光伏电站35kV系统中性点低电阻接地的应用
光伏电站35kV系统中性点低电阻接地的应用
大型地面集中光伏电站汇集线在发生单相接地故障时，容易引起工频过电压并造成设备故障，给汇集线的安全、可靠运行带来严重后果，中性点接地方式对电网安全稳定运行又有着非常重要的影响，本文建议光伏电站35kV系统采用低电阻接地方式、介绍了光伏电站35kV汇集线中性点低电阻接地方式的设计方案、接地电阻阻值计算方法、接地变容量的计算方法和继电保护的配置方案和整定原则，对光伏电站的运行设计有一定的参考价值。
标签：光伏电站；汇集线；中性点低电阻接地；继电保护整定原则
0 引言
选择电网中性点的接地方式是一个综合性问题。它与电压等级、单相接地短路电流、继电保护配置、过电压水平等有关，直接影响电网的绝缘水平、供电可靠性和连续性、继电保护、系统稳定以及对通信线路的干扰等。电力网中性点的接地方式有中性点有效接地和中性点非有效接地两种类型。其中，中性点非有效接地方式可分为中性点不接地方式、中性点低电阻接地方式、中性点高电阻接地方式和中性点谐振接地方式。
以往光伏电站35kV及以下系统采取中性点经消弧线圈接地或不接地方式运行。消弧线圈接地方式的缺点是降低了小电流选线装置的灵敏度、容易发生串联谐振过电压、在非正常运行方式下，无法抵消弧光接地时的全部高频分量，可能引起很高的弧光接地过电压。
近几年，光伏电站建设规模逐年快速扩大，大型光伏电站面积较大，各子系统的间距较远。光伏场区通常将逆变器的出口电压经过箱式双分裂升压变压器升压到35kV，通过35kV汇集线送往升压站，经升压站主变升压后接入系统。光伏电站35kV汇集线线路较长，一般采用电缆或架空方式，这导致35kV系统电容电流的数值大幅度增加。据统计，全国已出现多起因单相接地故障不能快速切除导致故障扩大并成为光伏发电大规模脱网的主要原因。当前，并网安全问题始终是悬在光伏产业头顶上的一把剑。因此，对于35kV系统电容电流数值较大的光伏发电站，接地方式的选择将直接影响到光伏电站电气设备的安全运行。
1 中性点低电阻接地方式的原理及特点
1.1 原理
中性点低电阻接地方式即在系统中性点与大地之间串联接入一定阻值（0.1～1500欧）的电阻。当发生单相接地短路故障时，由于电弧在重燃--熄灭--再重燃的过程中积累了大量的能量，当中性点接入电阻器后，电阻器泄放了燃弧后的能量，使中性点的电位降低，且故障相电压恢复速度减慢，电弧重燃的可能性就降低了。由于电阻吸收了故障时的弧光能量，有效限制了弧光过电压倍数，
也基本消除了系统谐振过电压。
当电网发生单相接地故障时，流过故障点的接地电流等于电阻电流和电容电流的向量和，在接地电阻数值选择合理的条件下，采用零序电流保护选择故障线路并迅速切除故障线路，保证了人生设备安全。
1.2 特点
（1）发生单相接地故障时，非故障相工频过电压可限制在1.7倍以下，暂时过电压可限制在2.6倍以下。
（2）发生单相接地故障电弧从重燃、熄灭、再重燃所积累的电荷通过电阻器泄放，控制了弧光过电压的倍数。
（3）由于电阻器为一阻尼原件，基本消除了谐振过电压。
（4）低电阻接地就是为了获得较大的故障电流，利用这一特点，可利用零序保护装置快速切除故障线路，防止事故进一步扩大，提供了电网的安全水平并保证了人生安全。
（5）电缆线路发生故障一般为永久性故障，保护整定中不对故障线路进行重合闸，因此不会引起操作过电压
2 光伏电站中性点小电阻接地方式基本理论
2.1 低电阻接地方式
光伏场升压站主变压器低压侧采用低电阻接地方式，发生单相接地故障时可通过配置的零序保护快速切除故障线路。目前采用两种常用的方式：
（1）光伏电站升压站主变压器采用Y/Y+Δ接线方式，主变压器高压侧和低压侧均采用星型接线（带平衡绕组，能为3、6、9···次谐波提供通道，改善波形），低压侧中性点引出加小电阻接地。
