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摘要: 在电力系统中，由于接地点丢失，在发生接地故障时会产生较高的零序电压，可能造成系统内主变中性点间隙击穿，或直接由主变中性点间隙零序过压保护动作，引发一连串的主变跳闸，造成电网大面积停电。因此，分析电网薄弱环节，制定防控措施以提高供电可靠性十分必要。
关键词：电力系统；110kV系统；接地点分析
Abstract: In the power system, because of the earth point lost, in case of ground fault would produce the high zero sequence voltage, may cause the system NaZhu variable neutral clearance breakdown, or directly by the main transformer neutral point gap zero sequence overvoltage protection action, causing a series of main transformer trip, resulting in large area power grid. Therefore, to analyze grid weak link, formulate prevention and control measures to improve the power supply reliability is very necessary.
Keywords: electric power system; 110 kv system; Joint location analysis
中图分类号：TM712 文献标识码：A 文章编号：
某地110kV电网是以一个220kV变电站为电源中心呈辐射状向各负荷变电站供电，为了保持电网零序网络的相对稳定，当地供电企业的110kV接地系统方式是在220kV变电站一台主变220kV侧和110kV侧的中性点直接接地，另一台（或两台）主变中性点经间隙接地，110kV电网内其余110kV主变中性点均经间隙接地运行方式，一个供电区域内仅有一个接地点。
一、110kV系统接地点安全性分析
一旦110kV系统接地点丢失，在该供电区域内发生接地故障时，将产生很高的零序电压，较高的零序电压会将系统内主变中性点间隙击穿，或直接由主变中性点间隙零序过压保护动作，引发一连串的主变跳闸，造成电网大面积停电。为避免这种事故的发生，初步考虑在110kV系統再增加一个接地点。
二、110kV系统增加接地点的两种方案
选择在220kV变电站一台主变220kV侧和110kV侧中性点直接接地的同时，在所辖区域内的110kV系统增加一个接地点，具体方案如下：
方案一：在220kV变电站再增加一台主变110kV侧中性点接地。当一台220kV主变检修时，因时间较短不增加接地点，保持一个地区仅有一个接地点的运行方式。该方法的优点是110KV系统零序电流的分布不发生变化，保护定值不需要作调整（通过对该地区220kV主变在增加接地点后主变零序电流保护作校核，当前保护定值均满足要求），缺点是提高了接地短路的短路容量，需要校核主变和110kV线路开关抗短路电流能力。
方案二：在一个110kV系统供电区域内选择两个终端变电站作为接地点，其中一个作为检修情况下接地点的备用方式，该方法优点是：增加一个接地点后，零序电流的分布会发生一定改变，局部地区的短路电流有所增加，但增加的电流值应小于方案一增加的短路电流。缺点：①根据电网接线接地点选择困难；②接地点主变或线路检修将引起系统零序网络的变化，定值需要调整，增加了运行风险；③需要修改目前的保护方案。
三、220kV变电站增加一台主变110kV侧中性点接地的短路电流计算情况
单位：安
对该地区的8座220kV变电站的计算情况如下（站名用序号表示）：
站名 一台220kV主变中压侧中性点接地 两台220kV主变中压侧中性点接地
1# #1主变各侧承受最大电流（A） 高 2491 2459
中 7452 6596
低 22372.8 22372
中压侧中性点 13387 10466
#2主变各侧承受最大电流（A） 高 2616 27110
中 7553 6908
低 22569.4 22569
中压侧中性点 13660 10738
110kV系统承受最大零序电流（A） 13660 17020
站名 一台220kV主变中压侧中性点接地 两台220kV主变中压侧中性点接地
2# #1主变各侧承受最大电流（A） 高 2489.1 2643
中 7384.3 6739
低 21493.2 21493
中压侧中性点 12880 10163
#2主变各侧承受最大电流（A） 高 2562.2 2642
中 7511.3 6881
低 21308.4 21308
中压侧中性点 13063 10311
110kV系统承受最大零序电流（A） 13063 16511
站名 一台220kV主变中压侧中性点接地 两台220kV主变中压侧中性点接地
3# #1主变各侧承受最大电流（A） 高 2573.1 2662
中 7574.9 6786
低 27045.2 27045
中压侧中性点 13616 10810
#2主变各侧承受最大电流（A） 高 2626 2740
中 7668.3 6953
低 27045.2 27045
中压侧中性点 13459 10591
110kV系统承受最大零序电流（A） 13616 16908
站名 一台220kV主变中压侧中性点接地 两台220kV主变中压侧中性点接地
4# #1主变各侧承受最大电流（A） 高 2046.8 2125
中 6186.1 5416
低 27301.2 27301.2
