配电柜接地电阻论述Word文档格式.docx

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是否同意答辩过程分（满分20）

指导教师（签节）

评阅人

评阅人（签节）

成绩

答辩组组长（签节）

年月日

毕业论文任务书

班级2009-153学生姓名杨晓群学号09925550

开题日期：

年月日完成日期：

年月日

题目配网中性点接地方式的分析

1、本论文的目的、意义解放后，我国电力系统沿用前苏联模式：

配网采用小电流接地系统。

几十年来，在我国电力系统发挥了极大的作用，它最大的特点是：

当系统发生单相接地时，它可以继续运行二小时，有足够时间去处理故障，从而保证供电的可靠性。

在以架空线路为主的配电网络中，它有着明显的优势。

随着城市电网的不断发展，电缆在我国许多城市电网中的使用率越来越高，许多变电站的出线己部分或全部改成电缆线路，电缆线路的大量应用在提高配电网供电可靠性同时也带来了新问题，即电力系统电容电流的不断增长。

随着电容电流的增长，因单相接地而发生弧光接地过电压几率也随着上升。

因而文[1]规定：

“3～10KV架空线﹑35KV﹑66KV系统，单相接地故障电容电流超过10A，或3～10KV电缆线路系统单相接地故障电容电流超过30A时，应采用消弧线圈接地方式”；

同时文[1]中还有这样的规定：

“6～35KV主要由电缆线路构成的送﹑配电系统，单相接地故障电容电流较大时可采用低电阻接地方式，但应考虑供电可靠性要求﹑故障时瞬态电压﹑瞬态电流对电气设备的影响﹑对通信的和继电保护技术的要求以及本地的运行经验等”，同时又指出：

“6KV和10KV配电系统以及发电厂厂用电系统，单相接地故障电容电流较小时，为防止谐振﹑间歇性电弧接地过电压等对设备的损害，可采用高电阻接地方方式”。

DL/T613-1997，“交流电气装置的过电压保护和绝缘配合”标准针对10KV架空线系统和电缆系统

给出了二个限值10A和30A，但对于电网中常见的混合线路没有做出明确的规定。

本文根据运行

经验比较了中性点经小电阻接地﹑高电阻接地和消弧线圈接地的优缺点在供电可靠性﹑运行方式

﹑内过电压﹑继电保护﹑对通信干扰﹑人身安全等问题提出了自已的不成熟主张。

2、学生应完成的任务

第一步：

在全面掌握有关理论的基础上积极着手收集资料，拟定该论文大纲；

第二步：

依据指导老师修改后的论文提纲撰写论文；

第三步：

向指导老师提交论文初稿；

第四步：

依据老师的指导对论文进行反复修改；

第五步：

论文定稿并对论文进行装订；

第六步：

对论文答辩进行准备。

3、论文各部分内容及时间分配：

（共10周）

第一部分供电的可靠性（1周）

第二部分运行方式（1周）

第三部分内过电压（3周）

第四部分继电保护（2周）

第五部分对通信的干扰（1周）

第六部分人身安全（1周）

第七部分结论（1周）

评阅或答辩（周）

4、参考文献

1、DL/T620-1997，交流电气装置的过电压保护和绝缘配合

2、许颖：

《对消弧线圈“消除弧光接地过电压”的异议》（电力设备网）

3、李明岩：

〈配电网中性点接地方式的选择〉（电网技术）2004年8月

4、平绍勋石健：

〈10KV配网小电阻接地运行分析〉（高电压技术）2002年9月

5、要焕年,曹梅月.电力系统谐振接地[M].中国电力出版社.

6、李福寿.中性点非有效接地电网的运行[M].北京:

水利电力出版社,1993.

7、DI-/T613-1997,交流电气装置的过电压保护和绝缘配合.

8、朱家骝.城乡配电网中性点接地方式的发展及选择.

9、王吉庆,沈其英;

中性点经消弧线圈接地系统的单相接地故障选线[J];

电网技术;

2003年09期

10、陆国庆,姜新宇,梅中健,周良才,芮冬阳,师冬霞,陈锐;

配电网中性点接地的新途径[J];

2004年02期

11、杨卫东,姜霞,林剑;

深圳电网10kV系统中性点接地方式分析[J];

广东电力;

