摘要 本文比力了配电网中性点分歧接地方式的错误谬误。对配电网经电阻接地对供电靠得住性，通讯，人身平安，开关维护的影响进行了分析。指出对电缆为主的配电网，中性点经电阻接地是先选择的方式。文章还论述了中性点电阻阻值选择的原则和中性点经由过程电阻接地在国内的实践。

1 中性点接地方式

　　我国早期曾划定：将电力系统中性点接地方式分为年夜接地短路电流系统和小接地短路电流系统两类。因电流年夜小难以用电力系统中性点接地方式分类来明确界定，是以改成份为中性点有用接地系统和中性点非有用接地系统。

　　电力系统中性点有用接地，包括直接接地或经低值电阻器或低值电抗器接地，并要求全系统的零序电抗 (X 0 )对正序电抗(X 1 )之比(X 0 /X 1 )为正并低于3，零序电阻(R 0 )对正序电抗(X 1 )之比为正并低于1。反之为中性点非有用接地系统。

　　电力系统中性点非有用接地，包括谐振 (消弧线圈)接地和不接地。

2 配电网中性点分歧接地方式的错误谬误

　　配电网中性点与参考地的电气毗连方式，按运行需要可将中性点不接地、经消弧线圈接地、经（高、中、低值）电阻器接地、经低值电抗器接地及直接接地等。这些中性点接地方式各具独有的错误谬误。

2.1 配电网中性点不接地的错误谬误

　　配电网中性点不接地是指中性点没有工钱与年夜地毗连。事实上，这样的配电网是经由过程电网对地电容接地。

　　中性点不接地系统主要点：

　　电网发生单相接地故障时稳态工频电流小。这样

　· 如雷击尽缘闪络瞬时故障可自动断根，无需跳闸。

　· 如金属性接地故障，可单相接地运行，改善了电网不中断供电，提高了供电靠得住性。

　· 接地电流小，下降了地电位升高。减小了跨步电压和接触电压。减小了对信息系统的干扰。减小了对低压网的还击等。

　　经济方面：节省了接地装备，接地系统投资少。

　　中性点不接地系统的错误谬误：

　　a 与中性点电阻器接地系统相比，发生的过电压高（弧光过电压和铁磁谐振过电压等），对弱尽缘击穿几率年夜。

　　b 在间歇性电弧接地故障时发生的高频振荡电流年夜，达数百安培，可能引发相间短路。

　　c 至今朝为止，故障定位难，不能准确迅速切除接地故障线路。

2.2 配电网中性点谐振（消弧线圈）接地的错误谬误

　　配电网中性点谐接地是指配电网一个或多个中性点经消弧线圈与年夜地毗连，消弧线圈的稳态工频感性电流对电网稳态工频容性电流调谐，故称谐振接地，目的是使得接地故障残流小，接地故障就可能自断根。是以，中性点不接地系统的点，中性点消弧线圈接地系统全有并更好些。一样地，中性点不接地系统的错误谬误，中性点消弧线圈接地系统亦全有仅是泛起年夜幅值弧光过电压几率小些。这是因消弧线圈下降了单相接地时的建弧率。

　　消弧线圈接地方式的使用是否成功很年夜水平上还取决于消弧线圈，跟踪系统，选线装配自己的靠得住性。

2.3 配电网中性点直接接地的错误谬误

　　配电网中性点直接接地是指配电网中全数或部门变压器中性点没有工钱阻抗加进的直接与年夜地（地网）充实毗连。使该电网处到达 R 0 ≤ X 1 和 X 0 / X 1 ≤ 3 。

