厂、有色金属冶炼厂等行业被广泛采用。
中性点经小电阻接地系统应用及保护配置研探
中性点经小电阻接地系统应用及保护配置研探摘要：阐述在城市10KV配电网中性点经小电阻接地系统中，对中性点小电阻值的选择以及单相接地故障电流对继电保护装置配置的影响进行具体分析，验证中性点经小电阻接地系统采用零序保护投入使用的必要性和可行性。
关键词：中性点小电阻；继电保护配置；零序保护引言：由于城市电网规模不断地扩建和延伸，而且受城区规划、环保和场地等条件制约，城市配电网开始采用以电缆出线为主、架空出线为辅的电网结构模式，这样一来，lOkV系统单相对地电容电流就大幅度地增加了。
当系统发生单相接地时，接地相的接地电流是非故障相对地电容电流之和，当电容电流超过1OA，此时接地电弧不能可靠熄灭，就会产生弧光接地过电压，而且持续电弧造成空气的离解，破坏了周围空气的绝缘，容易发生相间短路等严重后果。
因此，为了增强配网系统安全性，使用中性点经小电阻接地系统，当发生单相接地故障后，由零序保护动作，切断故障，保护电缆线路处理对策是十分必要的。
1.中性点小电阻值的选择在中性点小电阻接地系统中，通过在回路中串联小电阻形成通路，能够泄放熄弧后半波的能量，使中性点电位降低，故障相的恢复电压上升速度也减慢，减少电弧重燃的可能性，抑制电网过电压的幅值，保证了电网的安全。
中性点电阻阻值的合理选取涉及到系统的过电压水平、继电保护的整定、中性点电阻的热容量、对通讯的干扰以及人身安全等许多问题，是一个需要综合考虑的问题[1]。
目前在对城市lOkV配电系统的中性点经小电阻接地方式的确定上，有采用传统方法进行，即从系统发生单相接地故障的情况入手，不断改变中性点接地电阻值，对系统的稳态和暂态两方面进行计算，比较随之改变的单相接地故障电流值、单相接地故障健全相电压值及弧光接地过电压值、铁磁谐振过电压值等等，然后按照规程规定值和继电保护等方面的约束值进行综合比较，最终得出较合适的接地电阻值；还有根据将系统单相短路电流限制在一定值以下,同时考虑到满足继电保护的选择性和灵敏度的要求来确定(关于接地电阻的阻值,上海供电公司规定,将接地电流的值控制在 1 000 ~ 2 000 A 来选择；而北京供电公司规定,阻值为10Ω , 接地电流在 400 ~ 500 A 之间). 虽然这种中性点运行方式在发生单相接地时将跳闸, 但是,由于绝缘要求低, 减少了投资，因此,逐渐被广泛采用。
中性点经小电阻接地方式专题
中性点经小电阻接地方式专题中电阻和小电阻之间没有通一的界限，一般认为单相接地故障时通过中性点电阻的电流10A~100A时为小电阻接地方式。
中性点经中阻和小电阻接地方式适用于以电缆线路为主、不容易发生瞬时性单相接地故障的、系统电容电流比较大的城市配网、发电厂厂用电系统及大型工矿企业。
1、以电缆线路为主的配电网的特点：(1) 单位长度的电缆线路的电容电流比架空线路电容电流大10几倍，以电缆为主的城市电网对地电容电流很大。
(2) 电缆线路受外界环境条件（雷电、外力、树木、大风等）影响小，瞬时接地故障很少，接地故障一般都是永久性故障。
(3) 电缆线路发生接地故障时，接地电弧为封闭性电弧，电弧不易自行熄灭，如不及时跳闸，很容易造成相间短路，扩大事故。
(4) 电缆为弱绝缘设备。
例如，10kV交联聚乙稀电缆的一分钟工频耐压为28KV ，而一般10kV 配电设备的绝缘水平为35kV 。
在消弧线圈接地系统中，由于查找故障点时间较长，电缆长时间承受工频或暂态过电压作用，易发展成相间故障，造成一线或多线跳闸。
上海79—84的统计结果表明，有30%单相接地故障在查找故障点过程中，引起跳闸或闪络。