中压侧中性点 11237 8565
#2主变各侧承受最大电流（A） 高 2459 2547
中 7106.3 6496
低 29169.2 29169.2
中压侧中性点 12390 10004
110kV系统承受最大零序电流（A） 12390 14855
站名 一台220kV主变中压侧中性点接地 两台220kV主变中压侧中性点接地
5# #1主变各侧承受最大电流（A） 高 1860.1 1944
中 5634.7 4962
低 24995.3 24995.3
中压侧中性点 9826 7530
#2主变各侧承受最大电流（A） 高 2306.1 2395
中 6593.8 6086
低 24246.4 24246.4
中压侧中性点 10895 8783
110kV系统承受最大零序电流（A） 10895 13523
站名 一台220kV主变中压侧中性点接地 两台220kV主变中压侧中性点接地
6# #1主变各侧承受最大电流（A） 高 2058 2242
中 6176 5795
低 19688 19688
中压侧中性点 11699 9710
#2主变各侧承受最大电流（A） 高 2083 2261
中 6227 5823
低 19784 19784
中压侧中性点 11828 9254
110kV系统承受最大零序电流（A） 11828 15543
站名 一台220kV主变中压侧中性点接地 两台220kV主变中压侧中性点接地
7# #1主变各侧承受最大电流（A） 高 2242 2237
中 6177 5790
低 19786 19786
中壓侧中性点 10648 8256
#2主变各侧承受最大电流（A） 高 2302 2258
中 6208 5829
低 19857 19857
中压侧中性点 10625 8230
110kV系统承受最大零序电流（A） 10648 13815
站名 一台220kV主变中压侧中性点接地 两台220kV主变中压侧中性点接地 三台220kV主变中压侧中性点都接地
8# #1主变各侧承受最大电流（A） 高 1759.2 1803 1797
中 5877.1 5158 4819
低 17009.4 17009.4 17009.4
中压侧中性点 10935 9098 7579
#2主变各侧承受最大电流（A） 高 1874.5 1866 1866
中 6002.8 5290 4980
低 17051.6 17051.6 17051.6
中压侧中性点 11039 9223 7707
#3主变各侧承受最大电流（A） 高 1797.8 1836 1752
中 5769.4 5007 4677
低 21716.3 21716.3 21716.3
中压侧中性点 10018 8344 6951
110kV系统承受最大零序电流（A） 11039 15019 17266
对于220kV变电站再增加一台主变110kV侧中性点接地的运行方式，由短路计算结果得出，两台主变中压侧中性点同时接地与一台主变中压侧中性点接地运行方式比较，变压器各侧绕组承受的最大短路电流变化不大，变压器中压侧绕组和开关承受的短路电流有所减小，110kV系统的零序电流在1#主变地区达到17.02kA，但未超过110kV出线开关的遮断容量（31.5kA），可见在抗短路电流方面满足系统要求。
四、110kV系统增加接地点方案比较
通过对220kV站增加一台主变110kV接地点后的短路计算，并对增加接地点两种方案的比较、分析后，我们认为方案一优于方案二，并按照以下方案进行调整。
序号 站名 1#主变 2#主变 3#主变 备注
1 1# 110kV接地 全接地
2 2# 110kV接地 全接地
3 3# 110kV接地 全接地
4 4# 110kV接地 全接地
5 5# 全接地 110kV接地
6 6# 全接地 110kV接地
7 7# 全接地 110kV接地
8 8# 间隙接地 110kV接地 全接地
8#变电站三台主变110kV侧中性点全接地方式运行时，110kV系统发生单相接地短路故障虽然各台主变分担的短路电流减少一些，但总零序短路电流增加较多，比两台主变接地的零序电流增加15%多，为保设备安全运行，安排8#变电站两台主变110kV侧中性点接地运行。
六、结论
通过以上分析，220kV变电站再增加一台主变110kV侧中性点接地的运行方式是可行的，此方案提高了110kV系统接地点运行的安全性，同时能够确保现有保护方案不需调整即满足运行要求。
参考文献：
[1] 张勇，王云辉，沈建涛，陈瑾，王文娟，王晓茹. 输电网短路电流计算.电网技术,2007,(6)
关键词：电力系统；110kV系统；接地点分析
Abstract: In the power system, because of the earth point lost, in case of ground fault would produce the high zero sequence voltage, may cause the system NaZhu variable neutral clearance breakdown, or directly by the main transformer neutral point gap zero sequence overvoltage protection action, causing a series of main transformer trip, resulting in large area power grid. Therefore, to analyze grid weak link, formulate prevention and control measures to improve the power supply reliability is very necessary.