（2）光伏电站升压站主变压器采用Y/Δ接线方式时，在35kV侧采用Z型接地变压器人为制造一个中性点后经小电阻接地。
2.2 单相接地电流计算
当A相发生单相接地故障时，忽略故障点接地电抗后由对称分量法可得A相单相接地电流为：
IA=3UaZ1+Z2+Z0+3Rd×103
式中： Z1、Z2、Z0---------网络的正序、负序、零序电抗，欧姆；
Rd---------故障点过渡电阻，欧姆；
Ua---------A相电压，kV；
2.3 中性点接地电阻阻值计算
（1）计算电阻电流 中性点接地电阻器的阻值计算应先确定故障电流。当接地电流为550A时，接地电弧可以稳定燃烧，不会发生因燃烧、熄灭、再重燃过程所引起的弧光过电压，也有利于继电保护装置的正确动作。
中性点电阻电流计算：
IN=Id2-IC2
式中： IN为电阻电流，A； Id为接地电流，A； Ic为系统电容电流，A电缆线路电容電流计算：
IC=0.1×UE×L
式中：UE为系统额定线电压，V； L为电缆长度，km；
架空线路电容电流估算：
IC=（2.7～3.3）UEL
式中： 2.7为适用于无架空地线的线路；3.3为适用于有架空地线的线路；同杆双回线路的电容电流为单回路的1.3～1.6倍。
（2）接地电阻阻值及接地变容量 按10S热稳定原则进行计算
RN=UE3IN IR=110.5×UE3RN S=110.5×UE3×IN
式中：UE为系统额定线电压，V； IN为电阻电流，A；IR为小电阻额定电流；RN为电阻器阻值，欧姆；S为接地变容量，kVA
（3）计算实例。以河北张家口某100MW光伏发电项目为例，每1MW为一個子系统，每个子系统安装一台1000kVA的升压变，每10个子系统均T接到1回35kV汇集线，本站共10回汇集线，均为电缆汇集方式，电缆长度共计22公里，本站的主变压器接线形式为Y/Δ接线方式，其电容电流估算为：
IC=0.1×35×22=77A
则电阻电流为：IN=Id2-IC2=544A （取Id=550A）
电阻值为：RN=U3IN=37.14欧姆，选择37欧姆的电阻，则接地电流大于550A。
按照10S热稳定计算，接地变压器绕组的容量为： S=110.5×353×544=
1047KVA
因此，选择容量为1250kVA、接线组别为ZN，yn1的曲折型接地变压器；选择电阻为37欧姆的小电阻柜。
3 低电阻接地方式的保护配置及整定原则
3.1 35kV接地变压器的保护配置及整定原则
接地变压器配置电流速断及过电流保护作为接地变内部故障及外部相间短路故障的主保护和后备保护；并配置零序过流I段、零序过流II段作为接地变单相接地故障时的主保护和后备保护。
当采用升压站主变压器低压侧中性点引出加小电阻接地方式时，零序I段保护第一时限跳低压侧母联开关，第二时限跳主变低压侧进线开关、零序II段保护动作跳主变各侧开关；当采用接地变压器中性点接小电阻接地方式时，零序I段保护第一时限跳低压侧母联开关，第二时限跳主变低压侧进线开关。
3.2 35kV汇集线线路的保护配置及整定原则
光伏电站的35kV汇集线为双侧电源线路，应装设带方向或不带方向的电流速断及过电流保护作为相间短路故障的主保护和后备保护；并配置零序电流保护，零序电流保护设二段，第一段为零序电流速断保护，时限与相间电流速断保护相同、第二段为零序过电流保护，时限与相间过电流保护时限相同，也可配置零序加速段增加保护可靠性。
3.3 现有配置方式及隐患
低电阻接到方式下零序电流保护在具体工程中运用时，保护装置零序电流采样一般采用独立的零序电流互感器，很少是装置通过接入的三相电流而自产的零序电流。当采用独立的零序电流互感器时，需注意一个原则，电缆端部的金属护层及接地线不能穿越零序电流互感器，接地线应在零序电流互感器以下直接接地。
