中性接地電阻的特性及型號(hào)

　　中性點(diǎn)接地電阻柜主要用于城鄉(xiāng)配電網(wǎng)中主變中性點(diǎn)與接地網(wǎng)的聯(lián)接，城鄉(xiāng)配電網(wǎng)主要指10kV、35kV、66kV三個(gè)電壓等級(jí)的電網(wǎng)，在電力系統(tǒng)中量大面廣，占有重要的地位。隨著城網(wǎng)改造的深入發(fā)展，10KV配電網(wǎng)容量迅速增加，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日趨完善，而且根據(jù)城市建設(shè)需要，架空裸導(dǎo)線路正逐漸被電纜和絕緣導(dǎo)線所替代，與此同時(shí)，由于過(guò)電壓引發(fā)的開(kāi)關(guān)柜和昂貴的家用電器火災(zāi)事故也屢見(jiàn)不鮮。因此，如何有效的經(jīng)濟(jì)的限制配電網(wǎng)過(guò)電壓?jiǎn)栴}成為當(dāng)前供用電的工作重點(diǎn)。

　　10KV配電網(wǎng)中性點(diǎn)通常可分為不接地系統(tǒng)、經(jīng)電阻接地系統(tǒng)和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。由于選擇接地方式是一個(gè)涉及線路和設(shè)備的絕緣水平、通訊干擾、繼電保護(hù)構(gòu)成方式和供電網(wǎng)絡(luò)的安全可靠等等因素的綜合性問(wèn)題，所以我國(guó)配電網(wǎng)和大型工礦企業(yè)的供電系統(tǒng)做法各異，以前大都采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式。近年來(lái)一些城市電網(wǎng)大力推廣電阻接地的運(yùn)行方式。

　　80年代中期廣州等城市10kV配電網(wǎng)發(fā)展很快，城市中心區(qū)大量敷設(shè)電纜，單相接地電容電流增長(zhǎng)較快，1987年達(dá)到60A以上，雖然裝了消弧線圈，由于電容電流較大，且運(yùn)行方式經(jīng)常變化，消弧線圈調(diào)整困難，還由于使用了一部分絕緣水平低的電纜，為了降低過(guò)電壓水平，減少相間故障可能性，因此采用了中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的方式。

　　根據(jù)對(duì)廣州地區(qū)區(qū)莊變電站的研究結(jié)果，采用中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地，當(dāng)Rn≤10Ω，在大多數(shù)情況下可使單相接地工頻電壓升高降低到1.4p.u左右。從限制弧光接地過(guò)電壓考慮，當(dāng)電弧點(diǎn)燃到熄滅過(guò)程中，系統(tǒng)所積累的多余電荷在熄滅后半個(gè)工頻周波內(nèi)能夠通過(guò)Rn泄漏掉，過(guò)電壓幅值就可明顯下降。根據(jù)這個(gè)要求可以得到中性點(diǎn)的低電阻值應(yīng)滿足的條件為：

　　Rn≤1/3ωC0

　　當(dāng)Rn=10Ω時(shí)，弧光接地過(guò)電壓則可降至1.9p.u.以下。

　　中性點(diǎn)電阻值的選擇若取得太低時(shí)，則單相接地電流較大，對(duì)通信線路干擾大；若阻值取得太大，則繼電保護(hù)動(dòng)作不可靠。一般來(lái)說(shuō)，中性點(diǎn)電阻中的電流在100～200A時(shí)對(duì)通信線路的干擾不成問(wèn)題，在此條件下，10kV架空線路，中性點(diǎn)電阻值為28.80～57.74Ω。對(duì)于電纜為主的配電網(wǎng)，根據(jù)日本的經(jīng)驗(yàn)，中性點(diǎn)電阻中的電流在400～800A時(shí)，對(duì)通信線的干擾問(wèn)題不大，據(jù)此，10kV電纜配網(wǎng)中性點(diǎn)電阻值的范圍應(yīng)為7.2～14.4Ω。

　　從保證繼電保護(hù)動(dòng)作可靠性考慮，發(fā)生單相接地故障時(shí)應(yīng)具有較高的靈敏度。接地繼電器有2種：一種是接地過(guò)流繼電器，另一種是根據(jù)零序電流方向而動(dòng)作的接地方向繼電器。

　　采用過(guò)流繼電器在發(fā)生金屬性接地時(shí)，保護(hù)的靈敏度是沒(méi)有問(wèn)題的。但在經(jīng)過(guò)渡電阻接地時(shí)，主要是架空線路有相當(dāng)一部分單相接地故障，故障點(diǎn)的電阻較大，保護(hù)的靈敏度存在一些問(wèn)題。而對(duì)于電纜線路，單相接地時(shí)的過(guò)渡電阻一般都比較小，對(duì)繼電保護(hù)的靈敏度影響不大。