Keywords: electric power system; 110 kv system; Joint location analysis
中图分类号：TM712 文献标识码：A 文章编号：
某地110kV电网是以一个220kV变电站为电源中心呈辐射状向各负荷变电站供电，为了保持电网零序网络的相对稳定，当地供电企业的110kV接地系统方式是在220kV变电站一台主变220kV侧和110kV侧的中性点直接接地，另一台（或两台）主变中性点经间隙接地，110kV电网内其余110kV主变中性点均经间隙接地运行方式，一个供电区域内仅有一个接地点。
一、110kV系统接地点安全性分析
一旦110kV系统接地点丢失，在该供电区域内发生接地故障时，将产生很高的零序电压，较高的零序电压会将系统内主变中性点间隙击穿，或直接由主变中性点间隙零序过压保护动作，引发一连串的主变跳闸，造成电网大面积停电。为避免这种事故的发生，初步考虑在110kV系統再增加一个接地点。
二、110kV系统增加接地点的两种方案
选择在220kV变电站一台主变220kV侧和110kV侧中性点直接接地的同时，在所辖区域内的110kV系统增加一个接地点，具体方案如下：
方案一：在220kV变电站再增加一台主变110kV侧中性点接地。当一台220kV主变检修时，因时间较短不增加接地点，保持一个地区仅有一个接地点的运行方式。该方法的优点是110KV系统零序电流的分布不发生变化，保护定值不需要作调整（通过对该地区220kV主变在增加接地点后主变零序电流保护作校核，当前保护定值均满足要求），缺点是提高了接地短路的短路容量，需要校核主变和110kV线路开关抗短路电流能力。
方案二：在一个110kV系统供电区域内选择两个终端变电站作为接地点，其中一个作为检修情况下接地点的备用方式，该方法优点是：增加一个接地点后，零序电流的分布会发生一定改变，局部地区的短路电流有所增加，但增加的电流值应小于方案一增加的短路电流。缺点：①根据电网接线接地点选择困难；②接地点主变或线路检修将引起系统零序网络的变化，定值需要调整，增加了运行风险；③需要修改目前的保护方案。
三、220kV变电站增加一台主变110kV侧中性点接地的短路电流计算情况
单位：安
对该地区的8座220kV变电站的计算情况如下（站名用序号表示）：
站名 一台220kV主变中压侧中性点接地 两台220kV主变中压侧中性点接地
1# #1主变各侧承受最大电流（A） 高 2491 2459
中 7452 6596
低 22372.8 22372
中压侧中性点 13387 10466
#2主变各侧承受最大电流（A） 高 2616 27110
中 7553 6908
低 22569.4 22569
中压侧中性点 13660 10738
110kV系统承受最大零序电流（A） 13660 17020
站名 一台220kV主变中压侧中性点接地 两台220kV主变中压侧中性点接地
2# #1主变各侧承受最大电流（A） 高 2489.1 2643
中 7384.3 6739
低 21493.2 21493
中压侧中性点 12880 10163
#2主变各侧承受最大电流（A） 高 2562.2 2642
中 7511.3 6881
低 21308.4 21308
中压侧中性点 13063 10311
110kV系统承受最大零序电流（A） 13063 16511
站名 一台220kV主变中压侧中性点接地 两台220kV主变中压侧中性点接地
3# #1主变各侧承受最大电流（A） 高 2573.1 2662
中 7574.9 6786
低 27045.2 27045
中压侧中性点 13616 10810
#2主变各侧承受最大电流（A） 高 2626 2740
中 7668.3 6953
低 27045.2 27045
中压侧中性点 13459 10591
110kV系统承受最大零序电流（A） 13616 16908
