小电阻接地系统间歇性弧光过电压分析
小电阻接地配电网中间歇性电弧接地的仿真与研究
摘
要： 从理论 出发 ， 阐述 了发 生在 小电阻接地系统 中间歇 性电弧接地 的状态， 仿真模拟 间歇性 电弧接地经小 电阻接地配 电网 中的影 响， 同
时提 出 ～些 改进 建 议 。 关 键 词 ．Ｊ电阻 ： 歇 性 电弧 ： 真 ； 究 ， 、 间 仿 研
１ 前 言
１变压 器 ： 内有 ２台三 相二 绕组 有载 调 压油 浸 电力 变压 器 ， ） 站 其铭 牌 是 Ｓ ７２ ００３ ； ｙ ｌ； 路 阻 抗 （ 牌 ）２６％， 实测 ） Ｚ — ００／ ５Ｄ ｎ １短 铭 １． ４ （
地故 障 电流 限制 在 ２ ０ Ａ 以 内。近几 年 ， ０ ０ 上海 市 区供 电公司 管辖 内 ｌｋ Ｏ Ｖ系统 大部分 为小 电阻接 地系 统 ， 地 电阻 （．±０Ｉ ｎ。 接 ５ ７ ． ）
二三十 年代 ， 当时 ２ ｖ及 ６ Ｖ采 用 电阻接 地 系统 。到 了 ２ 世 纪 ３ ｋ ｋ Ｏ
２ 接地 电阻 ： 压器 １ 低压 绕组 中性点采 用经 小电阻接 地 ） 变 ０ Ｖ， ｋ 方式 运行 ，小 电阻数值 为 ５ ｎ，型 号 Ｚ — ／ ，接地 电阻 下 安装 ． ７ Ｘ１ １ ５ Ｌ Ｊ 一０ ０ ／ 流变 ， １ ｋ ｚｃ １ ４０ ５ 供 ０ ｖ零流保护用 ， 接地 电流 限制在 ｌ０ Ａ ０ 。 ０
于丧失 了热稳定性 电阻的 电阻 值升高 。 么此 时小 电阻抑制 间歇性 那
为其 是非 线性 电 阻。 根据 工频 熄 弧理 论 ， 用 ４组开 关来 模拟 间歇 使
假 接 地过 电压 的优 势将 会 失去 ，甚至 电阻烧 毁后 配 网成 为不 接地 系 性 电 弧 。同样 ， 设 一段 母线 一 侧支 路 的 Ａ相 发 生 单相 弧 光接 地 故障。 统 ， 么 由此 产生 的弧光 过电压将 对整个 电网产 生极 大危害 。 那 开关 Ｋ在 ０ ０ 闭合 ， ．５ ２ Ｓ Ａ相接地 ， 生 电弧 （ 产 即燃 弧）在 ０ １ ， ． ５ ２ ｓ 随着 城市 电网中 电力 电缆 广泛 使用 ， 电缆 间歇 性接 地 越来 越 电弧 熄 灭 （ 即熄 弧） 半 个 工 频 周 期 （ １ ｓ 后 ， ； 即 ０ｍ ） 开 频 繁 。因此研 究分 析 小 电阻接 地配 网系 统 中 由于 电缆 间歇 性接 地 开 关 Ｋ 断 开 ， 关 Ｋ 闭合 ， 电弧重 燃 ， 同样 经过 半 个 工频 周 期之 后 ， 关 Ｋ 断开 ， 开 所 引起 的故 障现象 对 电 网的安 全可 靠运 行 是非 常有 意义 的 。
10～35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法示范文本
10～35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法示范文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月10～35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法示范文本使用指引：此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。