中性点直接接地系统的点有：

　　a 内部过电压较低，可采用较低尽缘水平，节省基建投资。

　　b 年夜接地电流，故障定位容易，可以准确迅速切除接地故障线路。

中性点直接接地系统的错误谬误有：

　　a 接地故障线路迅速切除，中断供电。

　　b 接地电流年夜，地电位上升较高。这样：

l 增加电力装备损伤。

l 增年夜接触电压和跨步电压。

l 增年夜对信息系统干扰。

l 增年夜对低压网还击。

2.4 配电网中性点电阻器接地的错误谬误

　　配电网中至少有一个中性点接进电阻器，目的是限制接地故障电流。中性点经电阻器（每相零电阻 R 0 ≤ X c0 每相对地容抗）接地，可以消除中性点不接地和消弧线圈接地系统的错误谬误，即下降了瞬态过电压幅值，并使活络而有选择性的故障定位的接地庇护得以实现。由于这类系统的接地电流比直接接地系统的小，故地电位升高及对信息系统的干扰和对低压电网的还击都削弱。是以，中性点电阻器接地系统具有中性点不接地及消弧线圈接地系统或直接接地系统的某些点，也几多存在这两种接地方式的某些错误谬误。

　　按限制接地故障电流年夜小的要求分歧，分高、中、低值电阻器接地系统，具体的错误谬误亦分歧。

2.4.1 中性点高值电阻器接地系统的错误谬误

　　中性点高值电阻器接地系统是限制接地故障电流水平为 10A 以下，高电阻接地系统设计应合适每相零序电阻 R 0 ≤ X c0 （每相对地容抗）准则，以限制由于间歇性电弧接地故障时发生的瞬态过电压。

　　点： a 可避免和阻尼谐振过电压和间歇性电弧接地过电压，在 2.5P · U 及以下。

　　b 接地电流水平为 10A 以下，减小了地位升高。

　　c 接地故障可以不立即断根，是以能带单相接地故障相运行。

　　错误谬误：使用范围遭到限制，适用于某些小型 6 ～ 10KV 配电网和发电厂厂用电系统。

2.4.2 中性点低值电阻器接地系统的错误谬误

　　为获得准确迅速切除接地故障线路，就必需下降电阻器的电阻值。点：

　　a 内过电压（含弧光过电压、谐振过电压等）水平低，提高网络和装备的靠得住性。

　　b 年夜接地电流（ 100 ～ 1000A ），故障定位容易，可以准确迅速切除接地故障线路。

错误谬误： a 因接地故障进地电流 I f =100 ～ 1000A ，地电位升高比中性点不接地、消弧线圈接地、高值电阻器接地系统等的高。

b 接地故障线路迅速切除，中断供电。

2.4.3 中性点中值电阻器接地系统的错误谬误

　　为了克服高值和低值接地系统的弊端而保留其点，而采用中值电阻。接地故障电流控制在 50 ～ 100A ，仍保留了内过电压水平低、地电位升高不年夜、准确迅速切除接地故障线路等点，并亦具有切除接地故障线路中断供电等错误谬误。

3 我国城市配电网中性点经消弧线圈接地方式存在的问题

　　近年来，随着我国电力工的迅速成长，城市配电网的结构变化很年夜，在馈电线路中电缆所占的比重越来越年夜，中性点经消弧线圈接地运行方式的一些问题日渐表露。

　　随着配网电容电流的迅速增年夜，很难保证消弧线圈在一定脱谐度下过抵偿运行。主要缘由为：（ 1 ）消弧线圈的调理范围有限，通常是 1 ： 2 ，不适合工程早期和终期的需要。（ 2 ）消弧线圈各分接头的标称电流和现实电流误差较年夜，有些甚至可达 15% ，运行中就发生过由于现实电流值与铭牌数据差异而致使谐振的现象。（ 3 ）计较电容电流和现实电容电流误差较年夜，大都变电站是电缆和排挤线夹杂的供电网络，准确而实时的掌握配电线路的长度是很难做到的，而且电缆型号繁多，单元长度的电容电流也不尽不异。（ 4 ）有些配电网在整个接地电容电流中含有一定成份的 5 次谐波电流，其比例高达 5% ～ 15% ，即使将工频接地电流计较得十分切确，可是对于 5% ～ 15% 接地电容电流中的谐波电流值仍是没法抵偿的。综上所述，以电缆为主的配电网，当发生单相接地故障时，其接地残流较年夜，运行于过抵偿的条件也经常不能知足。

