小電流接地系統特點及故障分析

潘興明

摘 ?要：文章重點講解中性點的接地方式與電流之間的關系。主要是通過分析小電流接地系統的特點以及故障去解決相應的問題，通過其特點、各類因素存在的相互關系得出結論，且運用其結論合理的有效的解決問題。在小電流接地系統中，主要通過其優缺點進行有效的分析，但在接地方式中，要如何進行選擇也是此文的重點之一。文章較為詳細的介紹了解小電流接地系統與大電流接地系統發生故障之間存在的差異，主要表現在兩個方面：中性點不接地電網的接地保護;接地保護安裝調試注意事項。

關鍵詞：小電流;接地系統;零序電流

中圖分類號：TM713 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2016）26-0088-02

1 ?概 ?述

對于中性點直接接地系統，我們常熟知就是對于這樣的方式出現的各種不同的問題，通常在這樣的系統中都有經小阻抗接地，一旦發生單相接地故障這樣的問題，在此類情況之下，它的接地電流就會隨之發生變化，一般表現在數值上，會稍稍顯大，也是因為這個原因，大電流接地系統產生了。

在系統里，有不同的電壓，如果電壓一直處在110 kV及以上，通常采取接地電流相對偏大的系統，它還有另一個稱號，大電流接地系統。除了剛才介紹的系統之外，還有一個中性點不接地系統。它跟前面介紹的系統就有一定的區別，它包含中性點經消弧線圈接地方式系統，這樣的系統會在一定的情況下有所改變，比如，接地故障電流的數值與負荷電流的數值相比較，是前者數值偏小，正因如此，也稱之為小電流接地系統。標準規定X0/X1>4～5的系統是小電流接地系統。它有兩個特點，第一是供電可靠性高;第二是對絕緣要求偏高。

相比之下，在系統中，電壓等級破偏高，在設備總價格里面，絕緣費用占據的比例偏高，減低絕緣水平，其產生的經濟效益尤為明顯，一般來說，這樣的情況采取中性點直接接地方式，用不同的方式去提高供電的可靠性來達到理想的目標。

2 ?小電流接地系統特點

2.1 ?中性點不接地系統

對于中性點不接地系統在穩態情況時，由于三相電壓以及各相線路參數都是相等的，因此容性電流也相等。各相電流等于負荷電流和對地電容電流之和。

2.2 ?經消弧線圈接地方式

一般來說，電力系統常見的短路故障為單相對地短路故障，在發生了單相對地故障時，一般情況下還可以繼續帶負荷運行一段時間，但是故障處對地電流一般比較大。可以設計消弧線圈的參數，從而使得在故障時的容性電流可以被消弧線圈的感性電流補償，這樣就可以到達降低故障電流的效果，減輕了故障后果以及影響。

2.3 ?中性點直接接地

對于10 kV以下的中低壓電力系統，經消弧線圈接地的方式是比較常用的，但是在高壓配電網中，一般情況之下中性點都是直接接地。一旦發生接地故障后，電網不能再繼續運行供電，如果再繼續供電，其短路電流此時會顯得特別大。因為，繼電保護設備應瞬時動作，使開關跳閘，切除故障。中性點直接接地系統有缺點有有點，但大部分看中的是它在單相接地的時候，其點位與零非常的靠近，對地電壓也會出現與相電壓十分相近的情況。

3 ?小電流接地系統的優缺點

3.1 ?小電流接地系統的供電可靠性和優點

可靠性高。出現單相接地故障這樣的情況，一般來講，是系統出現了一定的不可避免的問題，通常是其在很短的時間之內，沒有辦法形成一個回路，所以此時它的接地電流在數值上相對偏小，如果再與負荷數值相比較，那么其數值一樣的偏小。在這樣的情況之下，還能保證對稱的只有它的線電壓，也正因如此，負荷供電不會受到一點影響，系統繼續運作1～2 h的時間，不需要馬上除接地相，斷路器的道理也不盡相同，這樣對設備短時間內不會有任何影響，進而確保對用戶的不間斷連續供電，相對來說，提高供電可靠性。

3.2 ?小電流接地系統的缺點

小電流接地系統也存在缺點，大體表現在發生單相接地故障的時候，沒有辦法快速認定故障發生在哪條線路之上。因為此類故障導致的結果就是相電壓升高，而這樣的結果對系統性能產生十分顯著的影響，所以需要快速的找到問題所在，同時加以解決。

