中性点电阻接地系统是什么_中性点接地电阻介绍

中性点电阻接地系统就什么_中性点接地电阻介绍

中性点电阻接地系统

电网中得到应用，中性点电阻接地系统在国外一些地区的中压电网也有着较长的时间，它是一种成熟的技术。

当电网中性点不接地运行时，即使系统的电容电流不大，也会因为在单相接地时会产生间歇性的弧光过电压，使健全相的电位可能升高到足以破坏其绝缘水平的程度，甚至形成相间短路。如果在变压器的中性点（或借用接地变压器引出中性点）串接一电阻器后泄放间歇性的弧光过电压中电磁能量，则中性点电位降低，故障相恢复电压上升速度也减慢，从而减少电弧重燃的可能性，抑制了电网过电压的幅值，并使有选择性的接地保护得以实现。

在6~66KV电网中，传统的分类把电阻分为高电阻、中电阻和小电阻三种形式（也有只分高电阻和低电阻两种）。

对应的电阻值如下：

1、高电阻>500Ω，接地故障电流<10~10A；

2、中电阻10~500Ω，15A<接地故障电流<600A；

3、小电阻<10Ω，接地故障电流>600A。

电阻器的选择

（1）电阻器的电压一般按电网最高运行电压选取。

（2）从降低过电压和电网的发展，电阻器阻值要保证接地电阻的阻性电流大于容性电流的1~1.5倍。

（3）电阻器的冷却方式宜采用自然冷却。

（4）在发电厂中，发电机的电阻器可装在发电机中性点上，厂用电的电阻器可装在厂用变压器的中性点上。

在城区、农网和工矿企业、公共设施的变电站中，电阻器一般装在变压器的中性点上。如无变压器中性点或中性点未能引出，应另外装设专用接地变压器。

（5）装设专用接地变压器的电阻器，可以通过断路器连接在母线上，也可以不通过断路器直接连在主变压器的出线侧。但不能采用熔断器连接，以避免一相熔断器熔断后，电阻器长期运行烧坏电阻器。

（6）电阻器的安装位置应统筹规划，分散布置。在任何运行方式情况下，电网不应失去电阻器的保护，不应将多台电阻器安装在一处。

（7）电阻器的材质可选用电阻率高、温度系数小、热容量大、耐高温、通流容量强、允许通流时间长、耐腐蚀、性能稳定不易氧化的金属电阻或非金属电阻。

一般要求：
电阻率>10μΩ*m;
温度系数≤-0.045%/℃;
通流能力10~1000A；
通流时间用于跳闸≤10s,可不跳闸≤2h;
热容量≥600J/cm

一般使用温度<700℃；最高使用温度<1500℃.
（8）电阻器外壳防护等级。室外可取IP54,室内可取IP34.

对电阻接地方式的评估

1、小电阻接地

10~35KV配电网中性点采用小电阻接地方式曾在上海、北京、广州、深圳等地的城区的配电网中使用。20世纪80年代初，美国为我国首批300MW机组设计的火力发电厂厂用系统中性点采用小电阻接地方式。

小电阻接地方式的优点：

（1）自动清除故障，运行维护方便；

（2）可快速切断接地故障点，过电压水平低，能消除谐振过电压，可采用绝缘水平较低的电缆和电气设备；

（3）减少绝缘老化，延长设备使用寿命，提高设备可靠性；

（4）因接地电流高达几百安以上，继电保护有足够的灵敏度和选取行，不存在选线上的问题；

（5）可降低火灾事故的概率；

（6）可采用通流容量大、残压低的无间隙氧化锌避雷器作为电网的过电压保护；

（7）能消除弧光接地过电压中的5次谐波，避免事故扩大为相间短路。

小电阻接地方式的接地故障电流高达600~1000A或以上，会在电力系统中带来几个问题：

1）过大故障电流容易扩大事故，即当电缆发生单相接地时，强烈的电弧会危及邻相电缆或同一电缆沟里的相邻电缆酿成火灾，扩大事故。

2）数百安以上的接地电流会引起地电位升高达数千伏，大大地超过了安全的允许值，会对低压设备、通信线路、电子设备和人身保安都有危险。如低压电器要求不大于（2U+1000）*0.75=1000（V）；[2] 通信线路要求不大于430~650V地电位差；电子设备接地装置不能超过升高600V的电位，人身保安要求的跨步电压和接触电压在0.2s切断电源条件下不大于650V，延长切断电源时间会有更大危害。