据湘潭钢厂同志介绍，该厂的变配电系统原采用消弧线圈接地，由于厂区基本上都是电缆线路，且使用年限较长、绝缘老化，在单相接地时，经常发生来不及找出故障线路，非故障线路就发生电缆爆炸的情况。
(5) 接地故障时由保护及时跳开故障线路。
(6) 随着城市电网改造工作的进展，配电网的结构得到加强，采用环网或双电源供电，许多地方已开始配网自动化的实施，以提高供电可靠性，而不是靠带接地故障运行来提高供电可靠性。
2、中性点经电阻接地方式的特点：(1) 中性点电阻是耗能元件，也是阻尼元件（而消弧线圈是谐振元件）。
(2) 可以降低工频过电压，单相接地故障时非故障相电压< 3 相电压，且持续时间很短。
中性点不接地或中性点经消弧线圈接地系统，非故障相电压升高到≥3 相电压，持续时间长。
10kV发电机组中性点经电阻接地方式
中性点经电阻接地方式——适宜于以电缆线路为主配电网的中性点接地方式一、前言三相交流电系统中性点与大地之间电气连接的方式，称为电网中性点接地方式。
中性点接地方式是一个综合性的、系统性的问题，既涉及到电网的安全可靠性、也涉及电网的经济性。
中性点接地方式直接影响到系统设备绝缘水平的选择、系统过电压水平及过电压保护元件的选择、继电保护方式、系统的运行可靠性、通讯干扰等。
在选择电网中性点接地方式时必须进行具体分析、全面考虑。
我国110kV及以上电压等级的电网一般都采用中性点直接接地方式，在中性点直接接地系统中，由于中性点电位固定为地电位，发生单相接地故障时，非故障相的工频电压升高不会超过1.4倍运行相电压；暂态过电压水平也相对较低；故障电流很大继电保护装置能迅速断开故障线路，系统设备承受过电压的时间很短，这样就可以使电网中设备的绝缘水平降低，从而使电网的造价降低。
这里对中性点直接接地系统不做过多的讨论，下面主要讨论6~35kV配电网的接地方式。
配电网中性点的接地方式主要可分为以下三种：●不接地●经消弧线圈接地●经电阻接地自1949年至80年代我国基本上沿用前苏联的规定，6~35KV电网均采用中性点不接地或经消弧线圈（谐振）接地方式。
近10多年来沿海一些大城市经济飞速发展，电网的容量和规模急剧扩大，配电线路逐步实现电缆化，系统电容电急剧增加、特别是近几年大规模城市电网改造，电缆线路逐步代替架空线路，电网结构大大加强。
在电缆线路为主的城市电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式，因单相接地过电压烧坏设备的事故概率大大增加，为了解决这一矛盾，许多城市电力部门广泛考察了国外配电网的中性点接地方式，结合本地电网的具体情况，经过充分的分析、研究，发现采用中性点经低电阻接地方式是解决这一矛盾的有效措施，20世纪80年代后期开始在广州、深圳试用、推广，并很快推广到其他城市（如广州、深圳、珠海、上海、北京、天津、厦门、南京、苏州工业园区、无锡、讪头、惠州、顺德、东莞等），同时，也在发电厂，机场、港口、地铁、钢厂、有色金属冶炼厂等行业被广泛采用。
10kv 配电系统中性点经小电阻接地方式
10kv 配电系统中性点经小电阻接地方式初探摘要: 10kv 配电网中性点通常可分为不接地系统、经电阻接地系统和经消弧线圈接地系统。
本文主要介绍10kv 配电系统中性点经小电阻接地方式的构成、保护方式和计量方式。
关键词: 10kv 配电网中性点接地方式小电阻接地1引言10kv 配电网中性点通常可分为不接地系统、经电阻接地系统和经消弧线圈接地系统。
由于选择接地方式是一个涉及线路和设备的绝缘水平、通讯干扰、继电保护和供电网络安全可靠等因素的综合性问题, 所以我国配电网和大型工矿企业的供电系统做法各异。