2002年03期

备注

年月日

审批人：

诚信承诺

一、本论文是本人独立完成；

二、本论文没有任何抄袭行为；

三、若有不实，一经查出，请答辩委员会取消

本人答辩（评阅）资格。

　　　　　　　　　　　　　　　承诺人（钢笔填写）：

年　　月　　日

目录

摘要….……...……………………………………………………………………………………I

前言….........….…………………………….…………………………………………………...II

第1章供电可靠性1

第2章运行方式2

第3节内过电压3

第4节继电保护4

第5节对通信的干扰5

第6节人身安全6

第7节结论8

致谢……...…………………………………………………….……….………………………...9

参考文献….….……….…………………………………….……………………………………..10

摘要

中性点经小电阻接地﹑高电阻接地和消弧线圈接地的在供电可靠性﹑运行方式﹑内过电压﹑继电保护﹑对通信干扰﹑人身安全等问题优缺点：

消弧线圈可以降低单相接地时的建弧率，但不能消除弧光接地过电压和断线过电压。

消弧线圈因对众多的单相瞬时接地，防止电压闪变，保障用户安全﹑不间断供电极为有利。

小电阻接地可以消除弧光接地过电压和断线过电压。

但有架空线路时，单相接地的跳闸率较高。

城市电网可以在改造时，用绝缘导线替代裸导线，用合成绝缘子取代瓷并，提高供电可靠性。

但要做好绝缘导线的防雷工作，防止雷击时造成断线。

为防用户配变高压侧单相接地，使配变接地网高电位传出，小电阻接地的接地电流应控制在400A内。

高电阻接地系统适用于电容电流在10A之内配电系统。

它可以消除弧光接地过电压和断线过电压。

对单相瞬时接地，防止电压闪变，保障用户安全﹑不间断供电亦极为有利。

由于没有小电流选线上的问题，因此供电可靠性较消弧线圈高

关键词：

配电网消弧线圈小电阻高电阻

前言

解放后，我国电力系统沿用前苏联模式：

DL/T613-1997，“交流电气装置的过电压保护和绝缘配合”标准针对10KV架空线系统和电缆系统给出了二个限值10A和30A，但对于电网中常见的混合线路没有做出明确的规定。

本文根据运行经验比较了中性点经小电阻接地﹑高电阻接地和消弧线圈接地的优缺点在供电可靠性﹑运行方式﹑内过电压﹑继电保护﹑对通信干扰﹑人身安全等问题提出了新观点。

第1节供电可靠性

单相接地故障可分为永久性故障和非永久性故障。

对于永久性故障，在中性点经消弧线圈接地时可带故障运行2h，但是小电流接地系统中确定单相接地线路的自动选线装置在消弧线圈补偿后往往不准，只能靠试拉线路来确定故障线路，在试拉过程中，扩大了停电范围。

确定接地故障线路后，2小时内仍要停电，只是在停电前转移负荷或通知用户（仅限于重要用户）。

在发生单相接地时，因非故障相对地电位升高，会发生其它电缆的另一相接地故障，扩大为事故。

如青岛电网内一电容电流水平较高的35KV系统依靠6台消弧线圈补偿，自2000年初至2003年7月共发生单相接地故障24次，其中发展成永久性跳闸事故的有15次⑶。

而上海﹑北京等地曾发生过线路上单相接地引起过电压致使变电站母线故障，将停电范围扩大。

发生非永久性单相接地故障，一般在架空线路的裸导线处，较多的是雷击时绝缘子闪络﹑树枝碰线等，此时消弧线圈在防止电压闪变起到明显的作用。

在中性点经小电阻接地时，无论是永久性故障还是非永久性故障线路都将跳闸。

若。

电缆上一般发生的是永久性故障，主要是电缆本体或终端﹑中间接头击穿（含外力破坏）；

若发生在架空线上，一般为绝缘子破裂﹑绝缘导线断线或外物碰及裸导线等。

根据我们的统计，在电缆与架空线混合线路，由于城网的改造及采用绝缘导线发生单相接地80%是永久性故障。

而电缆线路发生单相接地基本上是永久性故障。

即使发生永久性故障，由于继保动作快不会扩大事故。

现在城市配网系统已逐步形成手拉手﹑环网供电网络，一些重要用户由二条或多路电源供电，对用户的供电可靠性不再是依靠允许系统带着单相接地故障维持2h来保障，而是靠加强电网结构﹑调度控制和配网自动化来保证。

在中性点经高电阻接地，它适用于电网电容电流小于10A的变电站，它的功能吸取消弧线圈与小电阻接地的优点，即系统发生单相接地允许运行2h，同时又抑制了弧光过电压和断线过电压的发生,不会因单相接地而扩大为事故。

而且因接地电流中含有较大的电阻电流，易于实现选择性的继电保护。

因此它的供电可靠性比较高。

但它的使用有局限性。

第2节运行方式

中性点经消弧线圈接地时，接地点的数目不受限制，可在该系统电源侧只设置一台消弧线圈接地来进行集中补偿，也可在负荷侧公用变电站的高压侧设置多台消弧线圈来进行分散补偿，但此时只能采用一台是自动补偿装置，避免多台自动补偿装置在调谐时产生误动。

