北京地区配电网接地方式探讨

电力18讯：    
北京电力朝阳供电公司  庞瑞平

摘要：配电网中性点接地方式是涉及电力系统许多方面的综合性技术问题，各种接地方式都有自身的特点。现对北京地区10 kV配电网中性点接地方式的运行状况进行分析，提出建议。

关键词：配电网；中性点接地；消弧线圈；小电阻

中图分类号：TM727.2 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2008)01-0020-02

随着城市电网的不断发展，电缆在城市电网中的使用率越来越高，许多市区变电站的出线已大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的同时也带来了新的问题，系统电容电流越来越大，给电力设备和电网的安全运行构成了威胁。本文比较、分析了北京电网在用的三种10 kV配电网中性点接地方式的特点，提出了自己的一些观点。

1 10 kV配电网中性点接地方式

不同中性点接地方式对电网绝缘水平、过电压幅值及保护元件选择、供电可靠性、继电保护方式、电网建设投资等都会产生不同程度的影响。长期以来，我国10 kV配电网一直采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式。近年来，由于城市电网发展迅猛，电缆线路逐渐增多，单相接地电容电流急剧上升，导致接地点故障电弧不能熄灭，进而引发设备事故。在这种背景下，中性点经小电阻接地被引入10 kV配电网中。

1991年，北京电网首次在左安门变电站引入10 kV配电网中性点经小电阻接地。从此，北京10 kV电网中性点经小电阻接地与经消弧线圈接地和不接地三种方式并存。

电力系统中性点接地方式的选择是一个系统工程，各地区电网中性点接地方式不尽相同。选择哪一种方式，必须充分考虑地区特点，电网结构，经过技术经济比较后加以确认。

我国早期将电力系统中性点接地方式分为大电流接地系统和小电流接地系统。一般认为接地电弧能自熄自灭的接地系统为小电流接地系统，接地电弧不能自熄自灭的接地系统为大电流接地系统。因接地电流大小难以用电力系统中性点接地方式分类来明确界定，因此改成为中性点有效接地系统和中性点非有效接地系统。

中性点有效接地系统，包括直接接地和经低值电阻器或低值电抗器接地。在中性点有效接地系统中，发生单项接地故障时，故障相提高较大故障电流，其值最大可超过三相短路时的故障电流。

中性点非有效接地系统，包括经消弧线圈接地、高阻接地、高阻抗接地和不接地。在中性点非有效接地系统中，一相接地时，非故障相对地电压可升高至线电压，接地点故障电流较小。

DL/T 620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中，关于中性点接地的规定如下：

3~10 kV不直接连接发电机的系统和35、66 kV系统，当单相接地故障电容电流不超过下列数值时，应采用不接地方式；当超过下列数值又需要在接地条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式：3~10 kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统和所有35、66 kV系统，10 A；3~10 kV非钢筋混凝土或非金属杆塔的架空线路构成的系统，当电压为3 kV或6 kV时，30 A；10 kV时，20 A；3~10 kV电缆线路的系统，30 A。

3~35 kV主要由电缆构成的送、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的要求、故障时瞬态电压、瞬态电流对电气设备的影响，对通信的影响和继电保护技术要求和本地的运行经验。

规程对于各种情况已有明确规定，但在实际工作中还须结合地区电网实际情况来做出决断。北京地区就明确规定，城区四环以内、奥运规划地区及经济开发区的10 kV配电网中性点可采用经小电阻接地方式。

2 中性点不接地系统特点

电网发生单相接地故障时稳态工频电流小，如雷击绝缘时可自动清除，无需跳闸；如金属性接地，可单相接地运行，电网不间断供电，提高了供电可靠性；接地电流小，跨步电压和接地电压就小，对信息系统的干扰和低压网的反击就小。

与中性点经小电阻接地系统相比，产生的过电压高（弧光过电压和铁磁谐振过电压），对设备绝缘击穿的概率大；间歇性电弧接地故障时产生的高频谐振振荡电流大，易引发相间短路；故障定位较难，不利于快速处理事故；不接地系统所有电气设备的绝缘均按线电压考虑，从设备制造方面来考虑，它的投资相对较大。

3 中性点经消弧线圈接地系统特点

当系统电容电流较大时，接地点的故障电流已不能自动熄灭，采用消弧线圈可补偿电容电流，使故障点的故障电流小于10 A，电弧可自行熄灭；由于残流较小，系统可带故障点运行，提高供电可靠性；使用消弧线圈可降低系统由于接地引起的弧光过电压发生的概率。

消弧线圈并不能降低弧光过电压的最大值，只能降低高幅值过电压发生的概率；弧光过电压及接地故障电流是高频暂态过程，而消弧线圈工作是建立在工频基础上的。电网电容和消弧线圈电感电流在高频下的特性是完全不同的，难以互相补偿；系统谐波电流难以补偿；经消<