1-消弧線圈裝置:壓系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式選用技術(shù)導(dǎo)則
1適用范圍
本導(dǎo)則規(guī)定了10kV、20kV和35kV三個(gè)電壓等級(jí)的中壓系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式的選用技術(shù)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(shè)備的推薦配置原則。
本導(dǎo)則適用于國(guó)家電網(wǎng)中壓系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式的選用。
2規(guī)范性引用文件
本導(dǎo)則引用了下列標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)條文，當(dāng)這些標(biāo)準(zhǔn)修訂后，使用本導(dǎo)則者應(yīng)引用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的有關(guān)條文。
DL/T 620 交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合
DL/T 621 交流電氣裝置的接地
DL/T 780 配電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地電阻器
DL/T 1057 自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧線圈成套裝置技術(shù)條件
國(guó)家電網(wǎng)公司 國(guó)家電網(wǎng)生[2004]634號(hào) 10kV～66kV消弧線圈裝置技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
3術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本導(dǎo)則。
3.1
中性點(diǎn)有效接地方式
系統(tǒng)在各種條件下應(yīng)該使零序與正序電抗之比(X0/X1)為正值并且小于3，且零序電阻對(duì)正序電抗（R0/X1）之比為正值并且不大于1。中性點(diǎn)直接接地、中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地和中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地均屬于該類系統(tǒng)。
3.2
中性點(diǎn)非有效接地方式
系統(tǒng)在各種條件下應(yīng)該使零序與正序電抗之比(X0/X1)大于3。中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地均屬于該類系統(tǒng)。
3.3
高電阻接地系統(tǒng)
系統(tǒng)中性點(diǎn)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(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合R0≤XC0（R0是系統(tǒng)等值零序電阻，XC0是系統(tǒng)每相的對(duì)地分布容抗）的準(zhǔn)則，以限制由于間隙性電弧接地故障產(chǎn)生的瞬態(tài)過(guò)電壓。
3.4
小電阻接地系統(tǒng)
系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)過(guò)一定阻值的電阻接地，小電阻的選擇應(yīng)使系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，有足夠電流滿足繼電保護(hù)快速性和選擇性的要求，一般限制單相接地故障電流為100A～1000A。對(duì)于一般系統(tǒng)，限制瞬態(tài)過(guò)電壓的準(zhǔn)則是(R0／X0)≥2。其中X0是系統(tǒng)等值零序感抗。
3.5
故障點(diǎn)金屬性接地
系統(tǒng)中某一相直接與地連接。此時(shí)對(duì)于中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)，中性點(diǎn)對(duì)地電壓有效值達(dá)到系統(tǒng)相電壓；中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)中，中性點(diǎn)對(duì)地電壓有效值接近系統(tǒng)相電壓。
3.6
故障點(diǎn)阻抗接地
系統(tǒng)中某一相經(jīng)過(guò)一定的阻抗與地連接。此時(shí)系統(tǒng)中性點(diǎn)對(duì)地電壓受接地點(diǎn)阻抗影響，通常小于系統(tǒng)相電壓。故障點(diǎn)阻抗值越高，中性點(diǎn)對(duì)地電壓越小。
3.7
系統(tǒng)電容電流