3）小电阻流过的电流过大，电阻器产生的热容量因与接地电流的平分成正比，会给电阻器的制造带来困难，给运行也带来不便。

4）为了保证继电保护正确动作，线路出现的零序保护不应采用三相电流互感器组成的二次零序接线方式，防止三相电流互感器有不同程度的饱和，或因特性不平衡，使零序保护误动作，应采用零序电流互感器来解决之。

2、中电阻接地

为了克服小电阻的不足之处，而保留其优点，可以采用中电阻接地方式。其要求是：
1）选择接地电阻值时，应保证电阻的接地电流Ir=(1~1.5)Ic,以限制过电压值不超过2.6倍（此数值是高压电动机、发电机可以承受的最大过电压倍数）。研究表明，进一步减少电阻值，提高电阻接地电流对降低内过电压收效不大。
2）从保证人身及设备安全出发，在对接地电阻为4Ω的用户变电站，接地故障电流不宜超过150A。即系统的Ic和Ir控制在100A左右为宜。当Ic超过100A时，可采取的措施：增加变电站的母线段数，减少一段母线上连接的出线数量，即降低该段母线的电容电流；给中性点接地电阻串联一只干式小电抗，把Ic补偿到100A以下。从以上分析可知，中电阻接地方式有着较大的生命力，较小电阻接地方式有较大的优势，是值得进一步研讨完善的接地方式之一。

3、高电阻接地

高电阻接地方式是以限制单相接地故障电流，并可防止谐振过电压和间歇性弧光接地过电压，主要应用于大型发电机组、发电厂厂用电和某些6~10KV变电站。它最大的特点是当系统发生单相接地时可以继续运行2h，这与中、小电阻运行方式有着根本不同。

在6~10KV配电系统以及发电厂厂用电系统，当单相接地电流电容电流较小时，故障接地可不跳闸，这样可以减少故障点的电位梯度，阻尼谐振过电压。按DL/T 620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》标准规定:“高电压接地系统设计应符合Ro≤Xco的原则，以限制由于电弧接地故障产生的瞬态过电压。一般采用接地故障电流小于10A”。单从上述高电阻定义来看，高电阻的使用有局限性。

中性点接地电阻介绍

（一）简介

中性点接地电阻柜主要用于城乡配电网中主变中性点与接地网的联接，城乡配电网主要指10kV、35kV、66kV三个电压等级的电网，在电力系统中量大面广，占有重要的地位。随着城网改造的深入发展，10KV配电网容量迅速增加，网络结构日趋完善，而且根据城市建设需要，架空裸导线路正逐渐被电缆和绝缘导线所替代，与此同时，由于过电压引发的开关柜和昂贵的家用电器火灾事故也屡见不鲜。因此，如何有效的经济的限制配电网过电压问题成为当前供用电的工作重点。

10KV配电网中性点通常可分为不接地系统、经电阻接地系统和经消弧线圈接地系统。由于选择接地方式是一个涉及线路和设备的绝缘水平、通讯干扰、继电保护构成方式和供电网络的安全可靠等等因素的综合性问题，所以我国配电网和大型工矿企业的供电系统做法各异，以前大都采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式。近年来一些城市电网大力推广电阻接地的运行方式。

80年代中期广州等城市10kV配电网发展很快，城市中心区大量敷设电缆，单相接地电容电流增长较快，1987年达到60A以上，虽然装了消弧线圈，由于电容电流较大，且运行方式经常变化，消弧线圈调整困难，还由于使用了一部分绝缘水平低的电缆，为了降低过电压水平，减少相间故障可能性，因此采用了中性点经低电阻接地的方式。

