1-消弧線圈裝置:壓系統中性點接地方式選用技術導則
1适用範圍
本導則規定了10kV、20kV和35kV三個電壓等級的中壓系統中性點接地方式的選用技術原則，并給出了消弧線圈和小電阻裝置及其配套接地變、電流互感器等設備的推薦配置原則。
本導則适用于國(guó)家電網中壓系統中性點接地方式的選用。
2規範性引用文件
本導則引用了下列标準的有關條文，當這(zhè)些标準修訂後(hòu)，使用本導則者應引用下列标準最新版本的有關條文。
DL/T 620 交流電氣裝置的過(guò)電壓保護和絕緣配合
DL/T 621 交流電氣裝置的接地
DL/T 780 配電系統中性點接地電阻器
DL/T 1057 自動跟蹤補償消弧線圈成(chéng)套裝置技術條件
國(guó)家電網公司 國(guó)家電網生[2004]634号 10kV～66kV消弧線圈裝置技術标準
3術語和定義
下列術語和定義适用于本導則。
3.1
中性點有效接地方式
系統在各種(zhǒng)條件下應該使零序與正序電抗之比(X0/X1)爲正值并且小于3，且零序電阻對(duì)正序電抗（R0/X1）之比爲正值并且不大于1。中性點直接接地、中性點經(jīng)小電抗接地和中性點經(jīng)小電阻接地均屬于該類系統。
3.2
中性點非有效接地方式
系統在各種(zhǒng)條件下應該使零序與正序電抗之比(X0/X1)大于3。中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地和中性點經(jīng)高電阻接地均屬于該類系統。
3.3
高電阻接地系統
系統中性點經(jīng)過(guò)一定阻值的電阻接地，一般限制單相接地故障電流小于10A。高電阻接地系統的設計應符合R0≤XC0（R0是系統等值零序電阻，XC0是系統每相的對(duì)地分布容抗）的準則，以限制由于間隙性電弧接地故障産生的瞬态過(guò)電壓。
3.4
小電阻接地系統
系統中性點經(jīng)過(guò)一定阻值的電阻接地，小電阻的選擇應使系統發(fā)生接地故障時(shí)，有足夠電流滿足繼電保護快速性和選擇性的要求，一般限制單相接地故障電流爲100A～1000A。對(duì)于一般系統，限制瞬态過(guò)電壓的準則是(R0／X0)≥2。其中X0是系統等值零序感抗。
3.5
故障點金屬性接地
系統中某一相直接與地連接。此時(shí)對(duì)于中性點非有效接地系統，中性點對(duì)地電壓有效值達到系統相電壓；中性點有效接地系統中，中性點對(duì)地電壓有效值接近系統相電壓。
3.6
故障點阻抗接地
系統中某一相經(jīng)過(guò)一定的阻抗與地連接。此時(shí)系統中性點對(duì)地電壓受接地點阻抗影響，通常小于系統相電壓。故障點阻抗值越高，中性點對(duì)地電壓越小。
3.7
系統電容電流
三相系統總的電容電流爲(3Un /Xco)，Un爲系統标稱相電壓，Xco爲每相對(duì)地容抗。
3.8
單相接地故障電容電流
系統中性點不接地時(shí)，發(fā)生系統單相金屬性接地而流過(guò)故障點的故障電流，它在數值上等于系統的電容電流(3Un /Xco)。
3.9
殘流
中性點經(jīng)消弧線圈接地系統發(fā)生單相接地故障時(shí)，經(jīng)消弧線圈補償裝置補償後(hòu)流過(guò)接地點的全電流。
3.10
中性點不對(duì)稱電壓
中性點不對(duì)稱電壓是指電力系統在中性點懸空的情況下，發(fā)電機或變壓器的中性點與大地之間的電位差，該電位差主要因系統三相對(duì)地電容的不對(duì)稱所緻。
