配電網中性點接地方式的幾個問題的討論

　　實際大城市的配電網和通信網都是電纜，接地故障電流從電纜外皮分流，一般是沒有影響的。總之，具體情況要具體計算分析。還須指出的，感應電壓超過規定值時還有很多防護措施可采用。

　　4 ． 3 關于人身的安全性

　　從供電局提供的實際例子分析，無論是在不接地或經消弧線圈接地系統，還是在經小電阻接地系統，都有觸電傷亡及逃脫電擊事故發生的例子，所以對于這種直接接觸高壓的事故，是否會造成人身傷亡的關鍵不在于是哪一種中性點接地方式，而是在于觸電者接觸帶電體的方式以及觸電后脫離的時間。所以從保護人身安全方面考慮，中性點不接地或經消弧線圈接地系統由于在發生單相接地時不立即跳閘，所以對誤碰帶電線路且不易立即脫離電源的人會帶來比較大危害，而對于中性點經小電阻接地系統在發生金屬性單相接地時，由于時間短、保護能正確及時動作使觸電人員立即脫離電源所以盡管短路電流較大但是給人身造成的傷害相對而言會比較小，但是如果中性點經小電阻接地系統在發生單相經過渡電阻接地時（如珠海機場變電站例子），由于保護不能準確及時的動作，此時仍會給人身造成傷害。所以應綜合考慮觸電的方式、觸電后保護的動作情況等等，具體對于許多城市，架空線均換成了絕緣線，所以外力造成架空線單相接地的事故會大量減少，而電纜發生單相接地時由于外皮的分流作用，入地電流僅有很少部分，所以引起的電位升高也較小，所以從這一方面來講， 10kV 配電系統采用小電阻接地系統在人身安全方面會優于不接地或消弧線圈接地系統。

　　4．4 關于斷路器

　　從理論上講，原先中性點不接地（絕緣）和消弧線圈接地系統，在發生單相接地故障時線路斷路器不跳閘。改為中性點低值電阻器（或低值電抗器）接地系統，在發生單相接地故障時線路斷路器要跳閘的，因而出現所擔心的“頻繁跳閘，設備燒損”和“維修工作量增加”。根據上海等地的長期運行經驗證明是不會的。上海西郊變電所 23KV 中性點低值電阻器接地系統的線路斷路器的維修工作量不比同變電所 35KV 中性點消弧線圈接地系統的線路斷路的維修量大。究其原因是故障電流不大，單相接地故障入地電流限制在 1 ～ 2KA 以內，比負荷電流稍大，小于斷路器開斷電流的八分之一，不會引起斷路器的嚴重燒損：斷路器開斷單相短路的條件比開斷相間短路的情況要好得多。中性點不接地（絕緣）和消弧線圈接地系統，在單相電弧接地故障引發相間短路故障的概率是很高的。

5 電阻接地時繼電保護的考慮

　　中性點經小電阻接地后，對單相故障而言，故障電流增大，并有零序電流產生，因而保護配置應增加零序保護。根據經驗，保護配置宜采用不同時限的零序電流保護，或采用零序方向保護。保護配置還應考慮：

　　（1） 配電線路采用零序電流互感器和反應工頻電流值的零序電流接地保護作為單相接地主保護，作用于跳閘。

　　（2） 保護整定值躲過本段電容電流，可靠系數可取 2.0 。

　　（3） 靈敏度按流過故障線路的電容電流校驗。靈敏系統工程 >1.25 。

　　（4） 本段母線電壓互感器的開口三角 3 U 0 作為信號。

　　（5） 零序 CT 最好采用套在三相電纜上的單個 CT 方式，以避免三個 CT 的誤差和飽和差異所造成的不平衡電流。

　　（6） 保護的配置可以通過時間進行配合，使故障范圍縮到最小。

6 電阻值的合理選取

　　采用中性點電阻接地時，電阻值的選取必須根據電網的具體情況，應綜合考慮限制過電壓倍數，繼電保護的靈敏度，對通信的影響，人身安全等因素。

　　（1）對高阻接地，在系統發生單相接地時，允許帶故障運行，故障點電流應限制在 10A 以下。因此接地電阻 R 0 的選取為 Xc ≧ R 0 , 和 R 0 ≧ U φ /10A。 Xc 為系統每相對地容抗，U φ為系統相電壓。