以前, 10kv 架空电力线路大都采用中性点不接地和经消弧线圈接地的运行方式。
近年来随着10kv 系统规模的扩大和电缆应用的普及, 一些城市电网大力推广电阻接地的运行方式, 使得10kv 系统的中性点接地方式、中性点选择、计量方式、继电保护配置与10kv绝缘系统有了很大区别。
2配电网中性点接地方式运用现状一般架空线路的小电网, 网络电容电流小, 可选用中性点不接地系统。
架空线路的大电网, 网络电容电流较大, 可选用中性点经消弧线圈接地系统。
城市电缆配电网, 网络结构较好, 可选用中性点经中值或低值电阻器接地系统。
若要求补偿网络电容电流限制接地故障入地电流, 还可选用中性点经中值电阻器与消弧线圈并联的接地方式。
3中性点经电阻接地方式定义及阻值选择( 1) 定义: 电力系统中性点通过一电阻接地, 其单相接地时的电阻电流被限制到等于或略大于系统总电容充电电流值。
此种接线方式属于中性点有效接地系统,即大电流接地系统。
和消弧线圈接地方式相比, 改变了接地电流相位, 加速泄放回路中的残余负荷, 促使接地电弧自熄, 降低弧光过电压, 同时提供足够的零序电流和零序电压, 加速切除故障线路。
( 2) 中性点电阻值的选择根据有关文献资料, 从降低内部过电压考虑, 根据计算机模拟计算, 选择原则为rn ≦1/ ( 3c) 。
中性点接地方式分类
预调
随调
带有载调节开关的调匝式消弧线圈、高短路阻抗变压器式消弧系统、 具有可动铁芯的调气隙式消弧线圈 等
调容式消弧线圈、8421并联电 抗器组合式消弧线圈等
预调
随调
1、调匝式自动调谐消弧线圈
调匝式自动调谐消弧线圈采用有载调压开关调节电感线圈的抽头改变 电感值，为了限制在接近全补偿时中性点出现过高的位移电压，电感
线圈必须串联或者并联阻尼电阻。当电网发生永久性单相接地故障时，
阻尼电阻自动退出，以防止过电流损坏。 调匝式自动调谐消弧线圈一次设备的结构如右图所示，一次设备包括： ①Z型接地变压器(当系统具有中性点时可不用)；②消弧线圈；③阻
母线
断路器
尼电阻箱；④避雷器；⑤CT和PT。
接地变压 器
它可以在电网正常运行时，通过实时测量消弧线圈电压、电流的幅值 和相位变化，计算出电网当前方式下的对地电容电流，根据预先设定 的最小残流值或脱谐度，由控制器调节有载调节开关，使消弧线圈调 节到所需要的补偿档位，在发生接地故障后，故障点的残流可以被限 制在设定的范围之内。它的不足之处是不能连续调节，需要合理的选 择各个档位电流和档位总数，保证残流在各种运行方式下都能限制在 5A以内，以满足工程需要。
PT 避雷器
消弧线圈 阻尼电阻
CT
调匝式自动调谐消弧线圈原理接线图
2、调气隙式自动调谐消弧线圈 调气隙式消弧线圈是将铁芯分成上下两部分，下部分铁芯同线圈固定在框架上，
上部分铁芯用电动机带动传动机构可调，通过调节气隙的大小达到改变消弧线
圈电抗值的目的。它能够自动跟踪无级连续可调，安全可靠。其缺点是振动和 噪声比较大，在结构设计中应采取措施控制噪声。这类装置也可以将接地变压 器和消弧线圈共用铁芯，做成“三相五柱式”结构，使结构更为紧凑。
浅谈风电场汇集线系统中性点接地方式选择
浅谈风电场汇集线系统中性点接地方式选择风电场的配电网采用中性点接地方式，该接地方式包括经小电阻接地、经消弧线圈接地和不接地三种。
选择合理的风电场中性接地方式是关乎其安全运行的重要问题，能够有效避免大面积停机故障的发生，有效增强风电场日常运行的可靠性与安全性。
1 中性点接地方式运行特点1.1 经小电阻接地方式该接地方式工作原理为：对系统发生故障位置输入阻性电流，确保接地故障电流性质变为阻容性。
其主要优点有：将电容电压与电流间相位差角缩小，防止故障电流熄弧后发生重燃现象。