1 事故情况简介近几年，随着城网的迅速发展，电缆线路的比例逐年增多，导致对地电容电流剧增。
由于10～35kV系统单相接地引发的电网事故愈来愈多，由此带来的经济损失和社会影响也越来越大。
仅就北京供电局1998年7～10月的统计发现，由于10kV系统单相接地而引发的事故便达4起，有的造成全站停电，影响重要用户供电，有的造成主变压器损坏、开关柜烧毁和避雷器爆炸等，简要情况如下：(1)1998年7月6日，北京肖庄35kV4号母线34路B相发生单相接地，故障持续1h后，引发301开关内附CT主绝缘击穿，开关爆炸起火，1号主变差动跳闸。
2号主变在自投过程中经受一次出口短路冲击，由于有载调压开关重瓦斯继电器因振动动作，2号主变也掉闸，造成全站负荷停电。
(2)1998年7月21日，北京北土城站10kV5号母线发生单相接地，在查找故障线路的操作过程中，把5号母线单相接地故障接到了3号母线上，引起211开关爆炸，并造成一台进口全密封110kV、31.5MVA主变压器因出口短路而损坏。
电弧接地过电压分析研究
电弧接地过电压分析研究电力系统中的大部分故障是单相接地故障，在中性点不接地系统中发生单相接地故障时，常出现电弧的燃烧与熄灭的不稳定状态。
这种间歇性的电弧将导致系统中电感、电容回路的电磁振荡过程，产生遍及全电网的间歇性电弧接地过电压，对电气设备的绝缘也造成威胁。
标签：电弧接地过电压;消弧线圈。
引言运行经验表明，电力系统中的大部分故障是单相接地故障，在中性点不接地系统中发生单相接地故障时，将有数值不大的接地电容电流流过故障点。
这时故障相的对地电压变为0，而另外两相的对地电压升高到线电压。
但系统三相电源电压仍维持对称，不影响对用户继续供电。
因此允许带故障运行一段时间（一般1.5 ～2 h），以便运行人员查明故障并进行处理，这就大大提高了供电可靠性。
随着中国城市电网及农村电网改造力度的加大，以及城市现代化进程的快速推进，地下电缆得到了广泛应用，导致配电网系统电容电流越来越大。
由于电容电流的增大，当系统发生单相接地时不能可靠熄弧，使故障扩大，使其成为相间短路而导致线路跳闸，从而造成事故扩大。
1电弧接地过电压产生的原因在中性点不接地系统中，当发生一相对地短路故障时，常出现电弧，经过故障点的电容电流处于某一范围内时，电弧既不能自动熄灭，又不会形成稳定持续的电弧，可能出现电弧的燃烧与熄灭的不稳定状态。
由于系统中存在电容和电感，这种间歇性的电弧将导致系统中电感、电容回路的电磁振荡过程，产生遍及全电网的间歇性电弧接地过电压。
此时可能引起线路某一部分的振荡，当电流振荡零點或工频零点时，电弧可能暂时熄灭，之后事故相电压升高后，电弧则可能重燃，这种现象为间歇性电弧接地。
单相接地时流过故障点的容性电流与系统运行相电压和各相对地电容成正比。
电弧接地过电压的发展过程和幅值大小与熄弧的时间有关。
随着情况不同，有两种可能的熄弧时间，一种是电弧在过渡过程中的高频电流过零时即可熄灭;另一种是电弧要到工频电流过零时才能熄灭。
工频电流过零时熄弧的情况来说明这种过电压的发展机理。
弧光接地过电压的分析方法探讨