三相系統(tǒng)總的電容電流為(3Un /Xco)，Un為系統(tǒng)標(biāo)稱相電壓，Xco為每相對(duì)地容抗。
3.8
單相接地故障電容電流
系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地時(shí)，發(fā)生系統(tǒng)單相金屬性接地而流過(guò)故障點(diǎn)的故障電流，它在數(shù)值上等于系統(tǒng)的電容電流(3Un /Xco)。
3.9
殘流
中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，經(jīng)消弧線圈補(bǔ)償裝置補(bǔ)償后流過(guò)接地點(diǎn)的全電流。
3.10
中性點(diǎn)不對(duì)稱電壓
中性點(diǎn)不對(duì)稱電壓是指電力系統(tǒng)在中性點(diǎn)懸空的情況下，發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)與大地之間的電位差，該電位差主要因系統(tǒng)三相對(duì)地電容的不對(duì)稱所致。
3.11
中性點(diǎn)位移電壓
當(dāng)中性點(diǎn)接地裝置投入電網(wǎng)后，中性點(diǎn)與大地之間的電位差稱為中性點(diǎn)位移電壓。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí)，因系統(tǒng)對(duì)地電容和消弧線圈電感串聯(lián)的關(guān)系，中性點(diǎn)電位會(huì)出現(xiàn)顯著升高；中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地時(shí)，中性點(diǎn)電位將比中性點(diǎn)不對(duì)稱電壓有所降低；中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的中性點(diǎn)位移電壓就等于中性點(diǎn)不對(duì)稱電壓。
4中性點(diǎn)接地方式選用技術(shù)原則
4.1不直接連接發(fā)電機(jī)的10kV、20kV和35kV架空線路系統(tǒng)（一般變電站出線電纜總長(zhǎng)度小于1公里，其余均為架空線路的線路），當(dāng)單相接地故障電容電流不超過(guò)下列數(shù)值時(shí)，應(yīng)采用不接地方式；當(dāng)超過(guò)下列數(shù)值，又需在接地故障條件下運(yùn)行時(shí)，宜采用消弧線圈接
地方式：
a) 10kV、20kV和35kV鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線路構(gòu)成的系統(tǒng)，10A。
b) 10kV和20kV非鋼筋混凝土或非金屬桿塔的架空線路構(gòu)成的系統(tǒng)，20A。
4.210kV、20kV和35kV全電纜線路構(gòu)成的中壓配電系統(tǒng)，宜采用中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式
，此時(shí)不宜投入線路重合閘功能；全電纜線路構(gòu)成但規(guī)模固定的系統(tǒng)也可以采用消弧線圈接地系統(tǒng)。
4.310kV、20kV和35kV由電纜和架空線路構(gòu)成的混合配電系統(tǒng)，規(guī)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(tǒng)為50A）時(shí)，宜采用小電
阻接地方式。
注：當(dāng)單根電纜電容電流較大時(shí)，小電阻接地系統(tǒng)也可以采用加裝適當(dāng)補(bǔ)償?shù)姆椒ㄌ岣呃^電保護(hù)靈敏度。
b）當(dāng)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(tǒng)為50A）時(shí)，宜采用消弧線圈接地系統(tǒng)，運(yùn)行中應(yīng)投入保護(hù)裝置中的重合閘功能。
d）系統(tǒng)變化不確定性較大、電容電流增長(zhǎng)較快的主城區(qū)，無(wú)論是否全電纜系統(tǒng)都可以采用小電阻接地系統(tǒng)。
4.4對(duì)于10kV、20kV純架空線路構(gòu)成的配電系統(tǒng)，單相接地故障電容電流小于10A時(shí)，一般應(yīng)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(tǒng)，也可采用高電阻接地方式，一般中壓系統(tǒng)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(tǒng)，桿塔接地電阻安全性校核（接觸電壓
、跨步電壓）的故障持續(xù)時(shí)間應(yīng)按照后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間考慮，一般為1.3～1.5s。
4.6小電阻接地系統(tǒng)中架空線路應(yīng)采用絕緣導(dǎo)線，以減少瞬時(shí)性接地故障，并應(yīng)采取相應(yīng)