确保阻性电流具有较大值，避免重燃现象发生。
控制系统电压在相电压2.5倍内，并进一步优化继电保护的灵敏性。
电缆线路系统内，和线路零序保护相配合，能够有效判定故障线路并及时切除故障区域供电。
其主要缺点有：短路故障发生后，保护设备将做即时切除故障动作，从而导致断电次数增加，导致供电具备可靠性降低；接地电流较大，导致故障点接地网地电位过高，对人身和设备安全造成危害。
1.2 经消弧线圈接地方式该接地方式又称之为谐振接地方式。
其主要优点有：确保供电具有持续性与可靠性；单相接地故障发生后，该系统能够继续运转2小时；消弧线圈补偿之后，接地电流在接地点只存在较小残余电流，通过消弱故障区域相电压复原速率来熄灭接地电弧，该方式熄灭接地电弧有利于保护系统运行的稳定性；减小电网中绝缘闪络接地故障中产生电流建弧率，进而减小线路发生跳闸的几率；减小接地的工频电流同时控制地电位进一步提升，缩小接地与跨步两类电位差，尽可能消减低电压设备发生反击率。
其主要缺点有：故障中健全相电压可达到3.2被电压，并对设备要求很高绝缘水平；系统出现单相接地故障，系统进行消弧线圈补偿，则导致故障中电流值偏小且电弧不稳定性提高，导致接地故障发生后出现选线困难；消弧线圈在工频下进行自动跟踪补偿，用电感电流和电容电流做抵消，其弧光接地产生的高频分量则不能有效消除，因此该接地方式对弧光接地产生的过电压无效；电缆线路出现故障大部分是永久性故障，而谐振接地且不跳闸时，电网在接地故障下继续运行将发生接地短路故障，且故障极易成为永久性相间短路故障；过补偿状态可运行，欠补偿状态无法运行；欠补偿状态中，线路故障做切除处理容易导致较大谐振过电压，容易对设备安全造成威胁；特殊情况中，线路将会发生较为严重的不对称，这种情况在线路出现两相或单相断线问题时最为严重，容易导致串联谐振，进而对设备安全造成危害；风电场规模和电缆长度的不断提升，接地电容电流也随之提升，容易造成风电场电容电流超标，进而造成选择消弧线圈容量困境。
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。
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中性点经小电阻接地零序过流
0 引言
电力系统的中性点接地方式是一个综合性的技术问题，它与系统的供电可靠性、人身安全、绝缘水平、过电压保护、继电保护、通信干扰（电磁环境）及接地装置等问题有密切的关系，早期惠州惠阳的配网主要以架空线为主，线路电容电流较小，因此配网主要采用中性点不接地或者经消弧线圈接地并取得较好的效果，随着城网改造的深入，越来越多的采用电缆代替架空线，使得这些地区接地电容电流迅速上升，在这种情况下，中性点不接地或者经过消弧线圈接地已经不能满足系统限制过电压的要求，而且电缆馈线发生故障一般为永久性故障，宜采用迅速切除故障防止故障扩大，所以惠州惠阳10kv配网基本上都采用中性点经低电阻接地(接地变/曲折变)，即NRS，由于系统的零序阻抗较小，线路发生单相接地故障时，线路的零序过流保护能够迅速切除故障，10kv母线发生故障时，接入曲折变保护的零序过流保护会动作隔离故障。
1 中性点经小电阻接地的特点
1.1 降低工频过电压和抑制弧光过电压中性点经小电阻接地方式可降低单相接地工频过电压，因为能迅速切除故障线路，使得工频电压升高持续时间很短，中性点电位衰减很快，弧光重燃产生过电压幅值可明显降低，有效地抑制弧光接地过电压。
1.2 消除铁磁谐振过电压和防止断线谐振过电压在中性点不接地系统中，由于电磁式电压互感器的激磁电感和线路的对地电容形成非线型谐振回路，在特定情况下引起铁磁谐振过电压，在中性点经小电阻接地后谐振无法产生。