在光伏电站扩建时，汇集线进线间隔的零序电流互感器特性必须与前期工程的零序电抗互感器特性一致，避免不一致造成的保护误动。
4 结论
随着光伏电站规模的不断扩大，光伏电站35kV侧主要由电缆线路构成配电系统，由于电缆使用量的增多使得配电系统的电容电流急剧增加，当单相接地故障电容电流较大时，选用中性点低电阻接地可以快速切除故障线路，降低工频过电压水平，提供光伏电站运行可靠性。中性点电阻接地方式对系统电容电流变化的适应范围较大，尤其当光伏电站扩建时，可以不改变接地电阻值。本文根据光伏电站集电线路的特点提出了35kV系统接地方式，同时给出了接地电阻阻值及接地变容量计算的方法，并对工程中遇到的继电保护整定原则进行了归纳总结，对光伏电站设备采购、规范建设和顺利投产具有十分现实的指导意义。
参考文献：
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[2]陈维江.交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范[S].中国计划出版社，2014.
[3]冯匡一.继电保护和安全自动装置技术规程[M].中国计划出版社，2006.
[4]吕仁帅.风电场35kV系统中性点接地设计方案分析[J].电力与能源，2014.
作者简介：胡波（1982-），男，贵州晴隆人，本科，中级职称，电气工程专业。
35kV系统中性点接地分析设计
云南水力发电 ＹＵＮＮＡＮ ＷＡＴＥＲ ＰＯＷＥＲ 第２９卷 第５期
３ ５ ｋＶ系统中性点接地分析设计
关芳 （云南省水利水电勘测设计研究院，云南昆明６５００２１）
摘要：电网中３５ ｋＶ系统一般采用不接地系统，主变压器３５ ｋＶ侧中性点引出方式为不接地、经消弧线圈、电阻器或避雷器接地 方式。当３５ ｋＶ线路或变压器发生单相接地故障时就有零序电流从变压器中性点通过，电容电流过大，会产生很高的过电压。结 合云南农村电网变电站少，供电距离较长，变压器容量大，单相接地故障多的特点，对３５ ｋＶ系统中性点接地方式进行了分析论 述。 关键词：中性点接地方式；３５ ｋＶ变压器；农村电网；安全运行 中图分类号：ＴＭ７２６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００６－－３９５１（２０１３）Ｏ５一Ｏ１１８一Ｏ２ Ｄ０Ｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－－３９５１．２０１３．Ｏ５一Ｏ３３
１电力系统中性点接地方式 中性点接地是一个综合性的技术经济问题，输 变电网络的布局及供电范围是提高电网供电质量及 保证用户供电的安全可靠性。电力网络中性点接地 方式是在综合考虑了供电的可靠性、继电保护、系统 的绝缘水平以及系统稳定的要求等多方面因素而确 定的。 变压器中性点接地方式与电网的安全运行有密 切关系，在系统正常运行中，中性点对地电位为零， 当线路或变压器发生单相接地或人身触电事故时， 各种接地方式就有差别。变压器中性点接地方式一 般分为以下４种：１）中性点不接地，２）中性点经避雷 器接地，３）中性点经隔离开关接地，４）中性点经消弧 线圈接地。其中，第１）、２）种接地方式相似，称为不 接地方式；第３）、４）种接地方式相似，称为直接接地 方式。 １．１中性点不接地 中性点不接地各相对地的三相电容电流数值相 等，相位相差１２０。，其向量和等于零，地中没有电容 电流通过，中性点对地电位为零，这时中性点接地与 否对各设备没有影响。当发生单相接地时，另外两 相的对地电压便升高为相电压的√３倍，即等于线电 压，相位不变，可继续运行一段时间，但不许长期接 地运行。接地点通过的电流为电容性电流，其大小 为原来相对地电容电流的３倍，可能会引起线路的 谐振而产生过电压，损坏电气设备，单相接地运行时 间过长可能会发展成两相短路。