其二，当系统采用手拉手或环网供电网络时，因系统电容电流突然增大，消弧线圈的容量不够，而形成欠补偿，极有可能发生串联谐振。

中性点经小电阻接地或高电阻接地时，原则上一个配电网中只能有一个接地点，否则会导致零序过大，进而损坏设备或使保护失去选择性。

第3节内过电压

运行经验和试验证明，消弧线圈的功能是降低单相接地的建弧率，从一方面讲，消弧线圈减少了重燃次数，可能降低过电压，但从另一方面讲消弧线圈减少了故障点流过的电流有可能使电弧不稳定燃烧，产生间歇性电弧容易使故障相电弧的重燃在对地电压最大时发生，这又会使过电压的数值增加。

现行所有为消弧线圈设计的自动补偿跟踪或自动调谐装置都是在电网工频下工作的，在弧光接地的过程中电弧是在高频振荡的过渡过程中，由于消弧线圈和电网电容电流二者的频率特性相差悬殊，是不可能互相补偿或调谐的。

青岛电网和其它地方的事例就是一个明证，因此自动跟踪补偿装置是不可能消除弧光接地过电压⑵。

中性点经小电阻接地或高电阻接地后，电弧点燃和熄灭过程中积聚的多余电荷可通过电阻泄漏入地，中性点电位很快衰减，所以重燃产生的过电压幅值明显降低。

中性点经小电阻接地可降低单相接地工频过电压，而且能迅速切除故障线路，工频电压升高持续时间很短，这对于有积累效应的电缆绝缘有利，也为氧化锌避雷器的安全运行创造了良好条件。

在中性点经不接地中，由于电磁式电压互感器（PT）的励磁电感和线路的对地电容形成非线性谐振回路，在特定条件下引起分频﹑工频或高频铁磁谐振过电压。

通常在PT高压中性点接一只消谐器或在PT二次侧开口三角绕组接入一只电阻器（或灯泡）的效果并不显著，仍经常发生PT熔丝熔断﹑PT过热烧毁等。

在中性点经电阻接地后谐振就无法产生。

配网中性点不接地系统发生断线时，配电变压器的电感与线路对地电容组成的串联回路在特定条件下会发生谐振产生过电压。

江苏省电科院与南京供电局合作在1988年进行配网中性点高电阻接地方式的断线谐振现场试验，接地于负荷侧，过电压达3﹒2pu，中性点接入电阻后，谐振自行消失。

北京供电局曾在方庄变10KV也做过小电阻条件下的断线谐振过电压试验，接地于负荷侧，过电压为3﹒8pu，中性点经电阻接地谐振自行消除；

接地于电源侧时，出线开关零序保护动作，可见中性点经电阻接地可防止断线谐振过电压。

第4节继电保护

中性点不接地或经消弧线圈接地的配电系统，发生单相接地时继电保护装置由于小电流选线系统不准，只能靠拉线路确定故障线路。

但在发生二条线路同相二处接地时极易产生错觉，使调度和运行人员很难确定故障线路。

在小电阻接地的系统，首先应加装零序电流互感器并增加零序保护。

零序保护一般为二阶段式——零序电流速断保护和零序电流过流保护。

为了保证继电保护的选择性，零序电流速断保护动作电流应躲过被保护线路的单相接地电容电流。

当发生单相接地时能迅速切除故障。

对于非金属性单相接地，为使各种类型的非金属性接地都能可靠动作，零序电流过流保护定值不宜过大。

后备保护可稍延长动作时间（按电阻器工作时间为10秒内）跳主变压器总开关或跳接地电阻的开关。

我公司采用的是后一种方式，它可躲过间歇性电弧接地持续时间（0.2-2s）⑵，也可提高供电可靠性和保护电阻器的安全。

高电阻接地的配电系统，发生单相接地时继电保护装置也可发预告信号，也可按要求保护跳闸。

因接地电阻电流较大，易于实现选择性的继电保护。

第5节对通信的干扰

配电网接地故障电流以及正常运行时的零序电流，都会对产生影响，具体表现为对通信线的杂音干扰和电磁危险影响。

根据日本的经验，架空线路系统中性点中的电流为100～200A时及以电缆为主的配电网中性点电阻的电流为400～800A时，单相故障接地电流对通信线的干扰不大。

由上海市区供电公司的经验得知，35KV系统中性点电流在2KA以下未收到干扰通信的报告。

由广州电网的试验结果得知，电力电缆与通信电缆在马路二侧敷设时零序电流为1KA﹑平行距离为1Km时，其电磁感应电压约为30V，远小于430V的限值，（按此值计算，允许平行长度可达14﹒3公里），但未给出同沟敷设时的试验数据。

因此只要在敷设电缆时选择合适的路径，即可将大接地电流对通信线路的影响降到可以接受的程度。

配电线路对通信线路的杂音干扰与两线路间的距离有关，如果通信线路均为电缆，且有静电屏蔽层，线芯又以不同的节距扭绞成对，抗干扰能力较强，按规定可不必考虑中性点经小电阻接地时配电线路对通信线路的杂音干扰。

