（1.国网山西省电力公司山西太原030001；2.国网太原供电公司山西太原030010）
摘要：近几年，中压配电网人身触电事故时有发生，同时发生了多起因电缆单相接地故障引发的电缆沟着火事件。为保障配电网安全稳定运行，减少人身伤害事故，需要合理选择接地方式，提高单相接地故障处理技术。中压配电网作为供电范围最广、影响范围最大的配电网络，采取什么样的中性点接地方式，业界并没有完全形成共识。近些年来，我国城市的电缆网络不断扩展，小电流接地方式面临着新的问题。本文浅析中性点接地方式在中压配电网中的决策。
关键词：中压配电网；中性点接地方式
引言
我国中压配电网中性点接地方式主要有：大电流接地方式和小电流接地方式。其中以小电流接地方式应用最为广泛。随着配电网尤其是城市配电网的发展，配电网开始采用中性点经小电阻接地的运行方式，此外，也有一些配电网中性点经高电阻接地、经消弧线圈并联小电阻接地的运行方式。
1配电网的中性点接地方式
1.1大电流接地方式
大电流接地系统发生单相接地故障时，非故障相电压不升高或者升幅较小，设备的耐压水平可根据相电压来设计。同时，由于能够形成短路回路，线路上零序保护启动，断路器跳闸及时切除故障。在该故障发生前后，负荷侧电压会发生严重的电压跌落，直接影响电网的安全可靠水平和用户的生产质量。相对于直接接地的系统，由于接地电阻对单相短路电流具有很大的限制作用，故中性点经小电阻接地的系统中的单相接地电流会有效减少到三相短路电流以下，并且电压跌落程度也会大为减少，从而在保证足够灵敏度的情况下提高了配电网的电能质量。近10多年来，城市配电网对电缆的推广使用，小电阻接地方式在北上广等地的10kV配电网中有了成功的运行经验，故而这种方式在中压配电网中性点接地方式的选取中有了较高的选择率。
1.2小电流接地方式
小电流接地的配电网，当其发生单相接地故障时，非故障相两相电压升至线电压大小，而各相间的电压相位仍然保持不变，三相系统的平衡没有遭到破坏，配电网可以带故障运行2小时。对于中性点不接地系统，当故障点的接地电容电流较大时，接地处产生的电弧难以自行熄灭，重燃弧几率增大，会产生间歇性弧光接地过电压，进而容易引起单相故障扩展为相间故障，增大故障的严重性。配电网采用谐振接地，发生单相故障时，消弧线圈起到补偿感性电流的作用，对接地电容电流进行了补偿，使得接地电流大大减小，提高自行熄弧的几率。此外，电弧熄灭后，消弧线圈减慢了故障相电压的回升速度，进一步减少重燃弧的出现率。因此，在一定程度上，不考虑建设成本和设备要求等因素，在中压配电网的小电流接地方式中，优先选用谐振接地有利于提高电网的安全可靠水平。
2接地方式的特点及其比较
（1）中压配电网的单相接地电容电流主要由线路（架空和电缆）、高压电机和过电压保护用的电容器组等的电力设备两部分组成。由于中压电力设备之电容电流远小于线路的电容电流，往往可以忽略不计，故电缆线路的电容电流为主要的单相接地故障电流。如何计算电缆线路的电容电流，可采用查表法或计算法。根据相关的设计技术手册给出的计算公式，可计算出电力电缆的电容电流值，或按表2给出的数据，得到电力电缆的电容电流值。（2）线路电容电流过大不能自熄时，必须切断电源。配电线路的电容电流不断增大会引发一系列问题，如：单相接地电弧将不能自熄，导致出现断续电弧接地过电压；断路器、避雷器的爆炸事故；变电所内其他电气设备的损坏；多点异相接地故障的概率增大，致使供、配电系统安全运行受到威胁，供、配电系统的供电可靠性下降。（3）抑制电容电流的有效方法是采用在中性点安装消弧线圈的方式。在以电缆线路为主的配电网中，如采用经消弧线圈接地的方式，容量需很大（应该注意到在电网正常运行时这部分设备容量是闲置着的）；采用消弧线圈来补偿电容电流，使得单相故障时的残余电流不大于10A，在实际电容电流比较大时很难做到，因为消弧线圈的脱谐度与不平衡电压存在反比的关系，并同时存在测量误差，即：既要满足消弧线圈的过补偿（又称脱谐度）不大于10%（绝对值），又要满足中性点位移电压不超过安全电压的15%。
