配电网（10kV）中性点接地方式的合理选择

电力系统中，中性点接地方式是根据电网设备的绝缘水平、电容电流的大小来选择的。

10kV配电网中性点接地方式一般采取经消弧线圈接地方式，发生单相接地故障时，由于系统的线电压不变，电力系统还可以短时运行1~2小时，接地故障经后台轮切线路来排除。

但随着电网对防社会人员触电要求越来越高，电网开始大量改造10kV系统中性点接地方式，对于供电可靠性要求较高的地区采用中性点经消弧线圈并联小电阻接地方式，其他则全部采用中性点经小电阻接地方式。

Tips:

小电阻接地系统：故障电流最大可达数百安培，故障特征明显；

经消弧线圈接地：工频零序电流幅值小（一般仅有数安培），故障特征消失。

01、小电流接地选线装置的运用

1.小电流选线装置的作用

为了确定故障线路，传统的方法是逐个拉闸的方法查出故障线路，判断出故障所在处，这种方法比较耗时间，降低的供电的可靠性，影响了用户的经济利益。并且多次的合闸和分闸对电力系统网和主变也会有所冲击，多次使用开关也会降低其使用寿命，从各个方面来讲都有弊端，为了解决这种问题，引入小电流接地选线装置。

2.小电流接地选线的原理

在小电流系统中正常情况下系统的三相电压是对称平衡，相位角相差120°，三相对地的电容也一样，自然流入零序互感器的零序电流接近为0。

当线路某处发生单相接地故障时，开口三角电压就会产生，生成零序电压，此时系统各个零序互感器就会有零序电流通过。

但是流过故障处和非故障处的零序电流大小和方向不同，因此可以通过判断零序电流的大小和方向来判断故障点。

3.小电流接地选线的判断依据

①直接接地系统

当系统出现单相接地时，开口三角处就会产生开口三角电压，即零序电压，当电压一般达到整定值30V时，装置就会启动。然后保护装置就会通过判断流入装置的零序电流的大小和方向来予以判断故障点处。

接地选线装置接线注意事项

a. 接入装置的零序电流的数量不少于三条；

b. 零序互感器的型号及接线方式、极性一致。

如今新建的电站，小电流接地选线装置作为一个标准化的配置，并不是可有可无的产品。设备的选择要根据现场的实际情况来看，最主要的是要明确零序电流的接入数量。然后根据当地设计院的技术要求来选择合适的厂家。

②经消弧线圈接地系统

经消弧线圈接地的系统当出现接地故障时，系统判断故障点与直接接地系统有所不同，相对来讲比较复杂，具体如下。

02、系统经消弧线圈并联小电阻接地

系统经消弧线圈并联小电阻的接地方式，在接地故障发生后一定时间内具有谐振接地系统的性质，接地电弧可由消弧装置熄灭（经过随调谐/预调谐的消弧线圈能够短时自动补偿系统单相接地电容电流工频分量，从而有效消除故障电弧，促进接地故障消失并抑制弧光过电压），当故障持续超出设定的补偿时间，判定为永久接地故障时，投入小电阻，启动线路零序保护切除故障。

消弧线圈并联小电阻灵活接地控制装置（智能接零小电阻控制器）逻辑如下图：

正常运行时，消弧线圈投入到系统中，小电阻不投入运行。

系统发生单相接地故障后，不会立刻投入小电阻，而是由中性点电压监测装置判断接地故障状态，若5s（延时投入时间整定为5s）内故障消失，则认为是瞬时接地故障，不投入小电阻；

若接地故障持续时间超过5s，装置判定为永久性接地故障，5s时间到立即投入小电阻，故障线路零序电流保护动作，切除故障线路，小电阻短时投入时间（整定为3s）到后,退出小电阻,恢复为消弧线圈接地方式。

03、消弧线圈并联小电阻控制装置存在多次重合闸隐患

1.站外无自动化开关时，站内10kV单相永久接地动作过程

①故障开始；

②消弧线圈补偿；

③小电阻短时投入（3s）；

④站内零序保护动作（0.8s）；

⑤故障隔离；

⑥重合闸（时间1s）；

⑦站内合于故障后加速跳闸；

⑧故障切除。

2.站外有自动化开关时，站内10kV单相永久接地动作过程

随着电网推进配电网自动化开关建设，站内10kV馈线整定原则需要调整，为躲过站外自动化开关分闸时间7s，重合闸时间一般调整为9s，动作过程如下：

①故障开始；

②消弧线圈补偿；

③小电阻短时投入（3s）；

④站内零序保护动作、站外自动化开关失压分闸、故障隔离；

⑤重合闸开始计时（9s）；

⑥站外自动化开关逐级得电合闸；

⑦重合闸合于故障（此时小电阻在站内等待重合闸期间已经退出，站内保护感受不到零序电流无法动作）；

⑧消弧线圈补偿（1min以上）；

⑨小电阻再次短时投入；

⑩站内零序保护动作（站外自动化开关此时基本全部完成送电）；

①①故障隔离（此时站内保护已经完成充电逻辑）；

①②重合闸重新计时（9s）；

①③站外自动化开关逐级得电合闸；

①④重合闸合于故障、消弧线圈补偿（重复第⑦、⑧…步）。

…

由于消弧线圈并小短租控制器与10kV线路保护装置的不正确配合，形成多次重合闸。

解决方案：在小电阻经投入延时退出后，5min内再次发生接地故障立即再次投入小电阻，使得站外自动化开关能加速跳闸或启动合闸闭锁逻辑。

即：若无需与配电网自动化配合，故障线路切除后小电阻应立刻退出运行；若需与配电自动化进行配合，在配电自动化实现相应功能后，再退出小电阻。