在这种系统中，一 般应装设绝缘监视或接地保护装置，当发生故障时 能发出信号，使值班人员迅速采取措施，消除故障。 单相接地系统允许继续运行的时间，最长不得超过 ２ ｈ。目前在３５ ｋＶ电网系统中，普遍采用此接地方 式。 １．２中性点经消弧线圈接地 中性点不接地的三相系统在发生单相接地故障 时虽还可以继续供电，但在单相接地故障电流较大， 如３５ｋＶ系统大于１０ Ａ，１Ｏ ｋＶ系统大于３Ｏ Ａ时， 就无法继续供电。为了克服中性点不接地三相系统 的缺陷，便出现了经消弧线圈接地的方式。目前在 ３５ ｋＶ电网系统中，网络逐步扩大，现也采用中性点 经消弧线圈接地的方式。消弧线圈是一个具有铁芯 的可调电感线圈，装设在变压器或发电机的中性点。 当发生单相接地故障时，可形成一个与接地电容电 流大小接近相等而方向相反的电感电流，这个滞后 电压９０。的电感电流与超前电压９０。的电容电流相 互补偿，最后使流经接地处的电流变得很小以至等 于零，从而消除了接地处的电弧以及由它可能产生 的危害。当电容电流等于电感电流的时候称为全补 偿，当电容电流大于电感电流的时候称为欠补偿，当 电容电流小于电感电流的时候称为过补偿，一般采 用过补偿方式。装设过补偿的消弧线圈不易发生谐 振而产生过电压。 １．３中性点直接接地
35kV系统中性点接地电阻及接地变压器设计选型
中性点接地电阻及接地变压器选型方案
深圳市华力特电气股份有限公司
一、系统设计现状及电容电流计算
变电站总共上3台的主变压器，联接组别Y/Δ,额定电压110kV/35kV。35kV配电系统全部采用电缆线路，根据变电站35kV电缆线路型号及长度计算系统电容电流如下：
据乔工介绍：I、II、III段母线对应的电容电流各为Ic=50A，
35kV侧共有三段母线，三段母线都采用中性点经电阻接地方式，因此三段母线应考虑并列运行情况
则系统总的对地电容电流为IcI+IcII+IcIII =50A+50A+50A=150A
考虑以后用电负荷增加和远期发展及变电站其他设备的对地电容电流。系统总的电容电流取150A*1.2=180A。
二、中性点经电阻接地方式优点
变电站35KV系统采用中性点经电阻接地方式的主要目的是限制系统过电压水平和单相接地故障情况下实现快速准确选线。
中性点经电阻接地方式的两个最主要优点即是：（1）有效限制系统各种过电压，特别是对间歇性弧光接地过电压水平的限制；（2）利用大的接地故障电流，解决选线难，达到准确快速选线切除故障线路的目的。
中性点经电阻接地方式特别适用于电缆线路为主的配电网，大型工矿企业、机场、港口、地铁、钢铁等重要电力用户，以及发电厂发电机和厂用电系统。其主要优点体现在：
1）降低工频过电压，非故障相电压升高小于√3倍；
2）有效限制间歇性弧光接地过电压；
3）消除谐振过电压；降低各种操作过电压；
4）可准确判断并及时切除故障线路；
5）系统承受过电压水平低，时间短；可适当降低设备的绝缘水平，提高系统设备的使用寿命，具有很好的经济效益。
6）有利于具有优良伏秒特性的氧化锌避雷器MOA的应用，降低雷电过电压水平；适用于系统以后扩容及对地电容电流大范围变化情况，电阻不需要调节；设备简单、可靠，投资少、寿命长。
三、中性点接地电阻选型
中性点接地电阻的选型主要依据系统总的电容电流选取。
35kV系统中性点经消弧线圈接地方式
35kV系统中性点经消弧线圈接地方式
35kV系统中性点经消弧线圈接地方式的合理选择，能够使中性点经消弧线圈充分发乎作用，低故障点的电流，有利于防止弧光过零后重燃，避免事故进一步扩大。所以说，选择适合的35kV系统中性点经消弧线圈接地方式是非常必要的。但现阶段这一问题还没有得到有效的解决。对此，本文从消弧线圈及中性点经消弧线圈接地的简述开始分析来深入探讨如何选择最佳的、最适合的中性点经消弧线圈接地方式，为提高35kV系统运行效果做出一点贡献。