3中性点接地方式与配电网可靠性
3.1配电线路分类
配电线路可分为架空线路和电缆线路，这两种线路在运行特性上有很大的差别。架空线路发生的故障以瞬时性故障居多，并且由于所处环境的特殊性，各条线路之间以及每条线路的各相之间都存在一段安全距离，一般不会发生电弧火灾事故扩展。电缆线路中永久性故障较多，且多条电缆通常铺设在一条电缆沟内，间隙较近，容易发生从故障线路蔓延到其他相线路的电弧火灾。
3.2故障分类
输电线路故障可分为瞬时性故障和永久性故障两类。瞬时性故障主要是指由雷电引起的绝缘子表面闪络、线路对树枝放电、大风引起的短时碰线、通过鸟类身体的放电等原因引起的故障。而永久性故障主要是指由线路倒塔、断线、绝缘子击穿或损坏等原因引起的故障。运行经验表明，输电线路故障中70%以上为单相接地故障，80%以上的单相接地故障为瞬时性故障，由此可见，输电线路中绝大部分故障是瞬时性的。
3.3跳闸原因
3.3.1错误的人工选线或微机选线会导致线路的跳闸
由于消弧线圈的感性补偿作用，残余电流较小，瞬时性单相接地故障产生的电弧容易自行熄灭，故障点的绝缘在较短的时间内基本上重新恢复到正常水平，不会影响对用户的持续供电。而小电阻接地系统一旦发生单相接地故障，不论永久性故障还是瞬时性故障，线路均会迅速跳闸切除故障而导致供电中断，以至于降低了配电网的可靠性。
3.3.2线路故障会引起跳闸
该故障又可以分为两类，一类是单相接地点的故障，另一类是由于过电压或者电弧火灾而扩展的故障。
4配电网中性点接地方式配置建议
（1）中性点接地方式的选取应根据配电网电容电流，统筹考虑负荷特点、设备绝缘水平及电缆化率、地理环境、线路故障特性等因素，并充分考虑电网发展，避免或减少未来改造工程量。（2）消弧线圈增容困难时，建议对中性点接地方式进行改造，采用小电阻接地方式。（3）随着城市化的发展，城区电网的电容电流增长较快，城市核心区域无论是否为全电缆系统均宜采用小电阻接地方式。（4）小电阻接地方式改造时应结合区域规划成片改造，同一规划区域内宜采用相同的中性点接地方式，以利于负荷转供。
结语
近些年，配电线路的电缆化增大了系统的电容电流，使得以往的中性点接地方式面临新的挑战。本文从中性点接地方式同中压配电网可靠性和安全性关系的两个角度，具体阐释了不同接地方式在实际运行中的优点和缺陷。分析得出，谐振接地的方式相较于其他的接地方式，在提高供电连续性、提高人身和设备安全水平等方面有着显著的优势。因此，在中压配电网中性点接接地方式决策时，尤其是对于架空网络或架空线路与电缆混合网络，应优先考虑谐振接地。谐振接地方式的采用也不应局限于传统的技术，并联电阻、自动跟踪补偿等其他技术的引进，弥补了原有的缺陷，让谐振接地方式在中压配电网的可靠、安全运行中成为更好的选择。
参考文献：
[1]要焕年，曹梅月．电缆网络的中性点接地方式问题［J］．电网技术，2015，27．
[2]李林，冯勇，郑剑飞．中性点采用两种接地方式的配电网单相接地故障的比较［J］．高压电器，2018．