　　电缆为主配电网的单相接地故障多为系统装备在一定条件下由于自身尽缘缺陷酿成的击穿，而且接地残流较年夜，尤其是当接地址在电缆时，接地电弧为封锁性电弧，电弧加倍不容易自行熄灭（单相接地电容电流所发生的弧光能自行熄灭的数值，远小于规程所划定的数值，对交联聚乙烯电缆仅为 ），所以电缆配电网的单相接地故障多为性故障。由于中性点经消弧线圈接地的系统为小电流接地系统，发生单相接地性故障后，接地故障点的检出坚苦，不能迅速检出故障点所在线路。这样，一方面使系统装备长时间承受过电压作用，对装备尽缘造成威胁，另外一方面，不使用户断电的势也将不复存在。

　　在中性点经消弧线圈接地系统中，过电压数值较高，对装备尽缘造成威胁。 (1) 单相接地故障点所在线路的检出，一般采用试拉手段。在断路器对线路试拉进程中，有时将发生幅值较高的操作过电压，（ 2 ）中性点经消弧线圈接地系统和中性点不接地系统相比，仅能下降弧光接地过电压发生的几率，其实不能下降弧光接地过电压的幅值，（ 3 ）中性点经消弧线圈接地的系统在某些条件下，会发生谐振过电压。由于上述缘由，另外由于电缆为弱尽缘装备，例如 10kV 交联聚乙烯电缆的 1 分钟工频耐压为 28kV ，比一般装备低 20% 以上，所以电缆在单相接地故障在故障点检出进程中，由于工频或暂态过电压的长时间作用，常成长成相间故障，造成一线或多线跳闸。

　　单相接地时，非故障相电压升高至线电压甚至更高，在不能实时检出故障点线路情况下，无间隙金属氧化物避雷器（ MOA ）长时间在线电压下运行，容易损坏甚至爆炸，此类事故前些年其实不鲜见。提高 MOA 的额定电压后，虽然可以年夜幅度的下降此类事故的发生，但在 MOA 阀片特征没有较着改善的情况下，势必使 MOA 在雷电冲击电流下的残压升高，下降了庇护性能。另外，中性点经消弧线圈接地系统发生弧光接地过电压、谐振过电压时，过电压作用时间有可能较长， MOA 由于动作负载问题，一般其实不要求 MOA 限制此类过电压。这使 MOA 的限压作用下降，势削弱，晦气于 MOA 在配电网的推行使用。

4 配电网中性点经低值电阻器接地人们关注的几个问题

4．1关于靠得住性

4 .1.1 供电靠得住性的要求和影响供电靠得住性的身分：

  　凭据我国供电靠得住性经管的有关划定，判断供电靠得住性凹凸主要有三个指标：停电频率、停电延续时间及少供电。这些指标与许多身分有关，有计划停电缘由，也有故障停电缘由，影响 10kV 配电网供电靠得住性指标的主要缘由基本集中在用户影响、天气身分、市政建设、装备老化四个方面。应当说， 10kV 配电网中性点接地方式的分歧对 10kV 配电网供电靠得住性的影响是综合的，配电网中性点接地方式改变后，就某一种故障缘由来说可能会增加故障几率，就另外一种故障缘由来说可能会削减故障几率或不受影响。为了提高供电靠得住性，应当凭据接地方式对故障的影响接纳一些措施。