3.11
中性點位移電壓
當中性點接地裝置投入電網後(hòu)，中性點與大地之間的電位差稱爲中性點位移電壓。中性點經(jīng)消弧線圈接地時(shí)，因系統對(duì)地電容和消弧線圈電感串聯的關系，中性點電位會(huì)出現顯著升高；中性點經(jīng)小電阻接地時(shí)，中性點電位將(jiāng)比中性點不對(duì)稱電壓有所降低；中性點不接地系統的中性點位移電壓就(jiù)等于中性點不對(duì)稱電壓。
4中性點接地方式選用技術原則
4.1不直接連接發(fā)電機的10kV、20kV和35kV架空線路系統（一般變電站出線電纜總長(cháng)度小于1公裡(lǐ)，其餘均爲架空線路的線路），當單相接地故障電容電流不超過(guò)下列數值時(shí)，應采用不接地方式；當超過(guò)下列數值，又需在接地故障條件下運行時(shí)，宜采用消弧線圈接
地方式：
a) 10kV、20kV和35kV鋼筋混凝土或金屬杆塔的架空線路構成(chéng)的系統，10A。
b) 10kV和20kV非鋼筋混凝土或非金屬杆塔的架空線路構成(chéng)的系統，20A。
4.210kV、20kV和35kV全電纜線路構成(chéng)的中壓配電系統，宜采用中性點經(jīng)小電阻接地方式
，此時(shí)不宜投入線路重合閘功能(néng)；全電纜線路構成(chéng)但規模固定的系統也可以采用消弧線圈接地系統。
4.310kV、20kV和35kV由電纜和架空線路構成(chéng)的混合配電系統，規定如下：
a）變電站每段母線單相接地故障電容電流大于100A（35kV系統爲50A）時(shí)，宜采用小電
阻接地方式。
注：當單根電纜電容電流較大時(shí)，小電阻接地系統也可以采用加裝适當補償的方法提高繼電保護靈敏度。
b）當變電站單相接地故障電流中的諧波分量超過(guò)4%，且每段母線單相接地故障電容電流
大于75A時(shí)宜采用小電阻接地方式。
c）變電站每段母線單相接地故障電容電流小于100A（35kV系統爲50A）時(shí)，宜采用消弧線圈接地系統，運行中應投入保護裝置中的重合閘功能(néng)。
d）系統變化不确定性較大、電容電流增長(cháng)較快的主城區，無論是否全電纜系統都(dōu)可以采用小電阻接地系統。
4.4對(duì)于10kV、20kV純架空線路構成(chéng)的配電系統，單相接地故障電容電流小于10A時(shí)，一般應采用不接地方式；對(duì)于頻繁發(fā)生斷線諧振的該類配電系統，也可采用高電阻接地方式，一般中壓系統中不推薦采用高電阻接地方式。
4.5采用小電阻接地方式的10kV、20kV和35kV系統，杆塔接地電阻安全性校核（接觸電壓
、跨步電壓）的故障持續時(shí)間應按照後(hòu)備保護動作時(shí)間考慮，一般爲1.3～1.5s。
4.6小電阻接地系統中架空線路應采用絕緣導線，以減少瞬時(shí)性接地故障，并應采取相應
的防雷擊斷線措施，如裝設帶外間隙的避雷器、防弧線夾或架設架空屏蔽線等措施。
4.7采用消弧線圈接地和電阻接地方式時(shí)，系統設備的絕緣水平宜按照中性點不接地系統
的絕緣水平選擇。
5中性點接地裝置選擇和應用原則
5.1消弧線圈裝置的選擇和應用
戶外安裝的消弧線圈裝置，應選用油浸式銅繞組，戶外預裝式或組合式消弧線圈裝置，
可選用油浸式銅繞組或幹式銅繞組；戶内安裝的消弧線圈裝置，選用幹式銅繞組。
