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【摘要】10kV配电网络在我国电网建设中占重要地位，作为电网建设与运行全程重要环节的接地处理，对整个电网有重大影响。我国10kV配电网主要有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点低电阻接地的接地方式可供选择，三种接地方式各有优劣。此外，本文针对配电网常见的自动调谐接地补偿装置与接地选线装置的特点及优劣势进行了简要探讨。
【关键词】10kV；配网；接地方式；配套装置
1、10kV配网现有接地方式
（1）中性点不接地
中性点不接地是我国农村及城市10kV配电网建设及运行过程中选用的一种常见的接地方式。我国城市10kV配电网在很长一段时期内都选用中性点不接地作为主要的接地方式，此种接地方式设备安装运行简便，方便保养维护，节省了电网建设与运行投资，常用于部分城市及大多数农村地区架空线电网系统及辐射形的电网系统之中，因而具有电流及电容较小的特点。当电网系统出现接地故障之时，故障点仅有对地电容及电流通过，且此时通过的电流、电容较小，可实现自动熄弧。另外，产生运行故障的中性点绝缘在单相接地的过程中不会形成对称性影响，仍可实现2～3小时的电能供应，因而中性点不接地的电网从此角度来看具有一定的稳定性。
中性点不接地电网的中性点有绝缘特性，因而其结构并没有充足的电容量释放通道，若电网系统产生弧光接地现象，其中的电弧就会产生重燃与熄灭的循环问题，此时会不断实施电网电容充电操作，电网系统如此反复同一操作，致使系统电容电压无限制上升，系统中的电压就会持续上升，极易造成系统运行紊乱及设施设备损坏。另外，电网系统中安装的电感、电容元件可能会因为运行障碍或倒闸出现铁磁共振等类似问题。若电网系统馈线不长，常会因高频谐振出现谐振电压，进而增加电压互感器绝缘击穿的可能性，即便电网系统中的馈线长度适当，也会因分频铁磁谐振出现电压互感器产生阻抗、持续电流上升，最终出现电压互感器烧毁或熔丝毁坏的问题。
中性点不接地电网系统要求电气设备有良好的绝缘性，且电弧必须能够自行熄灭。近年来，城市电网负荷处于持续上升状态，不断增加的单相接地电容电流致使线路电压谐振出现频率持续上升，最终因绝缘击穿而产生短路或断电问题。因而，此种接地方式目前在规模较小的城市及一般农村广泛使用。
（2）中性点经消弧线圈接地
中性点经消弧线圈接地的方式随着微电子技术及自动跟踪控制技术的发展而得到不断的优化，具有良好的过电压质量及补偿效果。此种接地方式主要应用与10kV及以下、单相接地故障电流在30A之上的配电网络当中，选用适当的伏安特性达到相应的单相高阻接地补偿目标。
采用分级式结构的消弧线圈安装与配电网系统之中，当消弧线圈本身的伏安特性显示为直线之时，根据系统中的电流补偿、电容电流等情况灵活进行消弧线圈的档位调整，这时的中性点电压值、电容电流、补偿电流呈正相关，可维持电网系统正常运行调配。
例如，某10kV电网系统额定的零序电容电流是98.8A，消弧线圈其中一个档位的额定补偿电流也为98.8A，这种情况下，消弧线圈补偿情况与电网中性点电压及单相接地情况均没有直接关联，若系统产生单相金属性接地，且中性点此时的电压为3844V，线圈产生71.5A的补偿电流，电容电流就是Ic=98.8×3844/6062=62.7A。由此可得，消弧线圈非线性可产生8.8A接地残留附加值，电网系统此时若存在级差电流等因素，就又可能产生10A以上的接地残留，可见，分线性的消弧线圈对电网运行水平存在直接影响。
目前，中性点经消弧线圈接地方式在我国配电网络主要在架空线数量多的区域使用，以发挥其运行优势。
（3）中性点低电阻接地
此种接地方式是将电阻接入到地与中性点中间的接地方式，是中性点直接接地同不接地两种方式的中间状态，此种接地方式有良好的谐振过电压及间歇性弧光接地过电压情况的预防作用；当电网系统中出现单相接地，系统中的接地电阻可通过其中电流实现零序保护的准确启用，准确、及时隔离故障线路以方便工作人员维修检查，总的来说，此种接地方式有大电流接地的优势与缺陷。
