补偿后接地故障残余电流
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。
配电线路单相接地故障信号特征探究
配电线路单相接地故障信号特征探究摘要：配电网是向用户输送电能的重要环节，配电网络对整个系统供电可靠性息息相关，目前，我国用户停电大部分是由配电网引起的。
国内外中压配电网大都采用中性点不接地方式和经消弧线圈接地方式，即小电流接地方式，我国主要以小电流接地方式为主。
在发生小电流接地故障时，系统三相之间的线电压基本保持不变，系统可以带故障运行两小时，以便于提高供电可靠性。
尽管单相接地故障可以继续运行，但会造成非故障相对地电压升高，特别是间歇性弧光接地时或者再叠加雷击、操作等过电压，容易使非故障线路绝缘薄弱点击穿，引发相间短路故障，使事故范围和危害程度扩大。
为了保障系统安全和供电可靠性，有必要对故障点采取处理措施或者提前预判线路的对地绝缘状态。
目前，小电流接地选线、定位技术已基本成熟，但配电线路对地绝缘状态监测技术很少有研究。
本文分析了配电线路单相接地故障信号特征。
关键词：配电网；对地绝缘；单向接地故障；1.引言配电线路是电能向用户输送的重要环节，也是决定用户供电质量和供电可靠性的重要环节，目前我国用户停电绝大部分是由配电网引起的。
中压配电网发生故障的概率要远大于高压输电网，其中单相接地故障最多，约占配电网故障总数的80%。
在中压配电网采用非有效接地运行方式时，系统发生故障，不会形成短路回路，接地故障电流仅由分布电容产生，此种情况被称为小电流接故障。
在发生小电流接地故障时，系统三相之间的线电压基本保持不变，系统可以带故障运行两小时，以便于提高供电可靠性。
尽管单相接地故障可以继续运行，但会造成非故障相对地电压升高，特别是间歇性弧光接地时或者再叠加雷击、操作等过电压，容易使非故障线路绝缘薄弱点击穿，引发相间短路故障，使事故范围和危害程度扩大。
对于电缆线路，接地电弧长时间存在，会加重对故障点的破坏，严重时也会引发相间短路故障。
如果故障点周围存在易燃物质如干草、枯叶等，弧光接地释放的火花将会引发火灾，造成巨大的财产损失和环境破坏。
配网自动化基础考试(试卷编号1452)
配网自动化基础考试(试卷编号1452)说明：答案和解析在试卷最后1.[单选题]二遥标准型馈线终端不少于（）个串行口和（）个以太网通信接口A)1,1B)2,2C)2,4D)4,22.[单选题]（初级工）电压-电流时间型馈线自动化需要变电站出线断路器配置三次重合闸。
如果只能配置两次，那么瞬时故障按照永久故障处理。
如果只能配置一次，需要（）采用重合器，并配置三次重合闸。
A)-站外线路首级B)站外线路末级C)站外线路中间D)用户分界处3.[单选题]电子式电流互感器小信号测量输出额定值为（）。
A)1VB)2VC)3VD)4V4.[单选题]数字化变电站配置语言，基于（）语法。
A)C++B)JAVAC)ASPD)XML5.[单选题]如图所示，①表示的是()端口。
A)直流标准表B)三相标准表C)万用表D)电压表6.[单选题]“两系统一平台”顶层设计中智能感知层采用（）数据接入标准C)开放式D)封闭式7.[单选题]违反调度纪律而被取消受令资格的运行值班人员，（）后方可申请参加受令资格培训、考试由其他原因被取消受令资格（或考核不合格）的运行值班人员，即可申请重新考核。
A)3个月B)4个月C)5个月D)6个月8.[单选题]故障指示器每组采集单元三相时间同步误差不大于（ ）μs。
D)D 1509.[单选题]对中性点不接地系统的10kV架空配电线路单相接地时（ ）A)会造成速断跳闸B)会造成过流跳闸C)会造成反时限跳闸D)小电流选线装置告警10.[单选题]聚氯乙烯护套代号为( )。