　　（2）對低阻接地

　　a 從降低內過電壓考慮根據TNA模擬和計算機計算，當I 0 ≥Ic時（I 0 為流過中性點電阻的電流，Ic為系統電容電流），可將健全相過電壓倍數限制到2.8倍以下，當I 0 ≥1.5Ic時，可將健全相過電壓倍數限制到 2倍以下。I 0 ≥1.5Ic后，限制過電壓的效果已變化不大了。因此，可按1.5Ic≥ I 0 ≥Ic來選取電阻值。 R 0 = U φ / I 0 。

　　b 從保證繼電保護靈敏度考慮，電阻值越小越好，目前的微機保護一般都有零序保護功能，且起動電流值相當小，單相接地故障電流遠大于每條線路的對地電容電流，一般都能滿足零序保護的靈敏度要求。問題時當接地過渡電阻高時，繼電保護的靈敏度會受到影響。按照a）所選擇的電阻值，當過渡電阻不大于100Ω時，保護靈敏度一般沒有問題，對電纜為主的配電線路，過渡電阻一般都小于100Ω。

　　c 從降低對通信的干擾考慮，電阻不宜選得過小。我國四部協議規定，如通信電纜與大地間未裝放電器時，危險影響電壓不得大于430V,對高可靠線路，不大于630V。目前，深圳電網中性點電阻取15Ω，北京電網取10Ω，上海電網取5.7Ω。對應電流分別為400A,600A,1000A。均未造成對通信線路的影響。

　　d 從人身安全考慮，中性點接地電阻阻值越大越好。因為中性點經低電阻在發生單相接地故障時，通過故障點的接地短路電流比較大，引起故障點地電位升高，有可能造成跨步電壓，接觸電勢超過允許值。因此，在選擇電阻值時，因根據地網接地電阻，保護動作時間，接地短路電流核算跨步電壓和接觸電勢是否超過規程。根據深圳，廣州，上海，北京的實踐經驗，并未因采用電阻接地造成跨步電壓和接觸電勢過高產生人身事故。

7 結論

　　配電網中性點接地方式的選擇是具有綜合性的技術問題。中性點不接地、諧振接地、電阻接地各有其優缺點，應結合電網具體條件，通過技術經濟比較確定，也就是說，因每種中性點接地方式的系統，具有獨自的優點，得到了發展。在同一城市同級標稱電壓，多種中性點接地方式的系統并存。那種按電壓等級“一刀切”決定中性點接地方式是不對。因每種中性點接地方式的系統，具有獨自的缺點（弊端）。所以，在選擇時必須從具體實際出發，權衡利弊，擇利大于弊。

　　例如：架空線路的小電網，即網絡電容電流小，可選用中性點高值電阻器接地系統。

　　架空線路的大電網，即網絡電容電流較大，可選用中性點諧振接地系統。

　　城市電纜配電網，網絡結構較好，可選用中性點中值或低值電阻器接地系統。若要求補償網絡電容電流限制接地故障入地電流，可選用中性點經中值電阻器與消弧線圈并聯的接地方式。

　　中性點中值或低值電阻器接地方式及中值電阻器與消弧線圈并聯接地方式可以克服不接地和諧振接地方式存在的兩大弊端：（ 1 ）限制單相間歇性電弧接地時產生的瞬態過電壓和瞬態電流。（ 2 ）解決選線難，達到正確迅速選線斷開單相接地故障線路。

　　中性點經電阻接地在國外從上世紀 40 年代已開始使用。 1995 年華力特電氣公司率先從美國 PGR 公司引進中性點接地電阻，先后在深圳，上海，北京，天津，江蘇，福建等地區供電局及石化，鋼鐵，地鐵，發電廠行業使用。通過 2000 多臺年電阻柜的使用表明，其性能先進，可靠。