弧光接地过电压的分析方法探讨颜建国;平绍勋【摘要】中性点不接地系统弧光接地产生的过电压国内外有2种不同的理论,即工频熄弧理论和高频熄弧理论.工频熄弧理论过电压倍数仅为3.5倍,它不可能危及设备的安全运行,而高频熄弧理论说明过电压倍数为7.5倍,它能引发系统故障,文中对两起弧光接地过电压事故(二相10 kV母线对地事故和10 kV少油断路器C相对地放电事故)进行了分析,证实高频熄弧理论是正确的.【期刊名称】《江苏电机工程》【年(卷),期】2012(031)002【总页数】3页(P62-64)【关键词】过电压;工频;高频;接地;弧光【作者】颜建国;平绍勋【作者单位】江苏如皋供电公司,江苏如皋226500;江苏如皋供电公司,江苏如皋226500【正文语种】中文【中图分类】TM864单相接地是电网的主要故障形式，约占60%以上。
在中性点不接地系统内，发生稳定性单相接地，这种故障并不改变变压器三相绕组间电压对称性，即线路之间的电压关系不变。
由于接地的故障电流不大，因而不需要立即切除故障线路，允许在2 h内可以继续向用户供电，这是中性点不接地系统所带来的优点。
但在单相接地故障中，绝大部分为电弧不稳定，处于时燃时灭的状态，这种间隙性电弧接地使系统工作状态时刻在变化，导致电感电容元件之间的电磁振荡，形成遍及全系统的过电压，这就是间隙性电弧接地过电压，也称弧光接地过电压。
是否在单相接地时产生间隙电弧，与系统单相接地电流大小直接相关。
若系统较小，线路又不长，其单相接地电容电流也小，一些暂时性单相弧光接地电流（因鸟害、雷击等）故障过后电弧可自动熄灭，系统很快恢复正常。
随着电压的提高和系统的发展，单相接地电容电流会成比例地增长。
运行经验表明，10～35kV电容电流超过10A时，此时的接地电弧将难以自动熄灭。
有资料显示在电容电流为5～10 A时，也曾多次发生因单相弧光接地过电压造成母线设备对地发生闪络扩大为相间短路的事故。
浅析间歇性弧光接地过电压的产生原因及其预防措施
Ｂ相和 Ｃ相对地 电压达 到最大 电压后 会很 陕衰减 ，最终 以线 电压 大 小稳定 运行 。 相 比于 Ｅ 通过 接地点 的工频 电流相位滞 后 ９ ０ ￣ 。 当经 历 整个 工频 周期的一半 时 ，即达到 ｔ ｌ 时， Ｂ 、 ｃ相 电压 变为 一 １ ５ ｕ ， ｉ 值 为 零， 电弧会 自动熄灭 ， 即完成工频熄弧。 但处于断弧瞬间时， 因Ｂ 、 ｃ 相电 压均为一 １ ． ５ Ｕ ， 而 Ａ相电压缺为零 ， 因２ Ｃ ￣ － Ｉ ． ５ Ｕ ＿ ３ Ｃ ｏ ｉ ３ 储存 的 电荷无 法释放 出去 ， 只能 加载 在三 相 对地电容间， 进而在电网中产生直流电压分量， 其数值大小 为 ｃ － ＿ ｕ 因此， 工频熄弧后， 导线对地稳态电压由两部分构成 ， 分别为各相电 源 电势和 直流 电压 分量一 Ｕ 断弧后 瞬间 ， Ｂ 、 Ｃ相的 电源 电势为— Ｑ ５ ｕ ， 叠加结果为一 １ ５ Ｕ 而 Ａ相电源电势 Ｕ ， 与直流电压分量－ Ｕ 叠加后数 值为零。所以， 断弧后瞬间， Ａ 、 Ｂ 、 ｃ三相电压的初始值均与瞬态值相同， 不 会 出现 各相对 地电压值 改变的情 况。