的防雷擊斷線措施，如裝設(shè)帶外間隙的避雷器、防弧線夾或架設(shè)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(tǒng)設(shè)備的絕緣水平宜按照中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)
的絕緣水平選擇。
5中性點(diǎn)接地裝置選擇和應(yīng)用原則
5.1消弧線圈裝置的選擇和應(yīng)用
戶外安裝的消弧線圈裝置，應(yīng)選用油浸式銅繞組，戶外預(yù)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(nèi)安裝的消弧線圈裝置，選用干式銅繞組。
消弧線圈裝置應(yīng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)電容電流并進(jìn)行調(diào)節(jié)。自動(dòng)跟蹤的消弧線圈宜并聯(lián)中電
阻（小電阻）和相應(yīng)的故障選線裝置，以提高故障選線的正確性，及時(shí)隔離故障線路。
消弧線圈的容量應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)5-10年的發(fā)展規(guī)劃確定,一般按下式計(jì)算:
式中: W —消弧線圈的容量，kVA；
k —發(fā)展系數(shù)，取值范圍1.35～1.6；
Ic—當(dāng)前系統(tǒng)單相接地電容電流，A；
Un—系統(tǒng)標(biāo)稱電壓，kV。
自動(dòng)跟蹤的消弧線圈裝置應(yīng)滿足DL/T 1057《自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧裝置技術(shù)條件》的要求，
另外，運(yùn)行中還應(yīng)滿足：
a)正常運(yùn)行情況下，中性點(diǎn)位移電壓不應(yīng)超過(guò)系統(tǒng)標(biāo)稱相電壓的15%。
b)消弧線圈宜采用過(guò)補(bǔ)償運(yùn)行方式，經(jīng)消弧線圈裝置補(bǔ)償后接地點(diǎn)殘流不超過(guò)5A。
c)安裝消弧線圈裝置的系統(tǒng)在接地故障消失后，故障相電壓應(yīng)迅速恢復(fù)至正常電壓，不
應(yīng)發(fā)生任何線性或非線性諧振。
d)調(diào)匝式消弧線圈裝置的阻尼電阻值應(yīng)有一定的調(diào)節(jié)范圍，以適應(yīng)系統(tǒng)對(duì)稱度發(fā)生變化
時(shí)，不應(yīng)誤發(fā)系統(tǒng)接地信號(hào)或發(fā)生線性串聯(lián)諧振。阻尼電阻的投入和退出應(yīng)采用不需要
分合閘信號(hào)和電源的電力電子設(shè)備，禁止使用需要分合閘電源的接觸器等設(shè)備。阻尼電
阻的投入和退出不應(yīng)人為的設(shè)置動(dòng)作時(shí)延。
e)消弧線圈裝置本身不應(yīng)產(chǎn)生諧波或放大系統(tǒng)的諧波，影響接地電弧的熄滅。在某些運(yùn)
行方式下，調(diào)容式消弧線圈會(huì)放大系統(tǒng)的諧波電流，一般不推薦采用（調(diào)容和調(diào)匝相結(jié)
合的消弧線圈除外）。
f)消弧線圈裝置的控制設(shè)備應(yīng)具有良好的抗電磁干擾水平，一般應(yīng)達(dá)到3級(jí)。消弧線圈裝
置的控制系統(tǒng)允許瞬時(shí)出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，但應(yīng)能迅速自行恢復(fù)。
g)消弧線圈裝置應(yīng)采用帶錄波系統(tǒng)和通用網(wǎng)絡(luò)接口，以便于故障分析和遠(yuǎn)方調(diào)用消弧線
圈裝置的動(dòng)作信息。
5.2中性點(diǎn)電阻裝置的選擇和應(yīng)用
接地電阻裝置電阻值的選擇應(yīng)綜合考慮繼電保護(hù)技術(shù)要求、故障電流對(duì)電氣設(shè)備和通信
的影響，以及對(duì)系統(tǒng)供電可靠性、人身安全的影響等。電阻值的選擇應(yīng)限制金屬性單相
接地短路電流為300－600A。
中性點(diǎn)電阻值選擇范圍如下：
10kV系統(tǒng)， 10-20歐姆；
20kV系統(tǒng)， 20-40歐姆；
35kV系統(tǒng)， 35-70歐姆。
中性點(diǎn)接地電阻裝置應(yīng)滿足DL/T 780《配電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地電阻器》的要求，另外，在
選擇和運(yùn)行中還應(yīng)滿足：
a）電阻裝置應(yīng)采用不銹合金鋼型電阻器，電阻器的熱容量應(yīng)考慮繼電保護(hù)后備保護(hù)的動(dòng)
作時(shí)間以及斷路器的動(dòng)作時(shí)間并留有一定的裕度。一般選擇熱穩(wěn)定時(shí)間10秒鐘，溫升應(yīng)
不超過(guò)760K；計(jì)算電阻器長(zhǎng)期通流值的電壓取值按照中性點(diǎn)位移電壓不超過(guò)系統(tǒng)標(biāo)稱相
