关于66kV配电网中性点经电阻接地的研究

宋春雨

我国配电网在较长时间内维持放射型电网的状态，并将架空线路作为核心内容。传统的中性点接地是配电网中性点使用最为普遍的方式。新型电气设备在国民经济发展的大力推动下逐步出现，其应用范围不断拓宽。对用户供电质量以及可靠性提出越来越高的要求。城市配电网在开展供电工作时，一般会借助环网供电以及多电源供电的方式。中性点接地方式中的弊端在此种背景下日渐暴露。需要在不断深化与探究的基础上，对其进行逐步完善。

一、客观分析系统模型

某市中心6区66kV配电系统如图1所示。图中220／66kV主变压器型号为SFPSZ9-240000／220，接线方式为Yo／Yo；66kV母线共有10条电缆出线，线路总长为16．54km，电缆型号为YJLW2。66kV侧母线采用单母分段接线方式，在正常情况(运行方式1)下，各母线独自运行，每台主变压器各带1段母线运行且互为备用；在最小负荷(运行方式2)下，1台主变压器带1段母线的一半馈线运行；在事故情况下(运行方式3)，1台主变压器带2段母线的全部馈线运行。当故障点过渡电阻Rd为0.5Ω，66kV侧母线发生接地故障时，处于最大运行状态(运行方式3)下的上述配电系统的故障电气量(非故障相过电压、故障点接地电流、中性点电压和电流等)最严重。

二、科学选取中性点电阻值

1.准确分析过电压

首先，从故障点角度来说，Z1、φ1、Z0、φ0分别为电网正序阻抗、正序阻抗角、零序阻抗以及零序阻抗角。公平电压升高的倍数，会在系统发生单相接地故障时出现改变。电阻分量在零序阻抗的涵盖范围之内，零序阻抗会在配电网中性点利用经电阻接电方式的影响下不断提升，所以必须提高对阻抗角影响的重视程度。配电系统内部会出现不可避免的铁磁谐振过电压，间歇性电弧接地过电压以及电池电压互感器是配电系统内部过电压的组成部分，二者在饱和的状态下就会引发铁磁谐振过电压。

其次，通过对所有操作电压进行分析后可以发现，在时间长短以及危害性大小方面，弧光接地过电压最为明显。弧光过电压也会对氧化锌避雷器造成破坏性影响，其涉及到的动作负载远远高于其他过电压。所以说，针对弧光接地过电压机理以及危害展开的探究，是配电网工作顺利开展提出的客观要求。在解释弧光接地过电压产生机理时，我们可借助公平熄弧理论以及高频熄弧理论的作用。二者之间存在一定的相似性，即分析方法相同。在获取弧光接电压时利用公平熄弧理论，可最大限度拉近与系统实测值之间的距离。在实际计算间歇电弧接地过电压时，需要严格遵循相关流程与标准。

2.合理配置单相接地故障电流与继电保护装置

继电保护装置的配置工作会受到配电网接地故障电流大小的直接影响。Rn的故障电流会在系统母线发生单相接地故障时发生变化。通过对相关数据进行调查与研究后可以发现。在Rn不断增加的趋势之下，单相接地故障电流会不断减小，但是单相接地故障电流的数值在整体上仍然保持一个较大的状态。因此仍旧可以使用零序电流保护装置，该装置在简单性以及灵敏度方面占据一定优势。将单项接地电流控制在一定范围之内，是满足继电保护装置对灵敏度提出需求的前提条件，也就是说绝对不能出现Rn过大的问题。

3.将电压值与电流值控制在一定范围内

选取中性点电阻值工作与多项工作之间都存在直接联系，主要包括系统的过电压水平、继电保护装置的整定原则以及对通信干扰等。需要注意的是人身安全问题、中性点小电阻的热容量等也在其涵盖范围之内。最为简单的就是限定电压值以及电流值，将其控制在合理范围内。需要再综合考虑以下几个方面基础上，明确中性点电阻值。

（1）首先从配电系统角度来说，在工频电压升高的同时。系统中正常绝缘电气设备不会受到破坏性影响。会有不可避免的单相接地故障出现在中性点经电阻接地系统当中，固定线路会被保护装置在第一时间内切除。工频过电压值在充分考虑输电设备绝缘水平的基础上得出越小越好这一结论，最大不可大于1.8pu。

（2）66kV及以下系统发生单相间歇性电弧接地故障时会产生过电压，过电压的高低随接地方式不同而异，根据相关电力行业标准规定，一般情况下最大过电压不超过2．5pu。

（3）我国不同地区对单相接地故障电流最大值的限制范围不同，一般认为当单相接地故障电流小于1000A时，单相接地故障对通信线路的干扰在允许范围内。根据供电局的实测估算结果，对于35kv系统，接地电流为2000A是允许的，因此根据运行经验，66kV系统的故障电流值一般应不超过2000A，且在满足继电保护装置相关要求的基础上应尽可能小。综合考虑上述因素，当中性点电阻为30Ω时，另一相工频过电压最大值不超过1．75pu，另一相工频过电压最大值不超过1．70pu。当系统故障时，继电保护装置能够迅速切除故障，弧光接地过电压为2．2646pu，故障电流值为1264．2A，上述电压值和电流值均在规程规定的允许范围内。

结语：对地电容的零序电荷泄放工作由中性点电阻负责。在熄弧后，电压会以一定的速度上升，中性点电阻可降低其速度。并通过熄灭电弧以及限制重燃过程的方式引起弧光接地过电压。在继电器灵敏度以及过电压的限制之下，中性点接电值会有一定的上限，下限则与通信干扰之间存在直接联系。注意其中还涉及到接地设备容量，在选择配电系统中性点时要避免过于绝对的问题。不同地区的配电网需要遵循因地制宜这一原则选取最为合理的中性点电阻值。

参考文献：

[1]王睿.大连66kV电网中性点接地方式技术改进方案研究[D].2016.

[2]李博,陈国龙,宁宁.中性点小电阻接地方式研究[J].东北电力技术,2017(8).