4.1.2 中性点接地方式对供电靠得住性的影响：

　　众所周知，配电网中性点不接地或经消弧线圈接地方式与中性点经小电阻接地方式比，

　　年夜的点是在发生单相接地故障时，若是是瞬间故障，当系统电容电流或经消弧线圈抵偿后的残余电流小到自行熄灭的水平时，则故障可自行消除，若是是故障，该系统可带单相接地故障运行 2 小时，获得足够的时间破除故障，以保证对用户的不中断供电。但这一点在以电缆为主的城市配电网中其实不突出。电缆故障的缘由，从统计情况看，主要是尽缘老化、电缆、外力破坏等，一般都是性故障，当发生接地故障时不应带故障运行。从现实运行情况看，在以电缆为主的配电网中，中性点不接地或经消弧线较圈接地方式下，单相接地故障引发的相间短路故障较多。一些现实事故讲明，单相接地故障成长为相间故障，反而扩年夜了停电范围，尤其是当成长为母线短路故障时，相当于变压器出口短路，而由于今朝一些变压器抗短路冲击能力较弱，从而可能造成变压器损坏。

　　就城市配电网供电方式的现实情况看双电源供电方式，排挤尽缘线的采用，环网安插，开环运行方式，电缆线路所占比重等身分造成了采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式的点不突出。从今朝已改小电阻接地方式的变电站现实运行情况分析；庇护设置装备摆设适当，可不下降供电靠得住性。

　　综合上述分析，电缆供电为主的变电站采用中性点经小电阻接地，不会对供电靠得住性造成多年夜影响，在某些方面临供电靠得住性的提高反而有益。

4．2关于对通讯的影响

　　接地故障进地电流及运行中的零序电流，对临近通讯线路感性耦合发生纵电动势。三相发生的不合错误称电压，对临近通讯线路容性耦合发生静电感应电压。

　　配电网接地故障进地电流发生的地电位升高，经由过程接地电极之间的阻性耦合在接地的电信线路上发生电压，称为阻性耦合或直接传递。

　　上述在通讯系统发生的电压和电流是以风险通讯系统的，称为危险影响。而以下降通讯，电话发生杂音，电报旌旗灯号和数据传输失真等情况的，称为干扰影响。

　　因电网中性点直接接地，中性点电阻器（或电抗器）接地，其接地故障进地电流比中性点不接地（尽缘）和消弧线圈接地要年夜，对通讯系统的影响，前者比后者年夜。这是以下概念发生的，单电源馈电，在线路结尾（ F 点）发生单相接地故障，故障电流在与电力线路平行的通讯线路上感应出较年夜的电压（若通讯线路一端接地，则在另外一端可用电压表出），随故障电流的增年夜而增加。

　　凭据这一简单基本概念而获得的通讯线路的电磁感应的判断，显然是过年夜的。现实城市配电网只一端中性点接地，而另外一端呈开路情况是很少的。现实配电网比这复杂得多。当线路某处 F 发生单相接地故障时，接地故障电流是从两头流进故障点 F 的线路电流标的目的相反，通讯线路全长感应电压与（ i 1 l 1 -i 2 l 2 ）尽对值成比例，故中性点直接接地系统、中性点低值电阻器（或低值电抗器）接地系统就纷歧定比中性点消弧线圈接地系统和中性点不接地（尽缘）系统对通讯线路的感应电压年夜，要具体计较和实测，如都以严重的极端情况斟酌，那末中性点消弧线圈接地和中性点不接地（尽缘）系统两相导地接地故障时（这类系统的排挤线路的雾闪造成两相异地接地故障时有发生的），对通讯线路的感应电压反而更严重。

　　现实年夜城市的配电网和通讯网都是电缆，接地故障电流从电缆外皮分流，通常为没有影响的。总之，具体情况要具体计较分析。还须指出的，感应电压跨越划定值时还有很多防护措施可采用。