标签：35kV系统；消弧线圈；接地方式
引言：
在现代化的今天，我国经济、科技正在蓬勃发展，这对于我国城市的发展有很大帮助。目前一些城市因改革开放后中国快速的发展已经有很大进步，促使城市中35kV系统电缆出现越来越主体化。当然，这其中还存在一些问题需要处理。中性点经消弧线圈接地方式的选择就是其中。这对于35kV系统的安全性有很大影响，一定要合理的、规范的、有效的处理，促使35kV系统中性点经消弧线圈能够充分发挥作用。本文就35kV系统中性点经消弧线圈接地方式这一部分展开了详细的探讨。
一、消弧线圈及中性点经消弧线圈接地的简述
在电力系统输电线路经消弧线圈接地，为小电流接地系统的一种，当单项出现短路故障时，流经消弧线圈的电感电流与流过的电容电流相加为；流过短路接地点的电流，电感电容上电流相位相差180°，相互补偿。通过此种方式能够降低故障点的电流，有利于防止弧光过零后重燃，避免事故进一步扩大，电力系统中输电线路经消弧线圈合理的接地，有利于提高电力系统的安全性。中性点经消弧线圈接地系统具有良好的应用性，能够大大提高供电的安全性和有效，将其合理的、规范的、标准的、准确的应用电力系统中是非常必要的。因为，中性点经消弧线圈接地具有提高电力系统的供电可靠性、发生永久性接地故障时不被动、能够保护全网电力设备、电磁兼容性良好等作用，可以尽量保证电力系统的安全。
二、35kV系统中性点经消弧线圈接地方式分析
主变压器35kV中性点接地方式分析
主变压器35kV中性点接地⽅式分析
三相交流电⼒系统中中性点与⼤地之间的电⽓连接⽅式，称为电⽹中性点接地⽅式。中性点接地⽅式对电⽹的安全可靠
性、经济性有很⼤影响；同时直接影响系统设备绝缘⽔平的选择、过电压⽔平及继电保护⽅式、通讯⼲扰等。⼀般来说，电⽹
中性点接地⽅式也就是变电站中变压器的各级电压中性点接地⽅式。
以电缆为主的配电⽹，当发⽣单相接地故障时，其接地残流较⼤，运⾏于过补偿的条件也经常不能满⾜。我国ll0kV及以上
电⽹⼀般采⽤⼤电流接地⽅式，即中性点有效接地⽅式 (在实际运⾏中，为降低单相接地电流，可使部分变压器采⽤不接地⽅
式)，包括中性点直接接地和中性点经低阻接地 。这样中性点电位固定为地电位，发⽣单相接地故障时，⾮故障相电压升⾼不
会超过1.4倍运⾏相 电压；暂态过电压⽔平也较低；故障电流很⼤，继电保护能迅速动作于跳闸，切除故障 ，系统设备承受过
电压时间较短 。因此，⼤电流接地系统可使整个系统设备绝缘⽔平降低，从⽽⼤幅降低造价。 6～35kV配电⽹⼀般采⽤⼩电流接地⽅式，即中性点⾮有效接地⽅式。包括中性点不接地、⾼阻接地、经消弧线圈接地⽅
式等。在⼩电流接地系统中发⽣单相接地故障时，由于中性点⾮有效接地，故障点不会产⽣⼤的短路电流，因此允许系统短时
间带故障运⾏。这对于减少⽤户停电时间，提⾼供电可靠性是⾮常有意义的。
⼀、分析35kV侧中性点接地⽅式。 根据DL／T620—1997 交流电⽓装置的过电压保护和绝缘配合》规程中3.1.2条规定：⾦属杆塔的架空线路构成的系统和所
35kV、66kV系统当单相接地故障电容电流超过10A⼜需在接地故障条件下运⾏时，应采⽤消弧线圈接地⽅式。建设容量
49.5MW，35kV侧单相接地电容电流约为24A，且风电场35kV集电线路采⽤架空线为主电缆为辅的混合输电⽅案，因此5kV侧
中性点采⽤经消弧线圈接地⽅式。当35kV侧中性点通过消弧线圈接地，线路发⽣单相接地故障时，不会瞬时跳闸，⼀般允许2h持续运⾏，以便寻找和处理事故。但考虑到架空线路故障率较低，单相接地故障多发⽣在电缆处 。同时电场运⾏⼈员技术
中性点运行方式
电力系统中性点运行方式
我国电力系统中常见的中性点运行方式有中性点非有效接地和中性点有效接地两大类。