電壓的10%選取，電阻器的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行溫升應(yīng)不超過(guò)380K。電阻器中固定電阻用的夾件和
支撐件均應(yīng)能耐受相應(yīng)的溫度。
b）電阻器材料的溫度系數(shù)應(yīng)不超過(guò) /℃，接地故障發(fā)生時(shí)電阻器的阻值升高應(yīng)保證重合
閘時(shí)，繼電保護(hù)仍有足夠的靈敏度。10秒溫升試驗(yàn)中，達(dá)到溫升限值時(shí)電阻器電流衰減
值不應(yīng)超過(guò)初始電流的20%。
c）接地電阻裝置絕緣水平應(yīng)按照相應(yīng)電壓等級(jí)的要求選擇。
d）接地電阻回路中宜增加中性點(diǎn)電流監(jiān)測(cè)或接地電阻溫升檢測(cè)裝置。
5.3接地變壓器的選用
對(duì)于無(wú)中性點(diǎn)引出的10kV、20kV和35kV系統(tǒng)，應(yīng)安裝接地變壓器，接地變壓器應(yīng)采用Z型
接線變壓器。其容量按配電變壓器容量（kVA）優(yōu)先數(shù)選取，一般為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(shù)據(jù)，消弧線圈裝置在測(cè)量系統(tǒng)電容電流時(shí)應(yīng)計(jì)及
該阻抗。
表1不同電壓等級(jí)接地變零序阻抗數(shù)值
10kV20kV35kV
零序阻抗（Ω）51030
5.3.1消弧線圈系統(tǒng)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(yīng)采用三相同時(shí)分合的開(kāi)關(guān)設(shè)備，不
應(yīng)采用隔離開(kāi)關(guān)-單相熔絲組合作為接地變壓器投切和保護(hù)設(shè)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(jì)算：
其中S1為系統(tǒng)電容電流對(duì)應(yīng)的容量；S2 變電所用電負(fù)荷容量。
5.3.2電阻接地系統(tǒng)用接地變壓器
5.3.2.1中性點(diǎn)電阻接地系統(tǒng)用接地變壓器安裝位置
a）接地變壓器通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接至主變壓器次級(jí)首端，與主變同時(shí)投入或退出運(yùn)行，不應(yīng)
兼做所用變壓器。
接地變壓器全回路處于主變壓器的差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)，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(dòng)保護(hù)應(yīng)剔除或躲過(guò)該
部分的零序電流。由于接地變壓器為Z型接線，其高壓側(cè)電流互感器的二次回路的接線方
式應(yīng)與之相配合。一般，小電阻接地系統(tǒng)推薦接地變壓器通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)接至主變壓器次
級(jí)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(wú)零序電流流過(guò)，只有接地變壓器、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(hù)可以作線路故障后備
保護(hù)。開(kāi)關(guān)、母線等裸露的帶電部分應(yīng)采用熱塑材料加以封閉以盡量減少這部分設(shè)備的
故障可能性。
5.3.2.2電阻接地系統(tǒng)接地變壓器容量的選取
小電阻接地系統(tǒng)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(yīng)容量的1/10選�。唤拥刈儔浩骷孀魉米儔浩鲿r(shí)，其容量還應(yīng)加上所用負(fù)荷容
量。
5.4電流互感器的選用
消弧線圈接地系統(tǒng)的電流互感器一般應(yīng)接在消弧線圈和地之間；小電阻接地系統(tǒng)的電流
互感器，可以根據(jù)需要，接在電阻器和地之間或者接在中性點(diǎn)和電阻器之間。
a）消弧線圈接地系統(tǒng)的電流互感器按照常規(guī)配置，采用帶并聯(lián)中電阻的消弧線圈系統(tǒng)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(tǒng)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(diǎn)端的可以選用低壓電流互感器；通過(guò)其他設(shè)備接到固定接地端的應(yīng)采用
與消弧線圈或電阻裝置相同電壓等級(jí)的電流互感器。
2-小電流接地選線參考:國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW-369-2009
