摘要 本文综述了安庆市地区10KV配网中心点的运行现状，探讨了存在问题。对采用中性点经电阻接地方式进行较为详细阐述，在安庆城区配网实施是切实可行的。
关键词 城区 配电网 中性点接地方式 电阻器

　　1、引言
　　随着城网改造的深入发展，10KV配电网容量迅速增加，网络结构日趋完善，而且根据城市建设需要，架空裸导线路正逐渐被电缆和绝缘导线所替代，与此同时，由于过电压引发的开关柜和昂贵的家用电器"火烧连营"事故也屡见不鲜。因此，如何有效的经济的限制配电网过电压问题成为当前供用电的工作重点。
　　10KV配电网中性点通常可分为不接地系统、经电阻接地系统和经消弧线圈接地系统。由于选择接地方式是一个涉及线路和设备的绝缘水平、通讯干扰、继电保护构成方式和供电网络的安全可靠等等因素的综合性问题，所以我国配电网和大型工矿企业的供电系统做法各异，以前大都采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式。近年来一些城市电网大力推广电阻接地的运行方式。本文结合安庆城区10KV配电网的具体情况，对中性点接地方式有关问题略作探讨。
　　2． 安庆10KV配电网中心点的运行方式
　　2.1目前现状
　　安庆城区供电主要电源来自九十年代中期投产的110KV湖滨变、城西变和即将投运的110KV中心变，电压等级都是110KV/10KV，主变容量都是2×40MVA，屋内布置的无人值守变电站。中心变是城网改造的重点项目，它的新建使市区按区域分片供电成为可能，完善了配电网架的结构调整，形成了城西变、湖滨变、东郊变、肖坑变、中心变和热电开闭所的10KV环形网络，初步形成了"手拉手"供电格局。安庆中心变的供电范围是菱湖南路以南、棋盘山路以西、龙山路以东、沿江中路以北的工商、居民密集的老城区，中心变建在靠近宜城路的安庆供电局后院，主变和进出线全部采用交联聚乙烯高压电缆，对人民路、华中路、沿江路、菱湖南路等4条主要街道实行首尾双电源自动投切供电，是安庆市第一所全电缆型屋内变电所，该所10KV系统中性点采用KYN58-12-014（改）柜式消弧及过电压装置，内装接地真空接触器，三相共体，分相操作，即任一相动作，则该相母线接地，另两相必须可靠锁定，不允许再闭合。其原理是当系统发生弧光接地时，应能在100ms内准确显示故障相别及接地故障属性，并发出弧光接地转变为金属性接地的指令，过电压是通过4只带有间隙的氧化锌避雷器，采用四星形接线来实现的，母线设备柜内装有微机小电流接地选线装置，从理论上讲也可达到消弧消压目的。
　　110KV湖滨变的10KV系统中性点是采取不接地系统。
　　110KV城西变10KV系统中性是是采用ZBXH-10/20～50自动跟踪消弧线圈和微机检测小电流接地装置。

　　2.2存在问题
　　（1）电缆一旦击穿即成为永久性故障，不可能自行恢复。若不及时跳闸则产生的电弧热量可使绝缘迅速烧损，直至发展成相间短路而跳闸，造成事故进一步扩大。安庆中心变的消弧装置是在单相接地故障时将10KV配电网不接地系统通过保护转变为中性点直接接地系统，无疑是陡增了接地点电流，这样有利于促成相间短路的形成，加速了电缆绝缘老化，应该说这不是我们期望的。
　　（2）这种不接地方式当发生一相接地故障时，产生的过电压倍数比较高，由于弧光和铁磁谐振过电压使健全相的相电压升高4～7倍，这对电缆、开关柜的绝缘和热稳定都构成较大威胁。例如：99年春节期间人民路中段10KV、240m/m2，电力电缆因短路故障综合损失达10万元左右。
　　（3）电缆线路的单相接地电容电流较大。中心变10KV高压电缆线主干线电缆用3×240m/m2，支线电缆采用3×70m/m2，接入10KVI、II段母线，根据资料统计共接入67KM电缆，利用公式近似计算，两段母线电容电流总计达70A，待城网改造完善后，电缆线路将会进一步延伸，电容电流还将随之增加。在接地电流较大的系统，若选用消弧线圈接地方式，就必须增加容量，可达300～400KVA，加大了投资成本，而且在自动跟踪调谐上也难以满足各种频繁调节限位的需要.因此，在技术、经济上都是不可取的。现在中心变采用的是不接地定时转变为直接接地系统，在供电上完全丧失了小电流接地系统不间断的优点，这样只好由配电网结构和自动化补救。
　　鉴于上述原因，根据其它省市配电网经电阻接地运行的成功经验，我们认为安庆城区10KV配网中性点可采用电阻接地方式比较适宜。