A)VB)YC)FD)Q11.[单选题]绝缘服的工频耐压试验，主要考核绝缘服的( )绝缘水平。
A)层向B)沿面C)表面D)体积12.[单选题]受干扰的“请求/响应”过程中的最大的帧重发次数定为（ ）次A)1B)2C)3D)413.[单选题]带电作业用绝缘支、拉、吊杆预防性试验中机械动负荷试验标准为加1.0倍额定负荷（）次，要求机构动作灵活、无卡住现象。
配网自动化基础考试(试卷编号1111)
配网自动化基础考试(试卷编号1111)1.[单选题]对配电终端进行信息响应时间试验中，在状态信号模拟器上拨动任何一路试验开关，在测试计算机上应观察到对应的遥信位变化，响应时间应不大于（）。
A)0.5sB)1sC)1.5sD)2s答案:B解析:DL/T 1529-20162.[单选题]在多电压等级电磁环网中，改变变压器的变比（）A)主要改变无功功率分布B)主要改变有功功率分布C)改变有功功率分布和无功功率分布D)功率分布不变答案:A解析:电网运行知识3.[单选题]配电自动化终端对时异常属于（）。
A)危急缺陷B)严重缺陷C)普通缺陷D)一般缺陷答案:D解析:4.[单选题]10kV配电线路直线杆不常采用哪种绝缘子( )。
A)针式绝缘子B)柱式绝缘子C)悬式绝缘子D)瓷横担答案:C解析:5.[单选题]为落实公司全面建设智能配电网工作部署，促进配电网向新一代电力系统转型升级，国网设备部探索实践了以（ ）为核心的配电物联网技术， 实现传统工业技术与物联网技术的深度融合， 提升中低压配电网精益化管理水平。
A)智能配电台区B)配电自动化终端D)配电自动化系统答案:C解析:6.[单选题]（中级工）配电自动化主站根据各配电终端或故障指示器检测到的故障报警，报警形式有声光、语音、()。
A)用户反馈停电信息B)开关变位C)手动查询D)打印事件答案:D解析:7.[单选题]智能配变终端一般要求后备电源维持终端工作( )min以上A)3B)5C)10D)15答案:A解析:8.[单选题]104规约中，编号的信息传输格式，简称( )－格式A)AB)UC)ID)S答案:C解析:9.[单选题]当出线断路器跳闸时，就地型分段开关通常检测到无压无流后分闸，可靠分闸时间一般不超过( )。
A)4sB)3sC)2sD)1s答案:D解析:10.[单选题]根据现场安全技术措施完成安措，（）全面检查现场安全措施是否与工作票一致，是否与现场设备相符。
10kV系统中性点接地方式
10kV系统中性点接地可分为：
中性点不接地系统（中性点非有效接地系统）(包括中性点不接地系统、经消弧线圈接地系统、高电阻接地系统)；
中性点接地系统（中性点有效接地系统）(中性点直接接地系统或经低电阻接地系统)。
1.10kV系统中性点不接地系统
(பைடு நூலகம்)接地故障特点
配电系统在正常运行时，三相基本平衡电压作用下，各相对地电容电流ICL1、ICL2、ICL3相等，分别超前相电压90°，ICL1＝ICL2＝ICL3＝UΦωC，其ICL1＋ICL2＋ICL3＝0，系统中性点与地有相同电位。
过补偿方式，接地故障残余电流Id较大，不利于接地故障点电弧自熄，但它不易产生串联谐振过电压。实际运行中，过补偿方式常被采用。
系统在运行中，经常接通或切除部分回路，系统中分布电容电流有较大的变化，满足脱谐度的要求，消弧线圈的电感也相应改变，需人工改变消弧线圈的抽头位置，接地故障残余电流Id小于5A～10A以下，系统出现谐振过电压可能性降低。发生接地故障时，非故障相对地电压升高 倍。
IC——接地电容电流(单位:A)。
上述电容电流的计算值只能用于某些对准确度要求不很高的场合.