4 ． 3 关于人身的平安性

　　从供电局提供的现实例子分析，不管是在不接地或经消弧线圈接地系统，仍是在经小电阻接地系统，都有触电伤亡及逃走电击事故发生的例子，所以对于这类直接接触高压的事故，是否会造成人身伤亡的关头不在因而哪种中性点接地方式，而是在于触电者接触带电体的方式和触电后脱离的时间。所以从庇护人身平安方面斟酌，中性点不接地或经消弧线圈接地系统由于在发生单相接地时不立即跳闸，所以对误碰带电线路且不容易立即脱离电源的人会带来比力年夜风险，而对于中性点经小电阻接地系统在发生金属性单相接地时，由于时间短、庇护能准确实时动作使触电人员立即脱离电源所以虽然短路电流较年夜可是给人身酿成的危险相对而言会比力小，可是若是中性点经小电阻接地系统在发生单相经过渡电阻接地时（如珠海机场变电站例子），由于庇护不能准确实时的动作，此时仍会给人身造成危险。所以应综合斟酌触电的方式、触电后庇护的动作情况等等，具体对于许多城市，排挤线均换成了尽缘线，所之外力造成排挤线单相接地的事故会年夜削减，而电缆发生单相接地时由于外皮的分流作用，进地电流很少部门，所以引发的电位升高也较小，所以从这一方面来说， 10kV 配电系统采用小电阻接地系统在人身平安方面会于不接地或消弧线圈接地系统。

4．4 关于断路器

　　从理论上讲，原先中性点不接地（尽缘）和消弧线圈接地系统，在发生单相接地故障时线路断路器不跳闸。改成中性点低值电阻器（或低值电抗器）接地系统，在发生单相接地故障时线路断路器要跳闸的，因而泛起所担忧的“频仍跳闸，装备烧损”和“维修工作增加”。凭据上海等地的持久运行经验证实是不会的。上海西郊变电所 23KV 中性点低值电阻器接地系统的线路断路器的维修工作不比同变电所 35KV 中性点消弧线圈接地系统的线路断路的维修年夜。究其缘由是故障电流不年夜，单相接地故障进地电流限制在 1 ～ 2KA 之内，比负荷电流稍年夜，小于断路器开断电流的八分，不会引发断路器的严重烧损：断路器开断单相短路的条件比开断相间短路的情况要好得多。中性点不接地（尽缘）和消弧线圈接地系统，在单相电弧接地故障引发相间短路故障的几率是很高的。

5 电阻接地时继电庇护的斟酌

　　中性点经小电阻接地后，对单相故障而言，故障电流增年夜，并有零序电流发生，因而庇护设置装备摆设应增加零序庇护。凭据经验，庇护设置装备摆设宜采用分歧时限的零序电流庇护，或采用零序标的目的庇护。庇护设置装备摆设还应斟酌：

(1) 配电线路采用零序电流互感器和反应工频电流值的零序电流接地庇护作为单相接田主庇护，作用于跳闸。

(2) 庇护整定值躲过本段电容电流，靠得住系数可取 2.0 。

(3) 活络度按流过故障线路的电容电流校验。活络系统工程 >1.25 。

(4) 本段母线电压互感器的启齿三角 3 U 0 作为旌旗灯号。

(5) 零序 CT 好采用套在三相电缆上的单个 CT 方式，以免三个 CT 的误差和饱和差异所酿成的不服衡电流。

(6) 庇护的设置装备摆设可以经由过程时间进行配合，使故障范围缩到小。

6 电阻值的合理拔取

　　采用中性点电阻接地时，电阻值的拔取必需凭据电网的具体情况，应综合斟酌限制过电压倍数，继电庇护的活络度，对通讯的影响，人身平安等身分。

  （1）对高阻接地，在系统发生单相接地时，允许带故障运行，故障点电流应限制在 10A 以下。是以接地电阻 R 0 的拔取为 Xc ≧ R 0 , 和 R 0 ≧ U φ /10A。 Xc 为系统每相对地容抗，

