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摘 要：不同的接地方式对10 kV配电网的正常运行造成一定的影响，内容首先阐述了影响10 kV配电网接地方式的主要因素，其次分析了中性点不同的接地方式，并对其优缺点进行了综合评价，以期能为10 kV配电网中性点接地方式的选择提供一定的帮助。
关键词：10 kV配电网；中性点；接地方式
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）30-0107-02
以往我国10 kV配电网是以架空线为主的放射形结构电网，因此中性点接地方式通常采用两种方式：不接地或者经消弧线圈接地方式。随着智能电网的发展、双电源供电及电缆的大量应用，中性点经电阻接地方式也得到广泛应用。近些年来电力系统的电容电流大幅增加，由接地方式不合理而造成的事故越来越多，配电网中性点接地方式问题越来越突出。
因此，对10 kV配电网来说，选择一种既能确保配电网安全、可靠运行，安装与操作又简单、经济合理的中性点接地方式是电力系统亟待解决的重要课题。基于此，笔者对10 kV配电网中性点接地方式进行研究。
1 影响10 kV配电网接地方式的因素
影响10 kV配电网接地方式的因素主要包括如下几种。
1.1 接地故障类型
近些年来，随着电缆网络持续发展，10 kV配电网中性点接地方式出现不同的观点，根据相关部门的统计数据可知：不同的电网类型发生故障的类型存在较大差异，电缆为主的电网通常出现的故障为永久性故障和相间短路故障，而架空线为主的电网通常发生的故障时单相接地故障和瞬时故障，而单相接地和瞬时故障在所有故障类型中占了极高的比例。
1.2 供电可靠性
供电可靠性是配电网十分关注的重要考核指标，直接关注着供电企业的服务质量。根据电力系统多年实践经验可知，单相接地故障通常是瞬间性的，尤其是架空線路，若接地电流不大，可以不用任何动作，接地电弧就会自动熄灭，确保电路持续供电。不同接地方式对单相接地故障的处理方式是不同的，低电阻接地方式不论发生何种故障都会自动切除故障电路；消弧线圈接地方式能使用继电保护装置检测出现故障的线路，可瞬间或者延时切除，提高了供电连续性。
1.3 人身安全
在选择不同类型中性点接地方式时，人身安全也是一个重要的考虑因素。对人身安全要考虑如下几方面：第一，人接点的设备金属部件；第二，故障周围的跨步电压；第三，处理故障时人接触的带电部分。
1.4 通信干扰
10 kV配电网在运行过程中，由于存在电磁耦合、静电感应及辐射等状况极易对通信电网产生一定程度的干扰，干扰的具体表现形式为音频、工频或纵向电势等，这些干扰方式与10 kV配电网的中性点接地方式息息相关，不同的中性点接地方式对通信网络造成的干扰也存在一定的差异。通常情况下，通信干扰所造成的危害极大，严重的可能会损坏通信设备，影响人身安全，同时随着信息化时代的来临，通信干扰问题会日益严重，必须引起足够的重视。
2 10 kV配电网中性点接地方式的综合评价
2.1 不同接地方式
2.1.1 中性点不接地
这种接地方式是指配电网中的中性点并不直接和大地连接，而是通过电网的对地电容接地的。采用这种中性点接地方式，当配电网发生单相接地故障时，电网中的电力设备并没有受到损害，仍然能持续供电，但并不允许这种状况持续太长时间，因为一旦持续时间过长，就可能导致绝缘薄弱点被击穿，最终造成两相接地短路，就会对电气设备造成严重损坏。因此在这种接地方式中，配电网中必须要配置专门的监视装置，以便工作人员能发现故障并及时进行处理。
2.1.2 中性点经消弧线圈接地
这种接地方式是指配电网经过消弧线圈和大地连接，在这种接地方式中，故障相对地电压是0，非故障相对地电压增加到约为原来的1.732倍，三相线电压仍保持对称和大小不变，因此采用这种接地方式也允许带故障运行，但是运行时间不能太长，通常允许的带故障运行时间不得超过2 h。消弧线圈对瞬时性接地系统故障起着十分重要的作用，由于消弧线圈能使接地处的电流大大减小，电弧可能自动熄火。接地电流比较小，在一定程度上能减轻对周围线路造成的不良影响。这种接地方式和中性点不接地方式类似，要按照配电网的线电压进行设计。