之后 ， 再 经 历半个工频周 期 ， 即 达到 ｔ ２ 时， Ｂ 、 Ｃ相 对地 电压会 升至 ＿ ２ Ｕ 此 时弧光 可能重 燃 ， Ｂ 、 ｃ 相 电 ￣ ． － ｏ ｓ ｕ 趋于线电压的瞬时值 １ ５ Ｕ ， 之后再衰减至线电压运行。往后 每隔半个工频周期依次发生熄弧和重燃 ， 故障相最大过电压 Ｕ ； ｍ ＝ ２ Ｕ ， 非故障相最大过电压 Ｕ Ｕ ． ＝ ３ ． ５ ｕ 妒 通过 匕 述分 析可 以发 现 ，过 电压最 大值在 很大 程度上 取决 于电弧 的熄 灭与 重燃 的时 间 。ｌ Ｏ ｋ Ｖ供 电线 路发 生 间歇性 孤 光过 电压 可高 达
弧光接地过电压分析及防止
依然在一个较低范围$适当地加大线路%设备绝缘裕 度上的投资并不会导致过高的建设成本$故中性点不 接地系统广泛应用于国内 EF 1f及以下的电网(
但是发生故障时电弧时燃时灭的不稳定状态$极 "
易使系统中的电感电容元件产生电磁振荡$引发全系 统的过电压$即弧光接地过电压( 单相接地示意图及 向量图见图 (%
很长一段时间里$人们认为过电压幅值主要由电 弧熄灭与重燃的时间来决定( 由交流电弧理论可知$ 电弧熄灭于电弧电流过零时$而过零后$弧道的恢复 电压和介质恢复强度之间的关系又决定了电弧是否 会发生重燃( 弧道故障电流按频率可分解为)工频电 流分量和高频电流分量( 高频电流主要产生于出现
电弧的瞬间$此时 自 由 振 荡 频 率 远 超 工 频$ 故 高 频 电 流为故障瞬间的主要电流$而后迅速衰减$使得工频 电流成为流经弧道的主要电流( 由高频熄弧理论可 知$高频振荡电压 最 大 值 于 高 频 电 流 过 零 时 出 现 $ 而 大量电荷在电弧熄灭后残留在健全相上$故过电压幅 值较高( 由工频熄弧理论可知$电弧熄灭后只有少量 的电荷残留在健全相上$故过电压幅值较低$但数值 也基本接近电网中实测的过电压幅值( 两种理论分 析的过电压幅值虽然结果并不完全相同$但是两者对 过电压形成原理看法却是一致的( %" 弧 光 接 地 过 电 压 的 影 响 因 素
&’() 年第 ! 期
常耀天’弧光接地过电压分析及防止+! Nhomakorabea+
地电容及额定电压成正比( 工程上为了简化计算$通 常以每千 米 线 路 每 千 伏 电 压 产 生 的 电 容 电 流 A4 表 示( 对于 B LEF 1f架 空 线 路$每 千 米 对 地 电 容 约 为 ’J’’F L’J’’B $g$应 当 注 意 若 其 中 有 避 雷 线 则 应 该 取较大的数值$水泥杆较木杆线路每千米电容值高出 约 (’U%
小电流及小电阻接地方式问题分析
小电流及小电阻接地方式问题分析摘要：通过阐述10kV系统小电流接地及小电阻接地方式的特点，针对生产运行中出现的问题进行分析，提出解决方案。
关键词：中性点；小电流；小电阻；接地在电力系统的安全问题上，必须避免的灾害性事故是重大设备损坏，因补偿不足产生谐振过电压，造成设备损坏现象时有发生。
电力中性点的运行方式对电网经济性、安全可靠性影响重大1中性点的运行方式中性点的运行方式主要分两类：直接接地和不接地。
1.1 直接接地变压器中性点直接接地，地网接地电阻小于0.5欧姆或更小。
其特点是供电可靠性低，因系统中某相接地时，出现了除中性点外的另一个接地点，构成了一个短路回路，其它两相对地电压基本不变，接地点的电流很大，甚至会超过三相短路电流，因此又称大电流接地系统。