消弧線圈裝置應能(néng)自動跟蹤系統電容電流并進(jìn)行調節。自動跟蹤的消弧線圈宜并聯中電
阻（小電阻）和相應的故障選線裝置，以提高故障選線的正确性，及時(shí)隔離故障線路。
消弧線圈的容量應根據系統5-10年的發(fā)展規劃确定,一般按下式計算:
式中: W —消弧線圈的容量，kVA；
k —發(fā)展系數，取值範圍1.35～1.6；
Ic—當前系統單相接地電容電流，A；
Un—系統标稱電壓，kV。
自動跟蹤的消弧線圈裝置應滿足DL/T 1057《自動跟蹤補償消弧裝置技術條件》的要求，
另外，運行中還(hái)應滿足：
a)正常運行情況下，中性點位移電壓不應超過(guò)系統标稱相電壓的15%。
b)消弧線圈宜采用過(guò)補償運行方式，經(jīng)消弧線圈裝置補償後(hòu)接地點殘流不超過(guò)5A。
c)安裝消弧線圈裝置的系統在接地故障消失後(hòu)，故障相電壓應迅速恢複至正常電壓，不
應發(fā)生任何線性或非線性諧振。
d)調匝式消弧線圈裝置的阻尼電阻值應有一定的調節範圍，以适應系統對(duì)稱度發(fā)生變化
時(shí)，不應誤發(fā)系統接地信号或發(fā)生線性串聯諧振。阻尼電阻的投入和退出應采用不需要
分合閘信号和電源的電力電子設備，禁止使用需要分合閘電源的接觸器等設備。阻尼電
阻的投入和退出不應人爲的設置動作時(shí)延。
e)消弧線圈裝置本身不應産生諧波或放大系統的諧波，影響接地電弧的熄滅。在某些運
行方式下，調容式消弧線圈會(huì)放大系統的諧波電流，一般不推薦采用（調容和調匝相結
合的消弧線圈除外）。
f)消弧線圈裝置的控制設備應具有良好(hǎo)的抗電磁幹擾水平，一般應達到3級。消弧線圈裝
置的控制系統允許瞬時(shí)出現死機現象，但應能(néng)迅速自行恢複。
g)消弧線圈裝置應采用帶錄波系統和通用網絡接口，以便于故障分析和遠方調用消弧線
圈裝置的動作信息。
5.2中性點電阻裝置的選擇和應用
接地電阻裝置電阻值的選擇應綜合考慮繼電保護技術要求、故障電流對(duì)電氣設備和通信
的影響，以及對(duì)系統供電可靠性、人身安全的影響等。電阻值的選擇應限制金屬性單相
接地短路電流爲300－600A。
中性點電阻值選擇範圍如下：
10kV系統， 10-20歐姆；
20kV系統， 20-40歐姆；
35kV系統， 35-70歐姆。
中性點接地電阻裝置應滿足DL/T 780《配電系統中性點接地電阻器》的要求，另外，在
選擇和運行中還(hái)應滿足：
a）電阻裝置應采用不鏽合金鋼型電阻器，電阻器的熱容量應考慮繼電保護後(hòu)備保護的動
作時(shí)間以及斷路器的動作時(shí)間并留有一定的裕度。一般選擇熱穩定時(shí)間10秒鍾，溫升應
不超過(guò)760K；計算電阻器長(cháng)期通流值的電壓取值按照中性點位移電壓不超過(guò)系統标稱相
電壓的10%選取，電阻器的長(cháng)時(shí)間運行溫升應不超過(guò)380K。電阻器中固定電阻用的夾件和
支撐件均應能(néng)耐受相應的溫度。
b）電阻器材料的溫度系數應不超過(guò) /℃，接地故障發(fā)生時(shí)電阻器的阻值升高應保證重合
閘時(shí)，繼電保護仍有足夠的靈敏度。10秒溫升試驗中，達到溫升限值時(shí)電阻器電流衰減
值不應超過(guò)初始電流的20%。
c）接地電阻裝置絕緣水平應按照相應電壓等級的要求選擇。