在較為復雜局域網中，特別是經消弧線圈接地的電網，在接地的情形里，要怎么準確快速的找到出現故障的線路格外重要，主要表現在實現配電自動化問題上。

4 ?小電流接地系統與大電流接地系統出現故障的 ? 區別

4.1 ?中性點不接地電網的接地保護

系統接地絕緣監視裝置。首先，對于絕緣監視裝置的定義需要有一定程度上的理解，其主要表現在是否存在零序電壓的問題上，利用這個問題實現監視，此類監視本質上屬于不接地系統。為了實現相對地電壓，通常會采取電壓表的監視，當然，如何才能實現監視，一般通過變電所母線電壓互感器其中一個繞組接成星形，通過這樣的方式去實行監視。而關于零序電壓，除了剛才被我們所知道的繞成星形一種方式以外，另一個方式就是將其接成開口三角形，通過這樣的方式讓其產生零序電壓，而中間需要的步驟則是需要接入過電壓繼電器。一旦發生異樣的情況，比如單相接地故障，其會發出一定的接地信號，通過繼電器動作。

但是這樣的保護只能夠知道出接地的問題，相對來說，它的缺點是無法知道是哪條線路的接地。如果要知道出現問題的是線路，就必須通過拉線去證明。相對于只有一條線路出現問題，兩條線路發生問題才更不易解決，一旦出現此類情況，裝置可能發生誤發或拒發接地信號，導致這樣的情況的產生通常是因為電壓互感器的鐵磁諧振、熔斷器的接觸不良等。

零序電流保護。它的特點主要表現在零序電流上，即非故障線路比故障線路的零序電流小。此類的選擇性保護有它獨特的地方，比如它一般會處于其互感器線路之上。

在電網中，如果出線太多，反而能顯出它的特點，能夠有效合理的保護它的靈敏度和選擇性。除去以上所說的關于零序電流的相關保護，對于我們熟悉的互感器，也有一定的特點，在互感器上，是存在一定的誤差，而這樣的誤差是允許的，也不可避免的，但存在這樣的誤差有一個缺點，它導致線路接線方面會比較復雜。

零序功率保護。 零序功率方向保護主要通過零序電流相差180 °的特點來實現，表現表現在非故障線路與故障線路上。零序功率方向保護無死區，而對零序電壓零序電流回路接線等要求偏高。

4.2 ?接地保護安裝調試注意事項

對于保護裝置和零序功率，在各個方面都有特別的地方值得注意，如果零需電壓寶華裝置在特性上是處于無選擇性的。電壓互感器在這里顯得一定是可靠接地，無論是一次又或是二次中性點。

一次繞組中性點接地表現在兩方面，第一是安全接地;第二是工作接地。對于可靠性偏低的中性點接地，那么其二次系統就會產生一次系統出現的各種問題，特別是在接地故障方面，一旦出現這樣的情況，其結果是沒有辦法去得知關于不平衡電壓零序功率的方向，也因如此，對于開口三角形的電壓極性有著高要求高標準，而且一定是最準確的，以防出現以上的情況。

以上的情況除了特別注意以外，如果我們需要使用其裝置，那么必須得了解其的特性，在使用的過程中，一旦發生了接地故障，可能會導致其電流發生變化，體現在它的流向上。為了避免這樣的情況發生，在使用時，一定要按著電纜的方向，通過LH在線路測接地。這樣的方法有效的避免了以上的鵝問題，但是在做步驟的時候，也應特別注意，零序互感器下方電纜皮接地可以不通過其互感器，不會產生短路環。為了有效合理的減小互感存在的誤差，可以通過以下幾個方面進行，正確的調整電纜固定夾頭與電纜外殼、極性誤差等。

在電網單相接地保護里，如果有經消弧線圈接地，那么我們通常會采取一定的方法去實現其選擇性，比如我們通過兩個保護，第一個是反映諧波的電纜電容的五次諧波分量保護，第二個是暫態電流速動保護。對于電容器自投切系統來說，補償電容器應接成中性點不接地Y或D接法。

而接地之后，其三相負載會保持對稱運行，對于零序電流來說，不會產生一點影響，反而可以保證其受到保護，第一點是靈敏性;第二點是正確性。

5 ?結 ?語

電力系統接地方式關系到電網的許多方面，主要是體現在它的特定上。所以要怎樣讓電力系統接地，又通過什么方式方式去接地，要綜合分析比較后才能做出選擇。

對于500 kV、330 kV系統，現有的接地方式是直接接地或經小電抗接地，不允許有部分變壓器的中性點不接地，一般采用直接接地方式。對于66 kV系統主要采用不接地和經消弧線圈接地，除此之外，還有經電阻接地和經自動補償消弧線圈接地。33 kV采取不接地和經消弧線圈接地，現在除此之外還有采用中性點經電阻接地，經跟蹤補償消弧線圈接地。10 kV的系統則是采取不接地或經消弧線圈接地。對于6 kV的系統也大同小異，它是通過中性點不接地或中性點經消弧線圈接地。

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