　　最后從限制諧振過(guò)電壓的要求出發(fā)，在電纜線路特別長(zhǎng)時(shí)，有可能出現(xiàn) jωLe=1/jωC 的情況，而引起諧振，若中性點(diǎn)有適當(dāng)電阻，則健全相上的異常電壓可以得到限制。

　　中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的方式，特別是以架空線為主的配電網(wǎng)單相接地時(shí)，跳閘次數(shù)會(huì)大大增加，如果未能實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)供電或線路沒(méi)有裝設(shè)重合閘，則停電次數(shù)將會(huì)增加，降低了供電可靠性，而對(duì)電纜為主的配電因其故障率極低，這個(gè)問(wèn)題不突出。

　　結(jié)合我國(guó)具體情況，建議以電纜為主的電容電流達(dá)到150A以上的配電網(wǎng)可以采用低電阻接地方式，相應(yīng)的故障電流水平為400～1000A。對(duì)10kV系統(tǒng)，中性點(diǎn)接地電阻值可取RN=10～20Ω。

　　（三）執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

　　DL/T 780-2001 《配電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地電阻器》

　　GB6450 《干式電力變壓器》

　　DL/T 620-1997 《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》

　　GB 311.2-6 《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》

　　GB 1208-1997《電流互感器》

　　GB 4208-93《外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）》

　　IEC289

　　IEEE32-1972標(biāo)準(zhǔn) 《中性點(diǎn)接地裝置的技術(shù)、術(shù)語(yǔ)和試驗(yàn)》

　　其他有關(guān)國(guó)標(biāo)及電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

　　（四）種類(lèi)

　　● 配電網(wǎng)小電阻接地電阻柜

　　● 配電網(wǎng)中電阻接地電阻柜

　　● 配電網(wǎng)高電阻接地電阻柜

　　● 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電阻接地電阻柜

　　（五）品種產(chǎn)品系列化

　　● 適用電壓：3.3kV～35kV；

　　● 允許通流：5A～5000A；

　　● 標(biāo)稱(chēng)電阻：0.1Ω～1500Ω；

　　● 允許通流時(shí)間：10s、30s、60s、10min、連續(xù)運(yùn)行；

　　● 進(jìn)出線方式：上進(jìn)下出、下進(jìn)下出、側(cè)進(jìn)側(cè)出、側(cè)進(jìn)下出；

　　● 安裝地點(diǎn)：戶(hù)內(nèi)、戶(hù)外；

　　● 允許溫升：通流時(shí)間為10s、30s、60s時(shí)為760℃；通流時(shí)間為10min時(shí)為610℃；連續(xù)運(yùn)行時(shí)為385℃；

　　●電流互感器CT：可選件

　　功率小的電阻萬(wàn)用表輔助電路圖解析：

　　實(shí)際工作中，為分析電路原理，在根據(jù)實(shí)物繪制電原理圖時(shí)，往往需要測(cè)出小阻值電阻的實(shí)際阻值，比如高檔開(kāi)關(guān)電源中用于檢測(cè)負(fù)載電流的康銅電阻（一般為毫歐級(jí)），過(guò)流保護(hù)用的大功率小阻值電阻（有些達(dá)到0.1Ω以下），大功率功放電路中與電流放大管（E極或s極）串接的反饋電阻（一般為零點(diǎn)幾歐姆）。

　　以下為一款用普通萬(wàn)用表精確測(cè)量小阻值電阻的輔助電路圖

　　由于普通數(shù)字萬(wàn)用表電阻擋的最小量程為200Ω，受精度限制，往往無(wú)法精確測(cè)量出這些電阻的具體阻值，也無(wú)法判斷出它們的一致性如何，常常為此感到困難。為此，試制做如圖1所示的輔助電路，結(jié)合萬(wàn)用表的直流低電壓擋（200mV、2V、20V），實(shí)現(xiàn)對(duì)小阻值電阻的精確測(cè)量。

　　通過(guò)恒流源給被測(cè)電阻RX加一定的電流，再用萬(wàn)用表測(cè)量Rx兩端的電壓，所測(cè)的電壓值除以流過(guò)被測(cè)電阻Rx的恒定電流，即可得出被測(cè)電阻的阻值。理論上流過(guò)待測(cè)電阻的電流越大，越易于精確測(cè)出小阻值電阻Rx的阻值，但電流過(guò)大，一是會(huì)引起恒流源嚴(yán)重發(fā)熱，影響電流的穩(wěn)定性，導(dǎo)致所測(cè)阻值不準(zhǔn)；二是小功率電阻不允許過(guò)大的電流流過(guò)。為此本電路選用LM317（U1）和電阻R1、R2、電位器RP1一起構(gòu)成簡(jiǎn)單的100mA的恒流源。