另外，电网产生单相接地，系统仍然可根据各种电气设备的绝缘情况灵活选择相电压，系统中的零序保护动作的启用也可及时将故障线路切断以方便维护检修。但是，若电网产生单相接地问题，此种接地方式下的电网不会根据实际情况灵活判断分析，而是直接跳闸，长此以往，此种接地方式对电网系统正常、高效运行产生了较多的不利影响；而且，单项故障中的系统接地电流较大，一旦零序保护出现故障，系统动热稳定就会严重影响电气设备的正常运行，直接制约电网系统正常运行；若出现架空线断裂，故障线路就会与不同材质的地面直接接触，此时没有继电保护，极易造成严重事故。
2、10kV配网接地配套装置
（1）自动调谐接地补偿装置
随着电网系统的建设与创新，我国近年来推出了自动调谐接地补偿装置，可更准确、灵活地实现接地电容电流情况监测，并根据监测结果灵活实现接地残留的调整。装置实际构造如图1所示。
此种装置主要由消弧线圈、接地变压器、阻尼电阻等部分构成，安装于电网系统之中，可有效控制谐振过电压变化，最大限度避免系统运行过程中的反复接地故障及相间短路问题，在保障配电网线路及电器设备安全的前提下促进配电网平稳、高效运行，进而保障配电网的运行效率与效益。
此外，此套装置的使用也存在一些缺陷限制装置在配电网中的推广应用：实际操作、维护方面仍然存在一些障碍，这些障碍的产生主要因为此套装置多项技术尚处于调整与改革阶段，没有广泛的适用性；装置用于变电站建设之外的其他方面有很多技术障碍，投资也会随之加大；不能实现电感值的灵活调整。
（2）接地选线装置
此种装置可依照接地故障期间零序电流及电压的特点相应地选出接地线路，并将选择结果传送到管理部门处，为后续检查维护工作提供依据。在接地选线过程中，装置主要采用暂态法、谐波分量法、稳态分量法等原理。
目前，我国配电网络所用的接地选线装置大多采用单一的原理实施工作，而上述每一种操作原理都有一定的缺陷，加之10kV配电网络本身出现单相接地问题后产生的零序电流分散而小，CT又会产生二次侧波形畸变，严重影响了接地选线装置灵活、准确地运行。可见，通过硬件改善及采用模式的实施提升装置实际选线准确度势在必行。
结语
总之，10kV配电网络的建设与改造工作应根据线路特点、负荷情况灵活选择接地方式，负荷很大的市区宜选择中性点低电阻接地方式，城郊区域可选用中性点经消弧线圈接地等方式，农村地区以中性点不接地方式为主。10kV配电网络中接地环节常用的自动调谐接地补偿装置与接地选线装置各有优劣，实际应根据装置特点及电网现状进行灵活选用与调整，推动配电网的平稳建设与运行。
【关键词】10kV；配网；接地方式；配套装置
1、10kV配网现有接地方式
（1）中性点不接地
中性点不接地是我国农村及城市10kV配电网建设及运行过程中选用的一种常见的接地方式。我国城市10kV配电网在很长一段时期内都选用中性点不接地作为主要的接地方式，此种接地方式设备安装运行简便，方便保养维护，节省了电网建设与运行投资，常用于部分城市及大多数农村地区架空线电网系统及辐射形的电网系统之中，因而具有电流及电容较小的特点。当电网系统出现接地故障之时，故障点仅有对地电容及电流通过，且此时通过的电流、电容较小，可实现自动熄弧。另外，产生运行故障的中性点绝缘在单相接地的过程中不会形成对称性影响，仍可实现2～3小时的电能供应，因而中性点不接地的电网从此角度来看具有一定的稳定性。
中性点不接地电网的中性点有绝缘特性，因而其结构并没有充足的电容量释放通道，若电网系统产生弧光接地现象，其中的电弧就会产生重燃与熄灭的循环问题，此时会不断实施电网电容充电操作，电网系统如此反复同一操作，致使系统电容电压无限制上升，系统中的电压就会持续上升，极易造成系统运行紊乱及设施设备损坏。另外，电网系统中安装的电感、电容元件可能会因为运行障碍或倒闸出现铁磁共振等类似问题。若电网系统馈线不长，常会因高频谐振出现谐振电压，进而增加电压互感器绝缘击穿的可能性，即便电网系统中的馈线长度适当，也会因分频铁磁谐振出现电压互感器产生阻抗、持续电流上升，最终出现电压互感器烧毁或熔丝毁坏的问题。
中性点不接地电网系统要求电气设备有良好的绝缘性，且电弧必须能够自行熄灭。近年来，城市电网负荷处于持续上升状态，不断增加的单相接地电容电流致使线路电压谐振出现频率持续上升，最终因绝缘击穿而产生短路或断电问题。因而，此种接地方式目前在规模较小的城市及一般农村广泛使用。
（2）中性点经消弧线圈接地
