中性点经小电阻接地方式的缺点与优点

中性点经小电阻接地方式的缺点与优点

原文标题：小电阻接地与消弧线圈接地方式的区别

我国的中压电网多使用小电流接地系统，即中性点不接地或经消弧线圈、高电阻接地的系统。我国多采用消弧线圈接地方式，也有部分地区使用小电阻接地方式。

中性点经小电阻接地方式以美国为主，原因是美国过高的估计了弧光接地过电压的危害。

以小电阻接地方式泄放线路上的过剩电荷，来限制此种过电压。

中性点经小电阻接地方式的系统缺点：

1.系统单相接地时，健全相电压不升高或升幅较小，对设备尽缘等级要求较低，其耐压水平可以按相电压来选择。

2.接地时，由于流过故障线路的电流较大，零序过流保护有较好的灵敏度，可以比较轻易检除接地线路。

3.由于接地点的电流较大，当零序保护动作不及时或拒动时，将使接地点及四周的尽缘受到更大的危害，导致相间故障发生。

4.当发生单相接地故障时，无论是永久性的还是非永久性的，均作用与跳闸，使线路的跳闸次数大大增加，严重影响了用户的正常供电，使其供电的可靠性下降。

中性点经小电阻接地的优点

1.限制过电压

武广高铁10KV电力系统的区间一级贯通和综合贯通，基本采用的是调压变经小电阻接地方式。因为考虑区间一级贯通和综合贯通全线采用单芯电缆，电容电流较大，故而在一级贯通和综合贯通的调压变中性点通过小电阻接地，相当于在系统对地电容上并接一个电阻R，由于电组是耗能元件，又是电容电荷的释放元件和谐振的阻压元件，破坏了电弧每次起弧或重燃后的高频振荡，从而可以起到抑制谐振过电压和间歇性弧光接地过电压的作用。在设备选型时，就可以选择绝缘水平较低的设备，提高经济性。同时，接地时非故障相的电压升高较小，发展成为相间短路的几率也相对较小，可靠性得到提高。

2.快速切除故障

中性点小电阻系统中，可以迅速启动零序保护从而快速切除故障线路。所以在高铁一级贯通和综合贯通馈出的保护设置上，均设置了零序电流保护，直接动作于跳闸，一旦零序电流达到启动值，可以马上切除故障。一般要求单相接地故障的切除时间不大于1S，这样对防止电缆故障的扩大非常有利。目前，武广高铁的10KV配电所一级与综合贯通馈出的零序电流保护设置时限都设置在0.5S左右，可以有效保护单芯电缆的运行。从汨罗以北的电缆故障数据来看，零序电流保护的灵敏度很高。

另外，由于故障电流较大，故障点的电位较高，可能造成跨步电压超过允许值。零序保护快速切除故障也有利于消除接地后跨步电压和接触电压对人身的伤害，提高系统的安全水平，降低人身伤害事故。

中性点经电阻接地方式的特点

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）。

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。

有效地限制弧光接地过电压，在中性点经电阻接地的配网中，当接地电弧熄弧后，系统对地电容中的残荷将通过中性点电阻泄放掉，在下一次燃弧时其过电压幅值和从正常运行情况发生单相接地故障时的情况相同，不会产生很高的过电压。中性点电阻阻值越小，泄放残荷越快。适当选择中性点电阻值，可以将过电压倍数限制在满意的范围内。

是消除系统各种谐振过电压的最有效措施，中性点电阻相当于在谐振回路中并接一个阻尼电阻，由于电阻的阻尼作用，基本上可以消除系统的各种谐振过电压。试验表明，只要中性点电阻不是太大(不大于1500Ω)，就可以消除各种谐振过电压，电阻值越小，消除谐振的效果越好。

降低操作过电压，中性点经电阻接地的配网发生单相接地故障时，零序保护动作,可准确判断并快速切除故障线路，如果故障线路是电缆线路，考虑到接地故障一般是永久性故障，对故障线路不进行重合闸，不会引起操作过电压。如果是架空线路,由于架空线路发生瞬时故障的可能性较大，在故障线路跳闸后，还将重合一次。实测表明，不论重合成功与否，在重合闸过程中均无明显的谐振过程和过电压。

提高系统安全水平、降低人身伤亡事故，在低电阻接地系统发生接地故障时，零序保护可以在很短时间内动作，将电源切除，这就大大降低了人员接触带电故障设备的机会，从而减少了人身触电伤亡的机会。深圳市10kV配电网采用70多套中性点电阻接地装置，运行6年多，从未发生过因单相接地引起的人身或牲畜触电伤亡事故。广州市10kV 配电网采用中性点小电阻接地方式后，人身触电伤亡事故也大幅下降。

有利于无间歇金属氧化物避雷器（MOA）的推广使用，中性点经电阻接地系统中，无间歇金属氧化物避雷器不会长期工作在很高的工频过电压 和暂态过电压作用下，不会因为其通流容量不足和加速老化而发生爆炸，所以中性点经电阻接地系统适宜采用无间隙金属氧化物避雷器（MOA）。

有利于降低系统设备绝缘水平和提高系统安全可靠运行水平，由于系统的工频电压升高和暂态过电压倍数较低，加之无间隙金属氧化物避雷器保护性能优越，可以将雷电过电压和操作过电压限制到较低水平，所以，中性点经小电阻接地系统的电气设备承受的过电压数值低、时间短，可以适当降低设备的绝缘水平，节约设备投资，对采用原标准的设备则安全可靠性和设备使用寿命大大增长，同时也大大提高整个系统的运行可靠水平，具有明显的经济效益。

可及时切除故障线路，中性点经小电阻接地系统可以简单的配置零序过流保护，在发生单相接地故障时，故障线路的零序保护动作，跳开本线路的断路器，深圳市城市电网自1996年开始实施10kV电网小电阻接地方式，至2000年已有城区20多个220kV、110kV 变电站、70多套中性点电阻柜运行，经过四年多运行检验，零序保护动作近500次，统计分析证明，零序保护动作正确率达99%以上，配电设备重大或特大事故大幅降低。

中性点经电阻接地方式对系统电容电流变化的适应范围较大，当确定适当的接地电阻值后，系统的电容电流在较大的范围内变化，接地电阻对降低弧光过电压、消除谐振过电压的效果不会有明显的变化，所以在系统运行方式发生变化及电网发展时，可以不改变接地电阻值。

简单、可靠、经济。中性点接地电阻结构简单、可靠、投资省。