通过上述估算,可知道系统的总的零序电流，然后进行电流互感器的选择，电流互感器选择的基本原则是：线路发生单相故障时，安装在该线路的零序电流电流互感器二次侧能提供大于10mA ,且小于800mA的零序电流。
零序电流的检测，架空出线是采用三相电流组成滤过器来检测零序电流，接线如图14.2-5所示；电缆出线是采用零序电流互感器，电缆穿过零序电流互感器内孔，电缆头的接地线务必穿过零序电流互感器后再接地，接线如图14.2-6所示。
10kV经低电阻接地系统中，发生接地故障时的故障电压虽时间不长，但幅值很高。低压采用TN系统供电时，应采取以下措施：变电所内设置两组接地极；采用主等电位联结措施；在主等电位联结范围外供电时，采用局部TT系统供电。低压采用TT系统供电时，变电所的外露可导电部分的接地电阻不超过1Ω或带有已接地的合适的有金属护层的高压电缆和低压电缆总长度超过1km。
补偿后接地故障残余电流
补偿后接地故障残余电流1. 介绍在电力系统运行中，接地故障是一种常见的故障类型。
接地故障会导致电力系统中的设备出现电流过大的情况，从而可能引发火灾、电击等安全问题。
为了保证电力系统的安全运行，需要对接地故障进行有效的补偿和控制。
补偿后接地故障残余电流是指在接地故障发生后，通过补偿措施来减小故障引起的残余电流。
补偿后接地故障残余电流的减小对于保证电力系统的正常运行和人身安全至关重要。
2. 补偿措施为了减小接地故障残余电流，需要采取一系列的补偿措施。
下面介绍几种常见的补偿措施：2.1. 中性点直接接地中性点直接接地是最简单、最常见的补偿措施。
它通过将电力系统的中性点直接接地，使得接地故障发生时的残余电流能够通过接地回路流回地面。
中性点直接接地的优点是结构简单、成本低廉，但是在故障发生时可能会产生较大的残余电流，对设备和人身安全造成威胁。
2.2. 中性点绝缘中性点绝缘是一种常用的补偿措施。
它通过在电力系统的中性点处增加绝缘设备，使得接地故障发生时的残余电流能够通过绝缘设备流回电源侧。
中性点绝缘的优点是能够有效减小接地故障残余电流，提高电力系统的安全性能。
但是中性点绝缘的缺点是设备复杂、成本较高。
2.3. 中性点可控接地中性点可控接地是一种新型的补偿措施。
它通过在电力系统的中性点处增加可控设备，根据故障情况调节中性点的接地方式，从而控制接地故障残余电流的大小。
中性点可控接地的优点是能够灵活控制接地故障残余电流，适应不同故障情况的要求。
但是中性点可控接地的缺点是设备复杂、成本较高。
3. 补偿后接地故障残余电流的影响因素补偿后接地故障残余电流的大小受到多个因素的影响。
下面介绍几个主要的影响因素：3.1. 故障类型接地故障可以分为单相接地故障、两相接地故障和三相接地故障。
不同类型的故障引起的残余电流大小不同，因此需要根据故障类型选择合适的补偿措施。
3.2. 系统电阻系统电阻是指电力系统中各个元件的电阻。
系统电阻越大，接地故障残余电流越小。
配电中性点接地方法
配电网中性点接地方式目录一、概述二、配电网中性点接地方式三、消弧线圈的运行管理亟待加强四、中压性点接地方式的选择一概述1接地相关概念（1）中性点中性点是指在多相系统中星形联接和曲折形联接中的公共点，交流电力系统是三相系统，其中性点是指在三相星形接线法中，三相导线的公共结点，如变压器、发电机的绕组中有一点，此点与外部各接线端间电压绝对值相等，此点就是中性点。
在对称系统中，正常情况下中性点电位等于零，如下图所示。
图1-1 电源中性点示意图（2）接地将电气设备的某一部分通过接地装置同大地紧密连接起来。
接地可分为正常接地和非人为的故障接地两类。
（3）接零将电气设备的金属外壳等与中性点直接接地系统中的零线相连。
零线是指与变压器直接接地的中性点连接的中性线。
（4）重复接地将零线上的一处或多处，通过接地装置与大地再次可靠地接地。
（5）接地体埋入地中并直接与大地接触的金属导体。
（6）接地线电气设备、电力线路杆塔的接地螺栓与接地零线连接用导体。
（7）接地装置接地体与接地线的总和。
（8）接地电阻接地体对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻，其值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值，该电流为工频电流。
若为雷电流则此时的接地电阻称为冲击接地电阻。
（9）接触电压指人体同时触及接地电流回路两点时承受的电位差。
（10）跨步电压当人在接地电流流散的区域内行走时，由于地面各点电位不同，因此在两脚之间（一般按0.8m考虑）存在电位差。