中性点经消弧线圈接地的方式随着微电子技术及自动跟踪控制技术的发展而得到不断的优化，具有良好的过电压质量及补偿效果。此种接地方式主要应用与10kV及以下、单相接地故障电流在30A之上的配电网络当中，选用适当的伏安特性达到相应的单相高阻接地补偿目标。
采用分级式结构的消弧线圈安装与配电网系统之中，当消弧线圈本身的伏安特性显示为直线之时，根据系统中的电流补偿、电容电流等情况灵活进行消弧线圈的档位调整，这时的中性点电压值、电容电流、补偿电流呈正相关，可维持电网系统正常运行调配。
例如，某10kV电网系统额定的零序电容电流是98.8A，消弧线圈其中一个档位的额定补偿电流也为98.8A，这种情况下，消弧线圈补偿情况与电网中性点电压及单相接地情况均没有直接关联，若系统产生单相金属性接地，且中性点此时的电压为3844V，线圈产生71.5A的补偿电流，电容电流就是Ic=98.8×3844/6062=62.7A。由此可得，消弧线圈非线性可产生8.8A接地残留附加值，电网系统此时若存在级差电流等因素，就又可能产生10A以上的接地残留，可见，分线性的消弧线圈对电网运行水平存在直接影响。
目前，中性点经消弧线圈接地方式在我国配电网络主要在架空线数量多的区域使用，以发挥其运行优势。
（3）中性点低电阻接地
此种接地方式是将电阻接入到地与中性点中间的接地方式，是中性点直接接地同不接地两种方式的中间状态，此种接地方式有良好的谐振过电压及间歇性弧光接地过电压情况的预防作用；当电网系统中出现单相接地，系统中的接地电阻可通过其中电流实现零序保护的准确启用，准确、及时隔离故障线路以方便工作人员维修检查，总的来说，此种接地方式有大电流接地的优势与缺陷。
另外，电网产生单相接地，系统仍然可根据各种电气设备的绝缘情况灵活选择相电压，系统中的零序保护动作的启用也可及时将故障线路切断以方便维护检修。但是，若电网产生单相接地问题，此种接地方式下的电网不会根据实际情况灵活判断分析，而是直接跳闸，长此以往，此种接地方式对电网系统正常、高效运行产生了较多的不利影响；而且，单项故障中的系统接地电流较大，一旦零序保护出现故障，系统动热稳定就会严重影响电气设备的正常运行，直接制约电网系统正常运行；若出现架空线断裂，故障线路就会与不同材质的地面直接接触，此时没有继电保护，极易造成严重事故。
2、10kV配网接地配套装置
（1）自动调谐接地补偿装置
随着电网系统的建设与创新，我国近年来推出了自动调谐接地补偿装置，可更准确、灵活地实现接地电容电流情况监测，并根据监测结果灵活实现接地残留的调整。装置实际构造如图1所示。
此种装置主要由消弧线圈、接地变压器、阻尼电阻等部分构成，安装于电网系统之中，可有效控制谐振过电压变化，最大限度避免系统运行过程中的反复接地故障及相间短路问题，在保障配电网线路及电器设备安全的前提下促进配电网平稳、高效运行，进而保障配电网的运行效率与效益。
此外，此套装置的使用也存在一些缺陷限制装置在配电网中的推广应用：实际操作、维护方面仍然存在一些障碍，这些障碍的产生主要因为此套装置多项技术尚处于调整与改革阶段，没有广泛的适用性；装置用于变电站建设之外的其他方面有很多技术障碍，投资也会随之加大；不能实现电感值的灵活调整。
（2）接地选线装置
此种装置可依照接地故障期间零序电流及电压的特点相应地选出接地线路，并将选择结果传送到管理部门处，为后续检查维护工作提供依据。在接地选线过程中，装置主要采用暂态法、谐波分量法、稳态分量法等原理。
目前，我国配电网络所用的接地选线装置大多采用单一的原理实施工作，而上述每一种操作原理都有一定的缺陷，加之10kV配电网络本身出现单相接地问题后产生的零序电流分散而小，CT又会产生二次侧波形畸变，严重影响了接地选线装置灵活、准确地运行。可见，通过硬件改善及采用模式的实施提升装置实际选线准确度势在必行。
结语
总之，10kV配电网络的建设与改造工作应根据线路特点、负荷情况灵活选择接地方式，负荷很大的市区宜选择中性点低电阻接地方式，城郊区域可选用中性点经消弧线圈接地等方式，农村地区以中性点不接地方式为主。10kV配电网络中接地环节常用的自动调谐接地补偿装置与接地选线装置各有优劣，实际应根据装置特点及电网现状进行灵活选用与调整，推动配电网的平稳建设与运行。