2.1.3 中性点经电阻接地
这种接地方式是指配电网中至少有一个中性点接入电阻，根据限制接地故障电流大小的不同，可将接地电阻按阻值的不同分为高电阻接地、中电阻接地和低电阻接地。由于配电网接地电流数值通常比较大，若发生故障后零序保护不及时，将会给周围的绝缘造成很大的损害，严重的可能造成配电网相间故障的发生。一旦发生单相接地故障，这种故障类型不管是永久性还是非永久性，都会导致配电网线路的跳闸次数增加，对供电质量造成不良影响，降低了供电可靠性。
2.1.4 中性点直接接地
这种接地方式是直接将中性点接地，在这种系统中，一旦发生单相接地故障，就会发生短路，导致接地电流增加，此时配电网继电保护会立即动作，将故障切除。中性点直接接地方式的特点是一旦配电网运行过程中发生单相故障，非故障对地电压并不会升高，所以在设计时配电网各相对地绝缘可根据相对地电压考虑。由于这种方式接地电流相对加大，配电网的继电保护通常都能迅速切除故障，同时保护装置简单，具有极高的可靠性。
2.2 不同接地方式的综合评价
2.2.1 中性点不接地方式
这种接地方式具有下述特点：
第一：当10 kV电网出现单相接地故障时，电网的线电压并不发生变化，仅故障相电压升高倍，因此采用中性点不接地方式当发生单相接地故障时并不影响三相设备的正常运行，这是这种接地方式的最大优点； 第二，可能产生异常过电压。当配电网出现铁磁谐振过电压时，最高的电压值可达相电压的4倍，当出现间歇性弧光接地时，产生的电压值可达相电压的3.5倍。这种异常的高电压可能影响到全网，如果持续时间较长很可能对10 kV配电网中电力设备的绝缘性能产生不良影响；
第三，对10 kV配电网来说，不管整个电网中的绝缘电阻值有多高，为了确保人们在直接接触时不会发生触电伤亡事件，要求三相电压中每相的对地电容值不应该超过。但是实际中要使10 kV配电网满足这个条件是很难实现的，因此希望通过漏电保护手段来确保人身直接接触的安全防护是不可能的，漏电、接地保护仅可以作为防护间接接触的手段。
2.2.2 中性点经消弧线圈接地方式
这种接地方式具有下述特点：
第一， 这种中性点接地方式的最大优点是10 kV配电网运行过程中具有很高的可靠性；
第二，当10 kV配电网线路中发生瞬间故障时能自动熄弧，且发生故障点位置处的对地电位较低；
第三，当发生单相接地故障时，故障产生的异常过电压通常不超过相电压的2.8倍；
第四，自动跟踪补偿消弧系统的实践结果表明，设备可以欠补偿、全补偿及过补状态下运行，并不会出现谐振过电压。
2.2.3 中性点经低电阻接地方式
这种接地方式具有如下特点：
第一，当10 kV配电网单相接地故障时，这种接地方式能将接地异常过电压控制不超过相电压的2.5倍；
第二，与其他接地方式相比，这种方式的继电保护装置简单；
第三，整个系统的运行和维护相对便捷，是多电源、超大城市的最佳选择方案；
第四，这种中性点接地方式的投入成本比较高；第五，当发生单相接地故障时，故障点的对地电压比较高，对人身和电力设备造成一定的安全隐患；
第五，供电可靠性相对较低，对周围通信设备造成的干扰相对较大。
2.2.4 中性点直接接地方式
这种接地方式具有如下特点：
第一，通常只适用在110kV以上高压系统；
第二，当配电网系统发生单相接地故障时，电网中非故障相的电压增加较小；
第三，综合投资成本比较低；第四，供电可靠性低，对周围通信设备干扰较大。
3 结 语
综上所述，10 kV配电网的中性点接地方式涉及到各个方面，如供电可靠性、人身安全、通信干扰及过电压等，因此10 kV配电网中性点接地方式的选择十分重要。在选择接地方式时要结合配电网的发展水平、网架结构和技术经济水平等，因地制宜选择最适合的中性点接地方式。
参考文献：
[1] 戴克铭.配电系统中性点接地方式的分析[J].电网技术，2014，24（10）：
52-55.
[2] 杜忠宝.10 kV配电网中性点接地方式的选择[D].南京：河海大学，2013，
06.