中性点非有效接地包括：不接地、经消弧线圈接地和经高阻接地，又称为小接地电流系统。
而中性点有效接地包括直接接地和经低阻抗接地，又称为大接地电流系统。
一、中性点不接地的三相系统
1、中性点不接地系统的正常运行
正常运行时，电力系统三相导线之间和各相导线对地之间，沿导线的全长存在着分布电
容，这些分布电容在工作电压的作用下，会产生附加的容性电流。各相导线间的电容及其所
引起的电容电流较小，并且对所分析问题的结论没有影响，故可以不予考虑。
2、单相接地故障
当中性点不接地的三相系统中，由于绝缘损坏等原因发生单相接地故障时，情况将会发
生显著变化。
假设W相在k点发生完全接地的情况，W相对地电压为零，中性点对地电压上升为相
电压，而且与接地相的电源电压反相。（完全接地，又称为金属性接地，即认为接地处的电
阻近似等于零）三相系统的三个线电压仍保持对称而且大小不变。非故障相电压升高为线电
压，非故障相的对地电容电流也就相应的增大到√3倍。W相对地电容被短接，于是对地电
容电流为零。
此时三相对地电容电流的向量和不再为零，大地中有容性电流流过，并通过接地点形成
回路。
可见，单相接地故障时流过大地的电容电流，等于正常运行时每相对地电容电流的三倍。
接地电流Ic的大小与系统的电压、频率和对地电容的大小有关，而对地电容又与线路的结
构（电缆或架空线）、布置方式和长度有关。
实用计算中可按计算为：
对架空线路：Ic=UL/350
对电缆线路：Ic=UL/10
式中 Ic——接地电流，A；
U——系统的线电压，Kv；
L——与电压同为U，并具有电联系的所有线路的总长度，km。
当系统发生不完全接地，即通过一定的过渡电阻接地时，接地相的对地电压大于零而小
于相电压，中性点的对地电压大于零而小于相电压，非接地相对地电压大于相电压而小于线
电压，线电压仍保持不变，此时的接地电流要比金属性接地时小一些。 综上所述，中性点不接地系统发生单相接地系统发生单相接地故障时产生的影响，可以
中性点接地和中性点不接地的区别
中性点接地和中性点不接地的区别
电力系统中性点运行方式有不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地或直接接地等多种。我国电力系统目前所采用的中性点接地方式主要有三种：即不接地、经消弧线圈接地和直接接地。小电阻接地系统在国外应用较为广泛，我国开始部分应用。
1、中性点不接地（绝缘）的三相系统
各相对地电容电流的数值相等而相位相差120°，其向量和等于零，地中没有电容电流通过，中性点对地电位为零，即中性点与地电位一致。这时中性点接地与否对各相对地电压没有任何影响。可是，当中性点不接地系统的各相对地电容不相等时，及时在正常运行状态下，中性点的对地电位便不再是零，通常此情况称为中性点位移即中性点不再是地电位了。这种现象的产生，多是由于架空线路排列不对称而又换位不完全的缘故造成的。
在中性点不接地的三相系统中，当一相发生接地时：一是未接地两相的对地电压升高到√3倍，即等于线电压，所以，这种系统中，相对地的绝缘水平应根据线电压来设计。二是各相间的电压大小和相位仍然不变，三相系统的平衡没有遭到破坏，因此可继续运行一段时间，这是这种系统的最大优点。但不许长期接地运行，尤其是发电机直接供电的电力系统，因为未接地相对地电压升高到线电压，一相接地运行时间过长可能会造成两相短路。所以在这种系统中，一般应装设绝缘监视或接地保护装置。当发生单相接地时能发出信号，使值班人员迅速采取措施，尽快消除故障。一相接地系统允许继续运行的时间，最长不得超过2h。三是接地点通过的电流为电容性的，其大小为原来相对地电容电流的3倍，这种电容电流不容易熄灭，可能会在接地点引起弧光解析，周期性的熄灭和重新发生电弧。弧光接地的持续间歇性电弧较危险，可能会引起线路的谐振现场而产生过电压，损坏电气设备或发展成相间短路。故在这种系统中，若接地电流大于5A时，发电机、变压器和电动机都应装设动作于跳闸的接地保护装置。