为了防止损坏设备，必须迅速切除接地相甚至三相。
1.2 不接地系统不接地系统包括中性点不接地和中性点经消弧线圈接两种方式，地网接地电阻小于10欧姆。
其特点是供电可靠性高，因这种系统中某相接地时，不构成短路回路，接地相电流也不大，因此又称小电流接地系统，不必迅速切除接地相，但这时接地相对地电压降低，金属性接地时对地电压降至零，非接地相的对地电压升高，最高达到线相电压，对绝缘水平要求高。
在电压等级较高的系统中，绝缘费用在设备总价格中占很大比例，降低绝缘水平带来的经济效益很显著，一般采用中性点直接接地方式，因此在我国110kV及以上系统，中性点采用直接接地，60kV及以下系统采用中性点不接地。
2 中性点经消弧线圈接地根据《电力部部颁规程交流绝缘DL-T620-1997》在3～60KV网络，容性电流超过下列数值时，中性点应装设消弧线圈：3～10KV网络10A；35～60KV 网络10A；单相接地残流不大于10A。
由于导线对地有电容，中性点不接地系统中某相接地时，接地点接地相电流属容性电流，而且随网络延伸，电流也越大以至完全有可能使接地点电弧不能熄灭并引起弧光接地过电压，甚至发展成严重系统事故，由于装了消弧线圈，构成了另一个回路，接地点接地相电流中增加了一个感性电流分量和装消弧线圈前的容性电流分量相抵消，减小了接地点电流，使电弧易于自行熄灭，提高了供电可靠性。
小电流接地系统异常接地情况分析
小电流接地系统异常接地情况分析摘要:针对电网值班员经常遇到小电流接地系统电压异常的问题，结合日常工作所见，浅析电压异常的原因，包括一次系统接地故障、一次系统断线故障、电压互感器高压保险丝熔断、低压保险丝熔断(或空开跳开)、所接负荷不对称、铁磁谐振等，并结合工作实际浅谈处理方法。
关键词:小电流接地系统:铁磁谐振;过电压1、电压异常现象分析1.1完全接地如果系统发生完全接地，则三相线电压仍保持不变，接地相的电压降至零，其他两相电压上升为线电压，零序电压3U0上升至100V左右，后台监控机发出母线接地信号。
此类接地原因主要有:电缆击穿放电、架空线路上搭有异物、针瓶击穿等。
1.2不完全接地如果系统发生不完全接地，则三相线电压仍保持不变，接地相电压下降但不为零，其他两相电压.上升但低于线电压，零序电压3U0上升至报警值与100V之间，后台监控机发出母线接地信号。
此类接地原因主要有:线路接点打火、配电变压器故障等。
1.3间歇性接地如果系统发生间歇性接地，则三相线电压仍保持不变，三相相电压时增时减，零序电压3U0时有时无的变化，随之后台监控机发出的母线接地信号也是发信、复归伴随出现。
此类接地原因主要有:天气原因异物搭接在线路上、风天树木靠近线路等。
1.4弧光接地区别于金属接地，弧光接地的故障点与地之间不是直接接触，而是通过电弧接触，发生时电压显示不稳定,非接地相电压上升至额定电压的2.5~3倍,零序电压3U0可能大于100V。
引起此类接地的原因很多，主要有:雷击、鸟害、断线、树枝等外力破坏以及阀式避雷器放电等等。
在单相接地中最危险的就是间歇性的弧光接地，因为此时网络是一个具有电容电感的振荡回路，随着交流周期的变化而产生电弧的熄灭与重燃，就可能产生很高的过电压现象，这对电器是很危险的，特别是35千伏以上的系统,过电压可能超过设备的绝缘能力而造成事故。