配网中性点不接地系统发生断线时，配电变压器的铁芯线圈与线路对地电容组成的串联回路在特定条件下会发生谐振，产生过电压。
中性点经小电阻接地可以防止大部分的断线谐振过电压，减少绝缘老化，延长电气设备使用寿命，提高网络和设备可靠性。
1.3 避免发生高压触电事故配网系统的架空线路分布较广，高度也不太高，时有发生外物误碰高压线路以及高压线断线情况，极易导致触电伤亡事故。
中性点经小电阻接地系统装有保护装置，一旦发生接地故障，可以立即跳闸，断开接地故障线路，可避免发生高压触电事故。
2 10kv配网经低电阻接地的理论分析
ra、rb、rc—分别为电网A、B、C三相对地泄漏电阻；Ca、Cb、Cc—分别为三相对地电容；
Px-jQx—三相负荷；La、Lb、Lc—分别为接地变等值电抗；Ra、Rb、Rc—分别为接地变等值损耗电阻；Rh—接地变中心点电阻
因为线路泄露电流非常小，忽略不计泄露电阻的影响，利用对称分量法对其进行分解计算，得出其零序网等其中Rg0=Ra=Rb=Rc；
Xg0=2πfLa=2πfLb=2πfLc；XФ=1/2πfCa=1/2πfCb=1/2πfCc；
根据对称分量法分解计算得：
IA= (1-1)
UB’=UA (1-2)
UC’=UA (1-3)
ΔU=UA （1-4）
式中的被定名为接地程度系数，同样
IA=- I(3) (1-5)
式中I(3)为三相短路电流。
其各序等效综合阻抗为
Z1=Z2=R1+j(Xk+X1)；
Z0=R0+jX0+；其中ZN=Rg0+3Rh+jXg0；
3 惠州惠阳电网10kv接地变及线路保护配置方案
10kV接地变安装在变低开关变压器侧，接地变高压零序I、II、III段定值相同都是一次值60A，2.5S切母联DL6开关并闭锁10kV备自投，3S切变低开关（#1变切DL2、DL3，#2变切DL5）及切接地变本身，馈线为了和接地变配合其正零序I段120A、0.1S，零序II、III段40A、0.5S及0.8S。
当10kV线路发生接地故障时，首先该线路的零序保护（动作时间小于接地变动作时间）动作，出口跳开线路开关，切除故障；当该线路出现拒动的情况时，故障无法切除，流过接地变的故障量仍然存在，此时，由接地变高压零流（CT安装于10kV 中性点接地电缆处）动作，出口跳开分段开关，用于判断故障线路所在10kV母线，区分故障后，出口跳开故障母线所在主变变低开关，此时，已成为越级动作事故，但仍能有效切除故障，确保电网的安全稳定运行。
4 仿真分析及存在问题介绍
根据上面的算例搭建仿真模型，设计一条母线带五条出线的一次系统，线路长度分别为26km，35km，25km，20km，15km，当馈线一线路末端出现金属性接地短路时，假定为永久性故障并且建弧稳定，分别采集故障点的故障电流Id中心点电流IN，五条馈线的零序电流。
由仿真结果可以看出基本上与理论分析一致，Id与IN由于只相差电容电流大小基本一致，并且变化趋势相同，馈线一的零序电流等于其它出现电容电流与中性点电流之和，所以幅值最大，馈线二长度最长，电容电流最大，所以零序电流幅值较其他非故障线路更大。
NRS系统是以牺牲供电可靠性来保障系统安全的，故障电流较大如上由Id=304A，中性点也会通过IN=283A的电流，由于电阻柜通过大电流会发热，产生温升效应，零序阻抗会增大，要注意其动热稳定特性；长线路由于电容电流较大，而馈线零序过流保护的整定值比接地变零序过流保护的整定值要小时间也要短，容易失去选择性发生误动，保护整定时要注意之间的配合；由上图可以看出故障线路的零序电流方向与非故障线路是相反的，可以考虑使用零序方向作为辅助元件，提高可靠性。