U φ为系统相电压。

  （2）对低阻接地

　　a 从下降内过电压斟酌凭据TNA模拟和计较机计较，当I 0 ≥Ic时（I 0 为流过中性点电阻的电流，Ic为系统电容电流），可将健全相过电压倍数限制到2.8倍以下，当I 0 ≥1.5Ic时，可将健全相过电压倍数限制到 2倍以下。I 0 ≥1.5Ic后，限制过电压的效果已变化不年夜了。是以，可按1.5Ic≥ I 0 ≥Ic来拔取电阻值。 R 0 = U φ / I 0 。

　　b 从保证继电庇护活络度斟酌，电阻值越小越好，今朝的微机庇护一般都有零序庇护功能，且起动电流值相当小，单相接地故障电流远年夜于每条线路的对地电容电流，一般都能知足零序庇护的活络度要求。问题时当接地过渡电阻高时，继电庇护的活络度会遭到影响。依照a)所选择的电阻值，当过渡电阻不年夜于100Ω时，庇护活络度一般没有问题，对电缆为主的配电线路，过渡电阻一般都小于100Ω。

　　c 从下降对通讯的干扰斟酌，电阻不宜选得太小。我国四部协议划定，如通讯电缆与年夜地间未装放电器时，危险影响电压不得年夜于430V,对高靠得住线路，不年夜于630V。今朝，深圳电网中性点电阻取15Ω，北京电网取10Ω，上海电网取5.7Ω。对应电流划分为400A,600A,1000A。均未造成对通讯线路的影响。

　　d 从人身平安斟酌，中性点接地电阻阻值越年夜越好。由于中性点经低电阻在发生单相接地故障时，经由过程故障点的接地短路电流比力年夜，引发故障点地电位升高，有可能造成跨步电压，接触电势跨越允许值。是以，在选择电阻值时，因凭据地网接地电阻，庇护动作时间，接地短路电流核算跨步电压和接触电势是否跨越规程。凭据深圳，广州，上海，北京的实践经验，并未因采用电阻接地造成跨步电压和接触电势太高发生人身事故。

7 结论

　　配电网中性点接地方式的选择是具有综合性的技术问题。中性点不接地、谐振接地、电阻接地各有其错误谬误，应连系电网具体条件，经由过程技术经济比力肯定，也就是说，因每种中性点接地方式的系统，具有独自的点，获得了成长。在统一城市同级标称电压，多种中性点接地方式的系统并存。那种按电压品级“一刀切”决议中性点接地方式是不合错误。因每种中性点接地方式的系统，具有独自的错误谬误（弊端）。所以，在选择时必需从具体现实动身，权衡利弊，择利年夜于弊。

　　例如：排挤线路的小电网，即网络电容电流小，可选用中性点高值电阻器接地系统。

　　排挤线路的年夜电网，即网络电容电流较年夜，可选用中性点谐振接地系统。

　　城市电缆配电网，网络结构较好，可选用中性点中值或低值电阻器接地系统。若要求抵偿网络电容电流限制接地故障进地电流，可选用中性点经中值电阻器与消弧线圈并联的接地方式。

　　中性点中值或低值电阻器接地方式及中值电阻器与消弧线圈并联接地方式可以克服不接地和谐振接地方式存在的两年夜弊端：（ 1 ）限制单相间歇性电弧接地时发生的瞬态过电压和瞬态电流。（ 2 ）解决选线难，到达准确迅速选线断开单相接地故障线路。

　　中性点经电阻接地在国外从上世纪 40 年月已起头使用。 1995 韶华力特电气公司率先从美国 PGR 公司引进中性点接地电阻，前后在深圳，上海，北京，天津，江苏，福建等地域供电局及石化，钢铁，地铁，发电厂行使用。经由过程 2000 多台年电阻柜的使用讲明，其性能进步前辈，靠得住。

参 考 文 献

1 万善良上海市区配电网中性点接地方式的技术分析 上海电力 1993 年第 6 期

2 董振亚城市配电网中性点接地方式的成长和改良 中国电力 1998 年第 8 期

3 许颖 3 ～ 66kV 电网中性点接地方式的几个问题

4 冯宝忆电缆配电网中性点接地方式对供电靠得住性的影响