根据对广州地区区庄变电站的研究结果，采用中性点经低电阻接地，当Rn≤10Ω，在大多数情况下可使单相接地工频电压升高降低到1.4p.u左右。从限制弧光接地过电压考虑，当电弧点燃到熄灭过程中，系统所积累的多余电荷在熄灭后半个工频周波内能够通过Rn泄漏掉，过电压幅值就可明显下降。根据这个要求可以得到中性点的低电阻值应满足的条件为：
Rn≤1/3ωC0

当Rn=10Ω时，弧光接地过电压则可降至1.9p.u.以下。

中性点电阻值的选择若取得太低时，则单相接地电流较大，对通信线路干扰大；若阻值取得太大，则继电保护动作不可靠。一般来说,中性点电阻中的电流在100～200A时对通信线路的干扰不成问题，在此条件下，10kV架空线路，中性点电阻值为28.80～57.74Ω。对于电缆为主的配电网，根据日本的经验,中性点电阻中的电流在400～800A时，对通信线的干扰问题不大，据此，10kV电缆配网中性点电阻值的范围应为7.2～14.4Ω。

从保证继电保护动作可靠性考虑，发生单相接地故障时应具有较高的灵敏度。接地继电器有2种：一种是接地过流继电器，另一种是根据零序电流方向而动作的接地方向继电器。

采用过流继电器在发生金属性接地时，保护的灵敏度是没有问题的。但在经过渡电阻接地时，主要是架空线路有相当一部分单相接地故障，故障点的电阻较大，保护的灵敏度存在一些问题。而对于电缆线路，单相接地时的过渡电阻一般都比较小，对继电保护的灵敏度影响不大。

最后从限制谐振过电压的要求出发，在电缆线路特别长时，有可能出现 jωLe=1/jωC 的情况，而引起谐振，若中性点有适当电阻，则健全相上的异常电压可以得到限制。

中性点经低电阻接地的方式，特别是以架空线为主的配电网单相接地时，跳闸次数会大大增加，如果未能实现环网供电或线路没有装设重合闸，则停电次数将会增加，降低了供电可靠性，而对电缆为主的配电因其故障率极低，这个问题不突出。

结合我国具体情况，建议以电缆为主的电容电流达到150A以上的配电网可以采用低电阻接地方式，相应的故障电流水平为400～1000A。对10kV系统，中性点接地电阻值可取RN=10～20Ω。

（二）典型的中性点接地电阻柜一次系统原理图（仅供参考）

（三）执行标准
DL/T 780-2001 《配电系统中性点接地电阻器》
GB6450 《干式电力变压器》
DL/T 620-1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》
GB 311.2-6 《高电压试验技术》
GB 1208-1997《电流互感器》
GB 4208-93《外壳防护等级（IP代码）》
IEC289
IEEE32-1972标准 《中性点接地装置的技术、术语和试验》
其他有关国标及电力行业标准

（四）种类
● 配电网小电阻接地电阻柜
● 配电网中电阻接地电阻柜
● 配电网高电阻接地电阻柜
● 发电机中性点电阻接地电阻柜

（五）品种产品系列化
● 适用电压：3.3kV～35kV；
● 允许通流：5A～5000A；
● 标称电阻：0.1Ω～1500Ω；
● 允许通流时间：10s、30s、60s、10min、连续运行；
● 进出线方式：上进下出、下进下出、侧进侧出、侧进下出；
● 安装地点：户内、户外；
● 允许温升：通流时间为10s、30s、60s时为760℃；通流时间为10min时为610℃；连续运行时为385℃；
●电流互感器CT：可选件

（六）订货须知
客户在订货时，请提供与产品有关的下列资料：
a、系统额定电压：Ue（kV）
b、标称电阻值：（Ω）
c、额定短时电流：(A)
d、短时通电时间：（s）
e、接地变容量：(kVA)
f、外壳形式：户内型或户外型；
g、外壳颜色：如客户无要求，则采用计算机灰；
h、进出线方式：上进下出、下进下出、侧进测出、侧进下出，客户可选；
i、柜内是否安装 CT：CT变比及容量；
J、客户有其它特殊要求可在订货时协商解决。
（七）型号含义
（八）基本技术参数