[3] 刘渝根.10 kV配电网中性点接地方式的優化研究[J].高电压技术，
2015.10：56-58.
关键词：10 kV配电网；中性点；接地方式
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）30-0107-02
以往我国10 kV配电网是以架空线为主的放射形结构电网，因此中性点接地方式通常采用两种方式：不接地或者经消弧线圈接地方式。随着智能电网的发展、双电源供电及电缆的大量应用，中性点经电阻接地方式也得到广泛应用。近些年来电力系统的电容电流大幅增加，由接地方式不合理而造成的事故越来越多，配电网中性点接地方式问题越来越突出。
因此，对10 kV配电网来说，选择一种既能确保配电网安全、可靠运行，安装与操作又简单、经济合理的中性点接地方式是电力系统亟待解决的重要课题。基于此，笔者对10 kV配电网中性点接地方式进行研究。
1 影响10 kV配电网接地方式的因素
影响10 kV配电网接地方式的因素主要包括如下几种。
1.1 接地故障类型
近些年来，随着电缆网络持续发展，10 kV配电网中性点接地方式出现不同的观点，根据相关部门的统计数据可知：不同的电网类型发生故障的类型存在较大差异，电缆为主的电网通常出现的故障为永久性故障和相间短路故障，而架空线为主的电网通常发生的故障时单相接地故障和瞬时故障，而单相接地和瞬时故障在所有故障类型中占了极高的比例。
1.2 供电可靠性
供电可靠性是配电网十分关注的重要考核指标，直接关注着供电企业的服务质量。根据电力系统多年实践经验可知，单相接地故障通常是瞬间性的，尤其是架空線路，若接地电流不大，可以不用任何动作，接地电弧就会自动熄灭，确保电路持续供电。不同接地方式对单相接地故障的处理方式是不同的，低电阻接地方式不论发生何种故障都会自动切除故障电路；消弧线圈接地方式能使用继电保护装置检测出现故障的线路，可瞬间或者延时切除，提高了供电连续性。
1.3 人身安全
在选择不同类型中性点接地方式时，人身安全也是一个重要的考虑因素。对人身安全要考虑如下几方面：第一，人接点的设备金属部件；第二，故障周围的跨步电压；第三，处理故障时人接触的带电部分。
1.4 通信干扰
10 kV配电网在运行过程中，由于存在电磁耦合、静电感应及辐射等状况极易对通信电网产生一定程度的干扰，干扰的具体表现形式为音频、工频或纵向电势等，这些干扰方式与10 kV配电网的中性点接地方式息息相关，不同的中性点接地方式对通信网络造成的干扰也存在一定的差异。通常情况下，通信干扰所造成的危害极大，严重的可能会损坏通信设备，影响人身安全，同时随着信息化时代的来临，通信干扰问题会日益严重，必须引起足够的重视。
2 10 kV配电网中性点接地方式的综合评价
2.1 不同接地方式
2.1.1 中性点不接地
这种接地方式是指配电网中的中性点并不直接和大地连接，而是通过电网的对地电容接地的。采用这种中性点接地方式，当配电网发生单相接地故障时，电网中的电力设备并没有受到损害，仍然能持续供电，但并不允许这种状况持续太长时间，因为一旦持续时间过长，就可能导致绝缘薄弱点被击穿，最终造成两相接地短路，就会对电气设备造成严重损坏。因此在这种接地方式中，配电网中必须要配置专门的监视装置，以便工作人员能发现故障并及时进行处理。
2.1.2 中性点经消弧线圈接地
这种接地方式是指配电网经过消弧线圈和大地连接，在这种接地方式中，故障相对地电压是0，非故障相对地电压增加到约为原来的1.732倍，三相线电压仍保持对称和大小不变，因此采用这种接地方式也允许带故障运行，但是运行时间不能太长，通常允许的带故障运行时间不得超过2 h。消弧线圈对瞬时性接地系统故障起着十分重要的作用，由于消弧线圈能使接地处的电流大大减小，电弧可能自动熄火。接地电流比较小，在一定程度上能减轻对周围线路造成的不良影响。这种接地方式和中性点不接地方式类似，要按照配电网的线电压进行设计。
2.1.3 中性点经电阻接地
