1、Q/GDW江蘇 省電力 公司企 業標準Q/GDW-10-375-2008中壓系統中性點接地方式選用技術導則2008-06-15 發布2008-06-15 實施江蘇省電力公司發布 TOC o 1-5 h z 前 言II1適用范圍32規范性引用文件33術語和定義3 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 4中性點接地方式選用技術原則45中性點接地裝置選擇和應用原則5附錄A （資料性附錄）常用計算公式和方法9電力系統的中性點接地方式是一個綜合性的技術問題，它與系統的供電可棠性、人身安全、設備安 全、絕緣水平、過電壓保護、繼電保護、通信干擾（電磁環境）及接地裝

2、置等問題有密切的聯系。我國中壓電網中，80甄以上的故障是單相接地引起的，架空線為主的電網單相故障中絕大多數為瞬 時性故障，而架空線供電又是中壓電網的主要形式。合理選用中性點接地方式，可以減少線路故障跳閘 次數，提高供電的可靠性。在電網發展變化比較大的地區，合理選用中性點接地方式，可以減少設備的 頻繁改造和更換，減少投資。為規范管理，統一標準，指導江蘇中壓電網中性點接地方式的合理選用， 特制訂本導則。本導則的編寫格式和規則符合GB/T 1.1標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫規則及 DL/T 600-2001電力行業標準編寫基本規定的要求。本導則的附錄A為資料性附錄。本導則由江蘇省電力公司

3、生產技術部提出并解釋。本導則由江蘇省電力公司生產技術部歸I。本導則起草單位：江蘇省電力公司生產技術部、江蘇省電力試驗研究院有限公司。本導則主要起草人：李長益、付慧、張霽、黃芬、王建剛中壓系統中性點接地方式選用技術導則1適用范圍本導則規定了 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。本導則適用于江蘇電網中壓系統中性點接地方式的選用。2規范性引用文件本導則引用了下列標準的有關條文，當這些標準修訂后，使用本導則者應引用下列標準最新版本的有關條文。DL/T 620交流電氣裝置的過電壓保護

4、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套裝置技術條件國家電網公司 國家電網生20041634 5 10kV66kV消弧線圈裝置技術標準3術語和定義卜.列術語和定義適用于本導則。1中性點有效接地方式系統在各種條件下應該使零序與正序電抗之比（X/Xi）為正值并旦小于3,且零序電阻對正序電抗 （Ro/X；）之比為正值并且不大于1。中性點直接接地、中性點經小電抗接地和中性點經小電阻接地均 屬于該類系統。3.2中性點非有效接地方式系統在各種條件下應該使零序與正序電抗之比（X。/%）大于3。中性點不接地、中性點經消弧線圈

5、 接地和中性點經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過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RoXco （Ro是系統等值零序電阻，是系統每相的對地分布容抗）的準則，以限制由于間 隙性電弧接地故障產生的瞬態過電壓。小電阻接地系統系統中性點經過一定阻值的電阻接地，小電阻的選擇應使系統發生接地故障時，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為100A1000A。對于一般系統，限 制瞬態過電壓的準則是(Ro / Xo)其中X。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。此時對于中性

6、點非有效接地系統，中性點對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過一定的阻抗與地連接。此時系統中性點對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，中性點對地電壓越小。3.7系統電容電流三相系統總的電容電流為(3Un /Xco), Un為系統標稱相電壓，Xc。為每相對地容抗。3.8單相接地故障電容電流系統中性點不接地時，發生系統單相金屬性接地而流過故障點的故障電流，它在數值上等于系 統的電容電流(3Un /Xco) o3.9殘流中性點經消弧線圈接地系統發生單相接地故障時，經消弧線圈補償裝置補償

7、后流過接地點的全 電流。3. 10中性點不對稱電壓中性點不對稱電壓是指電力系統在中性點懸空的情況下，發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地電容的不對稱所致。3. 11中性點位移電壓當中性點接地裝置投入電網后，中性點與大地之間的電位差稱為中性點位移電壓。中性點經消 弧線圈接地時，因系統對地電容和消弧線圈電感串聯的關系，中性點電位會出現顯著升高；中性點 經小電阻接地時，中性點電位將比中性點不對稱電壓有所降低：中性點不接地系統的中性點位移電 壓就等于中性點不對稱電壓。4中性點接地方式選用技術原則1不直接連接發電機的10kV、20kV和35kV架空線路系統（一般變電站出

8、線電纜總長度小于1公 里，其余均為架空線路的線路），當單相接地故障電容電流不超過下列數值時，應采用不接地方式; 當超過下列數值，又需在接地故障條件下運行時，宜采用消弧線圈接地方式：a）10kV. 20kV和35kV鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線路構成的系統，10A。b）10kV和20kV非鋼筋混凝土或非金屬桿塔的架空線路構成的系統，20Ao10kV、20kV和35kV全電纜線路構成的中壓配電系統，宜采用中性點經小電阻接地方式，此時 不宜投入線路重合閘功能：全電纜線路構成但規模固定的系統也可以采用消弧線圈接地系統。10kV. 20kV和35kV由電纜和架空線路構成的混合配電系統，規定如下：a）變電

