10 kV配电网并联电阻接地选线技术分析

摘 要 10 kV配电网在我国的应用范围极广，在各大领域各个行业中多有应用，但是在实际应用的过程中10 kV配电网也存在着一些问题，其中最具有代表性的故障之一就是接地故障。经过长年间的研究探索，专家学者们研发出了针对性的解决技术，本文主要就消弧线圈并联电阻接地选线技术展开了探讨。

关键词 10 kV配电网；接地；消弧线圈；并联电阻

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）20-0089-01

随着我国社会主义市场经济的飞速发展，人民日常生活和工业生产中对于电的依赖程度越来越高了。作为电力系统中直接与用户相连的基础设备，配电网的安全稳定运作会直接影响到供电企业的声誉。10 kV配电网的供电范围极广，用户非常之多，影响范围也比较明显，在整个供电网络中起着极为重要的作用。据分析统计，电网中出现的事故有90%都是配电网的事故，其中接地方式引发的事故更是占了绝大多数，所以，我国的10 kV配电网必须采用合适的接地选线技术加强安全管理，减低故障发生几率，尽量避免安全事故的发生。

1 10 kV配电网接地选线装置原理介绍

根据实际应用状况的不同之处，常用的接地选线装置的使用原理和应用方式包括下列几种。

零序电流绝对值整定原理，该原理主要利用的是线路中零序电流I0的绝对值和整定值，比较后选择合适的线路。该原理比较容易受到系统具体运行方式、线路的规格等条件的影响，容易发生误选漏选的状况，不适合实际应用。

有功分量法，判断接地线路的故障可以将电阻和消弧线圈串联起来，电阻中产生有功分量，但是没有故障的线路中并不会出现有功分量，进而能够有效区分接地故障线路和正常运行线路。但是该原理对于接地电阻较高的线路使用效果有限，基本上无法判别。

残流增量法，系统发生了单相接地故障以后，装置会将各个线路的零序电流有效采集下来，稍微改变线圈的电感值，就可以再采集一组零序电流，从两组数值便可以求出各个线路零序电流的变化量，变化最大的就是接地线路。同样的，对于电阻较高的接地问题并不能很好的判断。

零序导纳法接地选线装置，其工作原理是通过发生故障前后，线路中零序导纳的具体变化判别接地故障。但是花费时间较长，对于高阻接地的线路判别比较困难。

为了保证电网供电的安全可靠和用电客户的人身安全，可以采用综合消弧线圈和电阻接地两种方法的优点，构建出一种消弧线圈并联电阻接地选线及输，应用到10 kV配电网中。

2 消弧线圈并联电阻接地选线技术

1）消弧线圈并联电阻接地方式概述。

消弧线圈并联电阻的接地方式中器件组成包括：自动调谐消弧线圈、可调节大小的电阻器、控制器以及相关检测元件。如图1所示电路图，T表示的是Z型的变压器，接地并为系统提供中性点，L表示消弧线圈，用于为电网电容电流提供补偿，C表示的是可调节电容器，主要用于调节L的电感值，Rn表示可调节的电阻器，帮助抑制过电压，进行接地选线，PT0和CT0表示中性点的电压电流互感器，PT表示的是母线电压互感器，CT1、CT2、CT3、...、CTn表示的是线路中的零序电流互感器。

图1 消弧线圈并联电阻接地方式组成

2）消弧线圈并联电阻接地方式原理。

当10 kV配电网正常运作的过程中，控制器主要测量的是中性点位移电压和经过消弧线圈的电流，调节电感可以获得不同的电压电流值，联立方程便可求出该回路中的电网电容电流。

若是线路中出现了单相故障，而且零序电压超出了整定值，那么控制器便会按照事先设定好的调节值进入补偿状态。刚开始，并没有接到并联电阻中，而是充分发挥出消弧线圈的作用，瞬时间提升故障恢复几率。若是经过一段时间，故障仍然存在，那么就可以将并联电阻接入，有效消除由于谐振导致的虚幻接地问题。这时若是仍然有零序电压，那么可以判断电网中出现了永久性的接地故障，则要通过电阻的投切进行故障选线。

3）单相接地故障分析。

并联电阻的作用是为了抑制过电压的产生并提供有效的有功电流信息。选择并联电阻的数值要保证不产生过大故障电流的同时提供更多的信息，能够在一定范围内选择更加准确的故障线路。

对于10 kV配电网来说，最高电压可以达到12 kV，若是发生了单相接地故障时，中性点的位移电压将会变为6.9 kV，计算可得并联电阻应取的具体阻值为600 Ω，就能够充分满足故障电流的实际要求。通过实际实验分析，发现600 Ω的并联电阻能够保证故障线路中零序电流的有功分量能够超过非故障线路中的分量，即便过渡电阻极高，也能充分满足实际的测量要求。所以，对于单相接地故障选线来说，判断依据为：零序电流中的有功分量最大而且和零序电压相反的线路就是故障线路；零序电流有功增量为最大正值的线路就是故障线路。

另外，为了进行故障定位，线路中还要设置能够监测电压和电流的传感器、故障指示器等元件。

4）消弧线圈并联电阻接地方式的应用。

消弧线圈并联电阻接地方式通常被应用在架空配电网络中，并联电阻值可以取定为600Ω。根据实际电网的规模可以选取合适的方案：

针对电容电流大小被控制在10-100A的配电网络中，可以参考规划值选取合适的容量和调节范围；

针对电容电流大小被控制在10A以下的配电网络中，消弧线圈多采用10A或15A两档的可调节形式，当运行中的实际电流在5A以下时，拨到10A的消弧线圈工作档位，实际电流在5-10A范围内，则拨到15A的消弧线圈工作档位；

针对超过100A的配电网，则可以采用可调节消弧线圈并固定电抗的组合形式，其中固定电抗的具体大小可以参考电网的运行方式确定。

3 结束语

将消弧线圈并联电阻接地选线技术应用到10 kV配电网络中以后，取得了很好的故障排除效果，适合进一步研究推广。

参考文献

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