这种接地方式是指配电网中至少有一个中性点接入电阻，根据限制接地故障电流大小的不同，可将接地电阻按阻值的不同分为高电阻接地、中电阻接地和低电阻接地。由于配电网接地电流数值通常比较大，若发生故障后零序保护不及时，将会给周围的绝缘造成很大的损害，严重的可能造成配电网相间故障的发生。一旦发生单相接地故障，这种故障类型不管是永久性还是非永久性，都会导致配电网线路的跳闸次数增加，对供电质量造成不良影响，降低了供电可靠性。
2.1.4 中性点直接接地
这种接地方式是直接将中性点接地，在这种系统中，一旦发生单相接地故障，就会发生短路，导致接地电流增加，此时配电网继电保护会立即动作，将故障切除。中性点直接接地方式的特点是一旦配电网运行过程中发生单相故障，非故障对地电压并不会升高，所以在设计时配电网各相对地绝缘可根据相对地电压考虑。由于这种方式接地电流相对加大，配电网的继电保护通常都能迅速切除故障，同时保护装置简单，具有极高的可靠性。
2.2 不同接地方式的综合评价
2.2.1 中性点不接地方式
这种接地方式具有下述特点：
第一：当10 kV电网出现单相接地故障时，电网的线电压并不发生变化，仅故障相电压升高倍，因此采用中性点不接地方式当发生单相接地故障时并不影响三相设备的正常运行，这是这种接地方式的最大优点； 第二，可能产生异常过电压。当配电网出现铁磁谐振过电压时，最高的电压值可达相电压的4倍，当出现间歇性弧光接地时，产生的电压值可达相电压的3.5倍。这种异常的高电压可能影响到全网，如果持续时间较长很可能对10 kV配电网中电力设备的绝缘性能产生不良影响；
第三，对10 kV配电网来说，不管整个电网中的绝缘电阻值有多高，为了确保人们在直接接触时不会发生触电伤亡事件，要求三相电压中每相的对地电容值不应该超过。但是实际中要使10 kV配电网满足这个条件是很难实现的，因此希望通过漏电保护手段来确保人身直接接触的安全防护是不可能的，漏电、接地保护仅可以作为防护间接接触的手段。
2.2.2 中性点经消弧线圈接地方式
这种接地方式具有下述特点：
第一， 这种中性点接地方式的最大优点是10 kV配电网运行过程中具有很高的可靠性；
第二，当10 kV配电网线路中发生瞬间故障时能自动熄弧，且发生故障点位置处的对地电位较低；
第三，当发生单相接地故障时，故障产生的异常过电压通常不超过相电压的2.8倍；
第四，自动跟踪补偿消弧系统的实践结果表明，设备可以欠补偿、全补偿及过补状态下运行，并不会出现谐振过电压。
2.2.3 中性点经低电阻接地方式
这种接地方式具有如下特点：
第一，当10 kV配电网单相接地故障时，这种接地方式能将接地异常过电压控制不超过相电压的2.5倍；
第二，与其他接地方式相比，这种方式的继电保护装置简单；
第三，整个系统的运行和维护相对便捷，是多电源、超大城市的最佳选择方案；
第四，这种中性点接地方式的投入成本比较高；第五，当发生单相接地故障时，故障点的对地电压比较高，对人身和电力设备造成一定的安全隐患；
第五，供电可靠性相对较低，对周围通信设备造成的干扰相对较大。
2.2.4 中性点直接接地方式
这种接地方式具有如下特点：
第一，通常只适用在110kV以上高压系统；
第二，当配电网系统发生单相接地故障时，电网中非故障相的电压增加较小；
第三，综合投资成本比较低；第四，供电可靠性低，对周围通信设备干扰较大。
3 结 语
综上所述，10 kV配电网的中性点接地方式涉及到各个方面，如供电可靠性、人身安全、通信干扰及过电压等，因此10 kV配电网中性点接地方式的选择十分重要。在选择接地方式时要结合配电网的发展水平、网架结构和技术经济水平等，因地制宜选择最适合的中性点接地方式。
参考文献：
[1] 戴克铭.配电系统中性点接地方式的分析[J].电网技术，2014，24（10）：
52-55.
[2] 杜忠宝.10 kV配电网中性点接地方式的选择[D].南京：河海大学，2013，
06.
[3] 刘渝根.10 kV配电网中性点接地方式的優化研究[J].高电压技术，
2015.10：56-58.