9、站每段母線單相接地故障電容電流大于100A （35kV系統為50A）時，宜采用小電阻接地 方式。注：當單根電纜電容電流較大時，小電阻接地系統也可以采用加裝適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4%,且每段母線單相接地故障電容電流大于75A 時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系統為50A）時，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。d）系統變化不確定性較大、電容電流增長較快的主城區，無論是否全電纜系統都可以采用小電 阻接地系統。4.4對于10kV. 20kV純架空線路構成的配電系統，

10、單相接地故障電容電流小于10A時，一般應采 用不接地方式；對于頻繁發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，桿塔接地電阻安全性校核（接觸電壓、跨步 電壓）的故障持續時間應按照后備保護動作時間考慮，一般為1.31.5s。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，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

11、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 油浸式銅繞組或干式銅繞組：戶內安裝的消弧線圈裝置，選用干式銅繞組。消弧線圈裝置應能自動跟蹤系統電容電流并進行調節。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確性，及時隔離故障線路。消弧線圈的容量應根據系統5T0年的發展規劃確定，一般按下式計算：W = kIUn/y/3式中：W 一消弧線圈的容量，kVA：k 一發展系數，取值范圍1.35-1.6：Ic一當前系統單相接地電容電流，A：Un系統標稱電壓，kVo自動跟蹤的消弧線圈裝置應滿

12、足DL/T 1057自動跟蹤補償消弧裝置技術條件的要求，另外, 運行中還應滿足：a）正常運行情況下，中性點位移電壓不應超過系統標稱相電壓的15%。b）消弧線圈宜采用過補償運行方式，經消弧線圈裝置補償后接地點殘流不超過5Aoc）安裝消弧線圈裝置的系統在接地故障消失后，故障相電壓應迅速恢復至正常電壓，不應發 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范圍，以適應系統對稱度發生變化時， 不應誤發系統接地信號或發生線性串聯諧振。阻尼電阻的投入和退出應采用不需要分合閘信號和電 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為的 設置動作時

13、延。e）消弧線圈裝置本身不應產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的抗電磁干擾水平，一般應達到3級。消弧線圈裝置 的控制系統允許瞬時出現死機現象，但應能迅速自行恢復。g）消弧線圈裝置應采用帶錄波系統和通用網絡接II,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、故障電流對電氣設備和通信的影響, 以及對系統供電可靠性、人身安全的影響等。電阻值的選擇應限制金屬性

14、單相接地短路電流為300 -600Ao中性點電阻值選擇范闈如下：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 運行中還應滿足：a）電阻裝置應采用不銹合金鋼型電阻器，電阻器的熱容量應考慮繼電保護后備保護的動作時 間以及斷路器的動作時間并留有一定的裕度。一般選擇熱穩定時間10秒鐘，溫升應不超過760K； 計算電阻器長期通流值的電壓取值按照中性點位移電壓不超過系統標稱相電壓的10%選取，電阻器 的長時間運行溫升應不超過380Ko電阻器中固定電阻用的夾件和支撐件均應能耐受

15、相應的溫度。b）電阻器材料的溫度系數應不超過2.0 x10-*/C,接地故障發生時電阻器的阻值升高應保證重 合閘時，繼電保護仍有足夠的靈敏度。10秒溫升試驗中，達到溫升限值時電阻器電流衰減值不應超 過初始電流的20%oc）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，一般為30, 50, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400

16、, 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（。）510303.1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斷路器接入母線，應采用三相同時分合的開關設備，不應采用 隔離開關-單相熔絲組合作為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，其容量按消弧線圈的容量選取；兼做所用變 壓器時，接地變壓器容量按照以下公式計算：S- =（Sl + 0.6S2）2+（0.8S2）2其中S1為系統電容電流對應的容量；S2變電所用電負荷容量。5.

17、 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）接地變壓器通過隔離開關接至主變壓器次級首端，與主變同時投入或退出運行，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范I韋I內，線路和母線發生接地故障時，主變壓器回 路和接地變壓器回路的CT均有零序電流流過，主變壓器差動保護應剔除或躲過該部分的零序電流。 由于接地變壓器為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隔離開關接至主變壓器次級首端。b）接地變壓器通過斷路器接至母線，可以兼做所用變壓器。線路和母線發生接地故障時，主變壓器

18、回路的CT無零序電流流過，只有接地變壓器、小電阻和 線路CT（線路故障時）有零序電流流過，接地變壓器零序保護可以作線路故障后備保護。開關、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部分設備的故障可能性。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，容量按接地故障時流過接地變壓器電流對 應容量的1/10選取；接地變壓器兼作所用變壓器時，其容量還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

19、）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孤線圈系統宜在每 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線路發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。附錄A（資料性附錄）常用計算公式和方法A.1輸電線路電容的計算方法（1）架空線路圖A.1架空線路電容參數計算圖圖A. 1所示為一條三相架空線路，導線。，b,。上分別載有電荷0, 0,和0，采用鏡像法 計算線路的對地電容，線路的電荷與對地電位之間存在如卜關系：可通過。導線上有單位電荷而其他導線沒有電荷時導線。上的電位，由:可得:式中為導線。的半徑；Hg為a導線與其鏡像導線之間的距離。同理可求出互電位系數，從而求出電位系數矩陣。因此，輸電線路的每相等值電容可由卜式求得：式中：以一空氣介電常數，IO”