2、中性点经消弧线圈接地的三相系统
上面所讲的中性点不接地三相系统，在发生单相接地故障时虽还可以继续供电，但在单相接地故障电流较大，如35kV系统大于10A，10kV系统大于30A时，就无法继续供电。为了克服这个缺陷，便出现了经消弧线圈接地的方式。目前在35kV电网系统中，就广泛采用了这种中性点经消弧线圈接地的方式。
浅谈风电场、光伏电站电气防雷接地的重要性和要求
浅谈风电场、光伏电站电气防雷接地的重要性和要求
高飞
涞源新天风能有限公司
摘 要：风电场、光伏电站的电气接地是指将电力系统或建筑物中电气装置、设施的某些导电部分，经接地线连接至接地极。如果风电场、光伏电站的接地装置在设计、施工、安装中存在缺陷，轻则造成系统震荡、设备烧毁，重则可能造成风电场、光伏电站系统崩溃、全场停运、人员伤亡等严重后果。
关键字：风电场, 光伏电站, 电气装置, 接地
1、前言
接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭到雷击而采取的保护性措施，目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入大地，从而起到保护建筑物的作用。同时，接地也是保护人身安全的一种有效手段，当某种原因引起的相线（如电线绝缘不良，线路老化等）和设备外壳接触时，设备的外壳就会有危险电压产生，由此生成的故障电流就会流经PE线到大地，从而起到保护作用。
接地可分为工作接地、保护接地、防雷保护接地、防静电接地。工作接地是指在电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地(如中性点直接接地或经其他装置接地等)。保护接地是指电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。雷电保护接地是指为雷电保护装置(避雷针、避雷线和避雷器等)向大地泄放雷电流而设的接地。防静电接地是指为防止静电对易燃油、天然气贮罐和管道等的危险作用而设的接地。
2、接地的意义和存在的问题
接地是电气工作人员十分熟悉的电气安全措施。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地极，兼作接地极用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建(构)筑物的基础、金属管道和设备等称为自然接地极。接地体与电气设备之间用金属导线进行连接，称之为接地线，接地线又可分为接地干线和接地支线。接地线和接地体合称为接地装置。
接地是利用大地为正常运行、发生故障及遭受雷击等情况下的电气设备提供对地电流并构成回路，从而保证人身和电气设备的安全。电气及电子系统中的“地”通常表示“大地”或者“系统基准地”两种含义。通常我们将地作为系统的零电位点。理想的“地”必须是一个零电位、零电阻的理想导体，其各点之间不应存在电位差，它可以在系统中作为所有电平的参考点。
中性点经小电阻接地方式专题
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1 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。
中性点经电阻接地对降低6～35kV电网内过电压作用分析
中性点经电阻接地对降低６～３５ｋＶ电网内过电压作用分析
汪锋 施喜平（长江工程职业技术学院’
摘要：６～３５ｋＶ配电网中性点采用经消弧线圈接地方式供电可
靠性高，但随着运行时间的增加，电气设备绝缘水平的下降，经常出 现单相接地故障过电压烧坏设备的情况。而电网中性点改经电阻接