d）接地電阻回路中宜增加中性點電流監測或接地電阻溫升檢測裝置。
5.3接地變壓器的選用
對(duì)于無中性點引出的10kV、20kV和35kV系統，應安裝接地變壓器，接地變壓器應采用Z型
接線變壓器。其容量按配電變壓器容量（kVA）優先數選取，一般爲30，50，80，100，
125，160，200，250，315，400，500，630，… 。
接地變壓器三相零序阻抗不宜大于表1數據，消弧線圈裝置在測量系統電容電流時(shí)應計及
該阻抗。
表1不同電壓等級接地變零序阻抗數值
10kV20kV35kV
零序阻抗（Ω）51030
5.3.1消弧線圈系統用接地變壓器
消弧線圈用接地變壓器一般通過(guò)斷路器接入母線，應采用三相同時(shí)分合的開(kāi)關設備，不
應采用隔離開(kāi)關-單相熔絲組合作爲接地變壓器投切和保護設備。
消弧線圈用的接地變壓器，不兼做所用變壓器時(shí)，其容量按消弧線圈的容量選取；兼做
所用變壓器時(shí)，接地變壓器容量按照以下公式計算：
其中S1爲系統電容電流對(duì)應的容量；S2 變電所用電負荷容量。
5.3.2電阻接地系統用接地變壓器
5.3.2.1中性點電阻接地系統用接地變壓器安裝位置
a）接地變壓器通過(guò)隔離開(kāi)關接至主變壓器次級首端，與主變同時(shí)投入或退出運行，不應
兼做所用變壓器。
接地變壓器全回路處于主變壓器的差動保護範圍内，線路和母線發(fā)生接地故障時(shí)，主變
壓器回路和接地變壓器回路的CT均有零序電流流過(guò)，主變壓器差動保護應剔除或躲過(guò)該
部分的零序電流。由于接地變壓器爲Z型接線，其高壓側電流互感器的二次回路的接線方
式應與之相配合。一般，小電阻接地系統推薦接地變壓器通過(guò)隔離開(kāi)關接至主變壓器次
級首端。
b）接地變壓器通過(guò)斷路器接至母線，可以兼做所用變壓器。
線路和母線發(fā)生接地故障時(shí)，主變壓器回路的CT無零序電流流過(guò)，隻有接地變壓器、小
電阻和線路CT(線路故障時(shí))有零序電流流過(guò)，接地變壓器零序保護可以作線路故障後(hòu)備
保護。開(kāi)關、母線等裸露的帶電部分應采用熱塑材料加以封閉以盡量減少這(zhè)部分設備的
故障可能(néng)性。
5.3.2.2電阻接地系統接地變壓器容量的選取
小電阻接地系統用接地變壓器不兼作所用變壓器時(shí)，容量按接地故障時(shí)流過(guò)接地變壓器
電流對(duì)應容量的1/10選取；接地變壓器兼作所用變壓器時(shí)，其容量還(hái)應加上所用負荷容
量。
5.4電流互感器的選用
消弧線圈接地系統的電流互感器一般應接在消弧線圈和地之間；小電阻接地系統的電流
互感器，可以根據需要，接在電阻器和地之間或者接在中性點和電阻器之間。
a）消弧線圈接地系統的電流互感器按照常規配置，采用帶并聯中電阻的消弧線圈系統宜
在每路出線安裝零序電流互感器。額定電流和變比按照電阻投入時(shí)線路發(fā)生金屬性接地
的電流選取，并留有一定的裕度。
b）小電阻接地系統宜在每路出線安裝伏安特性良好(hǎo)的零序電流互感器。
c）消弧線圈裝置和電阻裝置用電流互感器的絕緣水平視安裝位置的不同而不同，直接接
在固定的接地點端的可以選用低壓電流互感器；通過(guò)其他設備接到固定接地端的應采用
與消弧線圈或電阻裝置相同電壓等級的電流互感器。
2-小電流接地選線參考:國(guó)家電網企業标準Q/GDW-369-2009