本地区X x变XHG-ZK型消弧装置已投入使用,投入以来消除了弧光接地过电压给电气设备造成的各种损害，效果显著.1.5由接地诱发的谐振当系统遭到一定程度的冲击扰动，激发起铁磁谐振现象，由于对地电容和互感器的参数不同，可能产生三种频率的谐振:基波谐振、高次谐波谐振和分频谐波谐振。
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本 文 使 用 接 地 电 弧 模 型＿ 利 用 １ ，
在 高 频 电 流 经 过 零 点 时熄 灭 ， 个 工 频 周 期 之 后 重 半
ＰＣ Ｓ ＡＤ／ ＭＴ Ｅ ＤＣ软 件构 建仿 真 平 台。 分 析 在 中 先
性 点不 接地 系统 中发 生 间 歇 性 电 弧 接地 故 障 时弧 光 过 电压 的情况 ， 后分 析在 中性 点 经小 电阻 接地 然 系统 中的两 种 间歇性 电弧接 地故 障 ， 最后根 据 仿真 比较分 析得 出结 论 。
阻值 。 根据 文献 ［ １ ， １ ］ 中性 点 电阻 Ｒ 应 满 足
１
Ｒ ＜ （ １～ ２ Ｌ ） ＿
（） １
，
式 中 ，ｃ表示 系 统线 路总 电容 。 Ｒ ３ 当 一 瓦 时 经 １
图 １ １ Ｖ 网络 仿 真 平 台示 意 ０ｋ
过 半个 工 频周期 ， 路 电容 上 的电荷 就可 以降 至原 线
１ ＾ １ Ｔ ７
中性 点不 接地 系 统 。 真 时 ， 关 Ｋ 在 ０ ２ ５Ｓ闭 仿 开 ． ０
合 ， 相接 地 ， Ａ 产生 电弧 （ 即燃 弧） 在 ０ ２ ５Ｓ开关 ， ． １
Ｋ断 开 ， 电弧 熄 灭 （ 即熄 弧 ） 半 个 工频 周 期 （ １ ； 即 Ｏ ｍｓ 后 ， ） 开关 Ｋ闭合 ， 电弧重燃 ； 同样 经过 半个 工频 周期 之后 ， 开关 Ｋ 断开 ， 电弧熄 灭 。 这样 的” 弧 一 燃 熄弧 ”过程 ， 复 出现 ４次 。 反 开关 Ｋ 的控 制顺序 是 ： 第一 次 “ 弧 一熄 弧 ” ０ ２ ５Ｓ开 关 Ｋ 闭 合 ， 燃 ：． ０
０ ２ ５Ｓ 关 Ｋ 断 开 ； ． １ 开
Ｕｂ 一 一
４３
×
一 ８ １ ５ｋ 阻抗 的基 准值 取 ． ６ Ｖ；
ｐ ｒ Ｔ ｈｅａｒ ｘ ｉ ｔｏ ｈｅ ｒ ｆ ｐ ｅ． ｃ ｅ ｔｎｃ ｉｎ ｔ ｏ ｙ ｏ ｏｗｅ ｒ ｑｕｅ ｃ ｓ ｐ ｉｄ ｔ ａ ａｌｚ ｔ ｅ ｐｒｎｃｐｌ ｆ ｏ ｒ ｏｌａ ． Ｆｉｓ ｌ ｒｆｅ ｎ ｙ ｉ ａ ｐｌｅ Ｏ ｎ ｙ ｅ ｈ ｉ ｉ ｅ ｏ ｖｅ ｖ ｔｇｅ ｒ ｔｙ， ａ ｃ ｏ ｒ ｏｌａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｉｏ ａ ｅ ｕ ｒ ｌ ｙｓ ｅ ｒ ｅ ｅ ｅ ｎｄ ｖ ｒｆｅ ｔ ａ ｈｅ ｖ ｖ ｔ ｇｅ ａ ｉｙ ｈａ ｅ ｒ ｖｅ ｖ ｔ ｇ ｓ ｉ ｈ ｓ ｌ ｔ ｄ ｎｅ ｔ ａ ｓ ｔｍ ａ ｅ ｐｒ ｓ ｎｔ ｄ ａ ｅ ｉｉｄ ｈ ｔ ｔ ｏ ｅｒ ｏｌａ ｓ ｅ ｓ ｌ ｐｐ ｎ