在跨步电压作用下，人也会触电。
2接地定义接地: 把设备的某一部分通过接地电极与大地紧密连接起来。
3接地作用☒防止人身遭受电击☒防止设备和线路遭受损坏☒预防火灾和防止雷击☒防止静电损害☒保障电力系统正常运行4接地分类工作接地：电力系统中的某一点，直接或经特殊设备与大地作电气上的连接，以保证系统正常稳定运行。
保护接地：将一切在正常时不带电而在绝缘损坏时可能带电的金属部分（例如：各种电气设备的外壳；配电装置的金属构架等）接地，以保证工作人员的安全。
变电所接地-跨步电压和接触电压
变电所接地-跨步电压和接触电压计算公式变电所的高压系统的接地与低压系统的接地，可共用接地系统或分立接地系统。
涉及人身与设备的安全。
1 10kV系统中性点接地可分为：中性点非有效接地系统（小电流接地系统）-中性点不接地系统；-经消弧线圈接地系统；-高电阻接地系统。
中性点有效接地系统（大电流接地系统）-中性点直接接地系统；-经低电阻接地系统。
1.1 10kV系统中性点不接地系统(1) 接地故障特点配电系统在正常运行时，三相基本平衡电压作用下，各相对地电容电流I CL1、I CL2、I CL3相等，分别超前相电压90°，I CL1＝I CL2＝I CL3＝UΦωC，其I CL1＋I CL2＋I CL3＝0，系统中性点与地有相同电位。
L1相发生接地故障，忽略接地过渡电阻，视为金属性接地，10kV系统各支路的电容电流的流向如图图1-1所示：图1-1 10kV系统接地故障示意从10kV系统接地故障示意图可以得出结论：a)全系统所有非故障的各支路，故障相的电容电流均为零，非故障相均有电容电流；b)在故障支路，故障相流过所有各支路的电容电流的总和；c)故障支路的电容电流其方向由负载流向电源，非故障各支路的电容电流其方向由电源流向负载；d)故障支路检测的零序电流为各非故障支路电容电流总和；e)接地故障电流大小与接地故障点的位置无关，只与接地故障点的过渡电阻有关。
10kV系统接地故障，电压与电流矢量关系如图1-2所示：图1-2 10kV系统接地故障矢量图L1相发生接地故障，相当于在L1相上加上U0＝－U L1，L2相L3相也加上U0＝－U L1，非故障相对地电压升高3倍，其夹角由120°变成60°，合成的电容电流增大3倍，接地故障电流为单相电容电流的3倍，I d＝3UΦωC。
(2) 优缺点a)接地故障引起系统内部过电压可达3.5倍相电压，易使设备和线路绝缘被击穿。
b)油浸纸绝缘电力电缆达20A，聚乙烯绝缘电力电缆达15A，交联聚乙烯绝缘电力电缆达10A，接地故障电流引燃电弧则不能自熄，引起间歇性电弧，产生过电压易产生相间短路或火灾；c)非故障相对地电压升高3倍。
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补偿后接地故障残余电流
补偿后接地故障残余电流是指在电力系统中，当发生接地故障时，通过接地电阻和补偿装置来限制故障电流，以保护设备和人身安全。
在故障发生后，由于接地电阻和补偿装置的作用，会产生残余电流。
补偿后接地故障残余电流的大小取决于多个因素，包括接地电阻的大小、补偿装置的性能、故障类型等。
通常情况下，我们希望补偿后接地故障残余电流能够尽量小，以减少对设备的影响和保护人身安全。
为了实现这一目标，我们可以采取一些措施。
可以通过选择合适的接地电阻来控制补偿后接地故障残余电流的大小。
接地电阻的大小与电阻材料、接地方式等有关。
一般来说，采用低电阻率的接地材料和良好的接地方式，可以减小接地电阻，从而降低残余电流。
补偿装置的性能也对补偿后接地故障残余电流的大小有很大影响。
补偿装置可以通过对故障电流的补偿，使得残余电流减小到较小的程度。
因此，在选择和设计补偿装置时，需要考虑其补偿能力和响应速度等因素，以确保其能够有效地控制残余电流。
故障类型也是影响补偿后接地故障残余电流的重要因素之一。
不同类型的故障会产生不同的故障电流波形，从而对补偿后接地故障残
余电流的大小产生影响。
因此，在实际应用中，需要根据具体的故障类型，选择合适的补偿装置和接地电阻。
总结起来，补偿后接地故障残余电流是电力系统中一个重要的问题，它关系到设备的安全和人身安全。
通过选择合适的接地电阻、设计优良的补偿装置以及考虑故障类型等因素，可以有效地控制补偿后接地故障残余电流的大小，从而保护设备和人身安全。
在实际应用中，我们需要综合考虑各种因素，并根据具体情况做出合理的选择和决策。
只有这样，才能更好地解决补偿后接地故障残余电流的问题。