地，降低系统的内过电压水平。本文主要分析了中性点接地电阻对抑 制弧光接地过电压、单相接地故障工频过电压、谐振过电压的作用。
关键词：电阻接地 电容电流过电压工频熄弧
我国６—３５ｋＶ电网主要学习前苏联采用中性点经消
弧线圈接地。随着城市电缆配电网的发展，电容电流增大，
消弧线圈的调节困难，电网内过电压水平高、经常发生烧
坏设备和使氧化锌避雷器爆炸。同时这种接地方式单相接
地故障零序电流较小，难以实现保护的选择性，故障时间
较长，对绝缘不利。为了克服经消弧线圈接地方式的弊端，
一种有效的途径是采用中性点经电阻接地的方式。当前广
州、深圳等南方城市的有些电力公司已采用了电阻接地的
方式。对于６ ３５ｋＶ电网采用中性点经电阻接地具有很
好的效果。
１电阻接地对降低工频过电压的作用
配电线路常发生不对称短路故障，短路电流中零序分
量会使非故障相工频电压升高。不对称短路，单相接地故
障最为常见，且非故障相的电压更高，因此以单相接地故
障分析工频过电压。
以Ａ相发生单相接地为例，采用对称分量复合序网络
图分析工频过电压情况，如图１所示。零序阻抗相当于电 网单相接地故障时在电网集中对地容抗回路并联一个等
值零序电阻３Ｒ 。从故障点看进去，中性点经电阻接地系
统的零序阻抗Ｚ０的构成如图２所示，Ｚｏ＝（３Ｒ ＋Ｚｘｏ）／／一ｊｘ。，
其中Ｘ。为线路对地的容抗，Ｚ 为从故障点看进去系统的
零 阻抗。
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图１ 中性点经电阻接地系统 图２零序阻抗图
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光伏系统中性点接地方式的设计及设备选择
光伏系统中性点接地方式的设计及设备选择
摘要:结合规范以及国家电网公司相关条文的要求,阐述了光伏电站汇集线系统中性点接地方式的最优设计方案的分析过程,介绍了按照该方案如何选择电气设备的关键参数及其注意事项,为相关设计提供了参考。
关键词:光伏电站;汇集线系统;中性点接地
光伏电站近年来装机规模不断增大,但是技术发展的滞后及规程规范的缺失使得设计、制造及安装环节均存在不同程度的隐患,给电网的安全运行带来了很多问题,以汇集线系统中性点接地方式的选择更具代表性。
1.汇集线系统中性点接地方式的特点
光伏电站汇集线系统中性点接地方式的设计都是遵循文献［1］的设计要求,采用不接地、经消弧线圈或低电阻的接地方式,也有采用经消弧柜的接地方式。
1)中性点不接地方式
当发生接地故障时,由于不会形成回路,且通过短路点的电流仅为接地电容电流,当故障电流很小时,对地电位发生变化,短路点电弧就可自熄,绝缘也可恢复,提高了供电可靠性。但如果发生间歇性弧光过电压,使得健全相的电位可能升高,会造成击穿设备的绝缘的危害。
2)中性点经电阻接地方式
系统故障点注入阻性电流,使接地故障电流呈阻容性质。减小电容电流与电压的相位差角,降低故障点电流过零熄弧后的重燃,当阻性电流足够大时,重燃将不再发生,同时把系统电压控制在2.5倍相电压以内,提高了继电器保护灵敏度。 优点:快速切除故障,过电压水平低,消除谐振过电压;有利于降低操作过电压,对全电缆线路,大部分接地故障为永久性故障,可不投线路重合闸,不会引起操作过电压;与线路零序保护配合,可准确判断出故障线路并迅速切除。
缺点:发生短路故障时,保护设备立即动作切除故障,增加了停电次数,供电可靠性较低;接地电流会引起故障点接地网的地电位升高,危及设备和人身安全。
3)中性点经消弧线圈接地方式
当发生接地故障时,对单相接地电容电流进行有效补偿, 故障点的残余电流降至10A以下, 利用消弧线圈易于熄弧和防止重燃的特点, 使过电压持续时间大为缩短，降低高幅值过