原 则 、 电阻 的保 护 措 施 等 方 面 ［ 。 系 统 发 生 小 ４ 当 ］ 间歇性 电弧接 地故 障 时 ， 于采 用小 电阻接 地方 式 对
能 否抑 制 弧光 过 电 压 这 一 问 题 的研 究 不 多 。 献 文
线 难 度口 ； 是 随 着 城 市 电缆 线 路 增 加 ， 路 电 二 线 容 电流 随之 增大 ， 提 高消 弧线 圈容 量来 适应 大 的 需
ｉ ｈｅ ｌ ｎ ｔ ｏｗ ｅ ｉ ｔ ｎ ｅ ｇｒ ｎｄ ｄ ｓ ｓ ｅ ｒ ｎａ ｙ ｅ ． Ｆｉ ａ ｌ ｒ ｓｓ ａ ｃ ｏｕ ｅ ｙ ｔ ｍ ａ ｅａ ｌ ｚ ｄ ｎ ｌｙ，ｔ ｏ ｌ ｉ ｓｏｂ ａ ｎｅ ｈａ ｈｅ ｌ ｈｅ ｃ ｎｃｕｓｏｎ ｉ ｔ ｉ ｄ ｔ ｔｔ ｏｗ ｅ ｉｔ ｎ ｅ ｒ ｓｓ ａ ｃ ｇｏ ｒ ｕｎｄｅ ｙ ｔ ｍ ａ ｆｅ ｔｖ ｌ ｕｐｐ ｅ ｓ ｔ ｖｅ ｖｏ ｔ ｇ ｄ ｓ ｓ ｅ ｃ ｎ ｅ ｆ ｃ ｉｅ ｙ ｓ ｒ ｓ ｈｅ ｏ ｒ ｌａ ｅ． Ｋｅ ｒ ｓ：ｌ ｗ ｅ ｉ ｔｎｃ ｏｕ ｉ ｇ；ｏｖ ｒ ｏｌａ ｙ ｗｏ ｄ ｏ ｒ ｓ ｓａ ｅ ｇｒ ｎｄ ｎ ｅ ｖ ｔ ｇｅ；ｉ ｔ ｒ ｉｔ ｔａ ｃ；ｓｍ ｕｌ ｉ ｎ ｅ ｍ ｔｅｎ ｒ ｉ ａｔｏｎ
第 ２ ４卷 第 ３期 ２１ ０ ２年 ６月
电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报
Ｐｒ ｃ ｅ ｉ ｇｓ ｏ ｈ ｏ ｅ ｄ ｎ ｆｔ ｅ ＣＳＵ — ＥＰＳＡ
Ｖ ｏ１ ４ Ｎ Ｏ ．２ ．３
Ｊ ｎ ２ １ ｕ ． ０２
小 电 阻 接 地 系统 间 歇 性 弧 光 过 电 压 分 析
ｕ ｅ Ｏ ｓｍｕ ａｅｔ ｅｉｔｒ ｔｅ ｔａ ｃｅ ｒｈ ｆｕｔ ｓｃ ｎ ｔｕ ｔｄ ｂ ｈ ｓ ｆｔ ｅＰ ＣＡＤ／ ｓ ｄ ｔ ｉ ｌｔ ｈ ｎ ｅｍｉｔｎ ｒ ａｔ ａ ｌ，ｉ ｏ ｓｒ ｃｅ ｙｔ ｅｕ ｅｏ ｈ Ｓ ＥＭ ＴＤＣ ｉ ｈ ｓｐ — ｎ ｔ ｉ ａ
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２ 间歇 性 电弧 接 地 故 障 的模 拟
ＰＣ Ｓ ＡＤ／ ＭＴ Ｃ 软 件 是 目前 在 电 力 系 统 中 Ｅ Ｄ
３ 中性 点 不 接 地 系统
如 图 １ 示 ， 中 性 点 与 小 电阻 Ｒ 所 将 断 开 ， 为 即
广 泛使 用 的 电磁 暂态 仿 真软 件 。 户 可 以使 用 强大 用
的元件 模 型库 ， 过 友好 的用 户 图形界 面来 模 拟复 通 杂 的 电力 系 统［ 本 文 使 用 Ｐ Ｃ １ 引。 Ｓ ＡＤ／ ＭＴ Ｅ ＤＣ软 件， 建立 了 １ Ｖ 电网仿 真平 台 （ １ 。 ０ｋ 图 ） 该 仿 真平 台 由一条线 路 组成 ， 电容 电流 ８ ９Ａ。 电源 电 压 １ Ｖ。 压 基 准 值 取 相 电 压 峰 值 ， Ｏｋ 电 即
我 国 １ Ｖ 配 电 网一般 采用 中性 点 非 有效 接 ０ｋ 地 方式 。 方 式优 点很 多 ， 也有 缺点 ： 是 当发生 该 但 一 单 相接 地 故 障时 故 障支 路零 序 电流较 小 ， 增加 了选