　　3． 10KV中性点经电阻接地方式
　　3.1中性点电阻接地系统单相接地故障简单分析
　　当系统A相发生非金属性接地时，设故障点的过渡电阻为Rg，中性点接地电阻Rn，系统对地电容为C0，实际中的正序阻抗Z1、负序阻抗Z2都远远小于零序阻抗Z0，因此可以忽略不计。Z0近似认为3Rn与Xc并联之值，其等值电路为：

　　当发生单相接地时，中性点经电阻接地系统的零序电压为：

　　3.2设备配置
　　综合考虑过电压绝缘配合、继电保护和通讯干扰的要求，借鉴于其它城市10KV配电网中性点经电阻接地运行经验，认为安庆110KV中心变电所采用中电阻接地方式，阻值为100欧，单相接地时，保护立即跳闸。由于主变压器为Y/△-11接线组别，在△侧无中性点，故利用Z型接地变压器形成一个人为中性点，加装接地电阻。

　　110KV安庆中心变为2×40MVA主变向两段10KV母线送电，受电用户为双电源供电，10KV电缆出线间隔为18回，应送出10回，8回备用。
　　（1）接地变压器
　　所用变压器为80KVA，考虑到单相接地的零序电流，选用DKSC8-200/10.5干式接地变，容量为200/80KVA，10s能承受120A的单相电流，中性点持续电流不小于24A。
　　（2）电阻器
　　选用象山制造的不锈钢电阻，阻值100欧,额定电压10KV，额定电流24A，允许短时（10s）电流110A。
　　（3）继电保护
　　线路零序保护选用南自院生产的ISA351D零序功率方向保护，整定电流范围在80mA～10A。
　　小电流接地系统发生单接地故障时，故障线路和非故障线路零序电流方向相差180°，零序功率方向保护设计依据零序电压和电流的相位、大小来动作，设定当系统单相接地故障时故障线路零序电流超前于零序电压，而此时正常线路中的零序电流滞后于零序电压。
　　线路零序CT选择1A的速饱和CT，二次电流为200mA，所有出线单相接地保护由线路零序CT启动，按时间0.5(s)电流0.1A跳闸或投信号整定。
　　接地电阻回路选择变比是100/5CT的零序电流保护作为10KV馈线的后备保护、母线接保护和电阻器的保护。

　　4．结束语
　　采用电阻接地方式的变电所当发生一相金属性接地后，健全相电压上升至系统电压，接地跳开后，三相电压迅速恢复到正常值，接地点电流值由系统电容电流的大小和中性点电阻值共同决定。在发生非金属性接地时，受接地点电阻的影响，流过接地点和中性点的电流比金属性接地时有显著降低，同时，健全相电压上升也显著降低，零序电压值约为单相金属性接地的一半。由此可见，采用中电阻接地方式能在单相接地故障时产生限流降压作用。有试验表明，由于中电阻能吸附大量的谐振能量，在有电阻器的接地方式中，从根本上抑制了系统谐振过电压。因此我们认为在10KV城网接地方式中，经电阻器接地应是优选方案。
　　城网采用电阻接地运行方式，国外早已研制成功并运行到熟练程度，如日本采用高阻抗接地方式，美国主要采用电阻接地方式，法国以低电阻接地方式居多，俄国最新版本99《过电压保护导则》对6～35KV电网中性点接地方式认为经电阻器接地和最小时延切除"接地故障点"是最合适的。我国九十年代初已开始因地制宜在10KV城网中推广电阻器接地方式，如今在上海、南京、广州、深圳等一批城市得到空前应用和发展。因此，在安庆城区10KV配电网采用电阻器接地是切实可行的。