第6节人身安全

配电网架空线一般分布较广，时有发生外物误碰高压线以及高压线断线情况。

对于小电阻接地系统，高压线直接接地，可以立即跳闸，避免发生高压线触电事故。

例：

我市一房屋装修工手持一根铝合金型材，金属一头搭在金属水管上，另一头伸出窗外，正巧碰到高压线上，线路跳闸重合后又跳闸，人仅感麻电未发生伤害。

又例：

我市在进行城市改造中，在挖掘人行道时，不小心挖破了高压电缆，同样线路跳闸重合后又跳闸，人未发生伤害⑷。

无论中性点不接地或经消弧线圈接地或高电阻接地还是小电阻接地系统，如果经高阻接地都会发生因跨步电压造成触电身亡事故。

珠海一台大型工程车的翻斗误碰10KV线路一相导线，由于地面与车胎潮湿而造成对地持续放电，其放电电流达不到小电阻接地系统跳闸电流，变电站保护不动作。

司机见状急忙从驾驶室下车，着地过程中触电身亡。

又例我市某建筑站一大型拖拉机上一扒杆碰高压线，地面与车胎造成对地持续放电，因是不接地系统，变电站没有发信号，虽然变电站接地电容电流仅6安培，司驾人员急忙从车上跳下，也当埸触电身亡。

因此无论何种接地模式，只要经高阻接地并在接地点旁，都会发生因跨步电压而造成触电身亡事故。

中性点经小电阻接地会产生较大的零序电流，使用户接地网电位升高，若配电变压器低压侧的中性点与配变外壳﹑配电柜的柜架共同使用一个总的接地体时，该故障电压会沿着PNE线或PE线传到采用保护接零的用户，低压用电设备外壳可能产生的接触电压危及人身安全。

但公用配变供电的居民家用电器若采用外壳接地保护时，当发生上述故障时是不会产生接触电压的。

根据DL/T621-1997〈交流电气装置的接地〉提出了小电阻接地系统接地电阻的规定：

向建筑物电气装置供电的配电变压器在该建筑物外，向低压系统供电的的高压侧工作于低电阻接地系统情况下，低压系统不得与电源配电变压器的保护接地共用接地装置，低压系统电源点的接地点应在距该配电变压器的适当地点设置专用接地装置，其接地电阻不宜超过4Ω；

供电的配电变压器安装在建筑物内，配电变压器高压侧工作于低电阻接地系统时，当该变压器的保护接地装置电阻符合R≤2000/I的要求变压器的保护接地装置，且建筑物内采用（含建筑物钢筋）总等电位联结时，低压系统电源接地点可与该变压器的保护接地共用接地装置。

为防止这一高电位传出用户接地网之外危及人身和设备安全，应按IEEE143标准规定，15KV及以下的低电阻接地方式电网中工业设施的接地故障电流应限制在400A以下。

无论配电系统是中性点不接地或经消弧线圈接地还是经电阻接地，如果工作人员误登带电杆塔或在工作中误碰带电导线，即使时间很短也可能造成人员触电伤亡事故。

第7节结论

1、消弧线圈可以降低单相接地时的建弧率，但不能消除弧光接地过电压和断线过电压。

虽自动选线不准，但可并联短时投入中阻的方法来解决之。

这也是它具有较大的推广价值所在。

2、小电阻接地可以消除弧光接地过电压和断线过电压。

3、高电阻接地系统适用于电容电流在10A之内配电系统。

由于没有小电流选线上的问题，因此供电可靠性较消弧线圈高。

综合上述三种接地方式都有优缺点，各地在选择接地方式时应根据电网结构﹑电容电流水平﹑电缆化比例﹑负荷重要程度等实际情况进行综合比较后决定。

作者认为：

在电缆化较高或以电缆和绝缘架空线为主的电网优先考虑小电阻接地。

以架空线为主的电网宜用消弧线圈为好。

而电容电流较小的（10A以下）的变电站宜用高电阻接地。

致谢

在完成本篇毕业论文的过程中，本人得到了许多老师和同学们的帮助，是他们为此付出了心血和精力，在此请允许我向他们表示最衷心的感谢！

首先，我要感谢我的导师高师湃先生。

本篇论文从提纲到初稿乃至成稿，都经过他精心的指导和修改，提出了严格的要求和许多宝贵的意见。

可以说，我的整篇论文凝聚着他的心血。

其次，我要感谢教学中心的老师。

是他们对论文选题、选材、编写格式等方面给予了细心的指导，使本人的毕业论文设计得以有条不紊地进行。

最后，我要感谢所有参考文献的作者。

我论文是建立在他们研究基础上的，是他们如此优秀与有益的成果，使我的论文增色。

参考文献

9、王吉庆,沈其英;