中弧 光 接地 占相 当大 的比例 ［ 。 ３ 目前针 对 中性 点 经 ］ 小 电阻 接地 方式 的研 究 大 多 集 中在 电阻 值 的 选 取
童 奕 宾 尤 智 文 李 ， ， 姝
（． １ 上海 市 电力 公 司市 区供 电公 司 ，上海 ２ ０ ８ ； ０ ０ ０ ２ 上海 市 电力公 司信 息通 信 中心 ， 海 ２ ０ ３ ） ． 上 ０ ０ ２
摘 要 ：利 用 Ｐ Ｃ ／ ＭＴ Ｃ软 件 建 立 了 中性 点 经 小 电 阻接 地 系 统 的 仿 真 平 台 ， 用 接 地 电弧 模 型 模 拟 间 歇 Ｓ ＡＤ Ｅ Ｄ 使 性 电弧 接 地 故 障 ， 结 合 工 频熄 弧 理 论 分 析 弧 光 过 电压 的 产 生 情 况 。首 先 分 析 中性 点 不 接 地 系 统 发 生 间 歇 性 并 电弧 接 地 故 障 时 弧 光 过 电压 的情 况 ， 过 仿 真 证 实 这种 接 地 方 式 容 易 发 生 弧 光 过 电 压 ； 后 分 析 在 中性 点 经 通 然
燃。 而工频 熄 弧理论 认 为熄弧 发生 在工频 电流 过零 时刻 。 根据 高频 熄弧 理论 计算 得到 的过 电压要 严重 的多 ， 以达 到 ７ ５Ｐ ｕ ＿ “ 。 实测 结果表 明 ： 可 ． ． ．】 ］但
大 多 数 情 况 下 ， 电 压 不 会 超 过 ３Ｐ ｕ ＿ 因 此 本 过 ． ．１ 。
Ａｎ ｌ ｓｓ ｏ ｎｔ ｒ ｉｔ ｎｔＡｒ ｅ ｖ ｌａ ｅ ｎ Ｌｏ ａ ｙ ｉ ｆ Ｉ ｅ ｍ ｔ ｅ ｃ Ｏｖ ｒ ｏ ｔ ｇ ｓ ｉ ｗ
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据 统计 ， 相接 地 故 障 占 电 网故 障 的 ８ ， 单 ０ 其
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ — ７ 修 回 日期 ： ０ ０ １ — ２ ２ １— ８ １ ； ２ １— ０ １
第 ３期
童 奕 宾 等 ： 电 阻接 地 系 统 间 歇 性 弧 光 过 电压 分 析 小
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电容 电流 。 因此 在 以 电缆 出 线 为 主 的 城 市 配 电 网
中， 中性 点 经 小 电 阻 的 接 地 方 式 得 到 广 泛 应 用 。
［ ］分 析 了中 性 点 经 小 电阻 接 地 系统 中 的 弧 光 接 ８
地 过 电压 ， 是 该 文 认 为 弧 光 接 地 电阻 为 一 恒 定 但 值 。 际 上 电弧 的弧道 电阻是 非线性 的Ⅲ 。 实 ９
文采 用工 频熄 弧理 论来分 析 弧光接 地过 电压 。 当接 地故 障发 生在 电压 峰值 时刻 时 ， 产生 的过 电压值 最 大 ， 因此 在仿 真 中假 设 开关 Ｋ 在 电压 峰 值 时刻 闭合 ， 即发 生单相 弧光 接地 故障 。
１ 小 电 阻 阻值 的 确 定
在 中性点 经小 电阻接地 系统 中 ， 电阻 的取值 小 原 则有 多 种 ， 不 同角度 取 值 差别 很 大 口 本 文从 从 。 限制 间歇性 电弧接 地 过 电压 的 角 度 确定 中性 点 电