站名 一台220kV主变中压侧中性点接地 两台220kV主变中压侧中性点接地
4# #1主变各侧承受最大电流（A） 高 2046.8 2125
中 6186.1 5416
低 27301.2 27301.2
中压侧中性点 11237 8565
#2主变各侧承受最大电流（A） 高 2459 2547
中 7106.3 6496
低 29169.2 29169.2
中压侧中性点 12390 10004
110kV系统承受最大零序电流（A） 12390 14855
站名 一台220kV主变中压侧中性点接地 两台220kV主变中压侧中性点接地
5# #1主变各侧承受最大电流（A） 高 1860.1 1944
中 5634.7 4962
低 24995.3 24995.3
中压侧中性点 9826 7530
#2主变各侧承受最大电流（A） 高 2306.1 2395
中 6593.8 6086
低 24246.4 24246.4
中压侧中性点 10895 8783
110kV系统承受最大零序电流（A） 10895 13523
站名 一台220kV主变中压侧中性点接地 两台220kV主变中压侧中性点接地
6# #1主变各侧承受最大电流（A） 高 2058 2242
中 6176 5795
低 19688 19688
中压侧中性点 11699 9710
#2主变各侧承受最大电流（A） 高 2083 2261
中 6227 5823
低 19784 19784
中压侧中性点 11828 9254
110kV系统承受最大零序电流（A） 11828 15543
站名 一台220kV主变中压侧中性点接地 两台220kV主变中压侧中性点接地
7# #1主变各侧承受最大电流（A） 高 2242 2237
中 6177 5790
低 19786 19786
中壓侧中性点 10648 8256
#2主变各侧承受最大电流（A） 高 2302 2258
中 6208 5829
低 19857 19857
中压侧中性点 10625 8230
110kV系统承受最大零序电流（A） 10648 13815
站名 一台220kV主变中压侧中性点接地 两台220kV主变中压侧中性点接地 三台220kV主变中压侧中性点都接地
8# #1主变各侧承受最大电流（A） 高 1759.2 1803 1797
中 5877.1 5158 4819
低 17009.4 17009.4 17009.4
中压侧中性点 10935 9098 7579
#2主变各侧承受最大电流（A） 高 1874.5 1866 1866
中 6002.8 5290 4980
低 17051.6 17051.6 17051.6
中压侧中性点 11039 9223 7707
#3主变各侧承受最大电流（A） 高 1797.8 1836 1752
中 5769.4 5007 4677
低 21716.3 21716.3 21716.3
中压侧中性点 10018 8344 6951
110kV系统承受最大零序电流（A） 11039 15019 17266
对于220kV变电站再增加一台主变110kV侧中性点接地的运行方式，由短路计算结果得出，两台主变中压侧中性点同时接地与一台主变中压侧中性点接地运行方式比较，变压器各侧绕组承受的最大短路电流变化不大，变压器中压侧绕组和开关承受的短路电流有所减小，110kV系统的零序电流在1#主变地区达到17.02kA，但未超过110kV出线开关的遮断容量（31.5kA），可见在抗短路电流方面满足系统要求。
四、110kV系统增加接地点方案比较
通过对220kV站增加一台主变110kV接地点后的短路计算，并对增加接地点两种方案的比较、分析后，我们认为方案一优于方案二，并按照以下方案进行调整。
序号 站名 1#主变 2#主变 3#主变 备注
1 1# 110kV接地 全接地
2 2# 110kV接地 全接地
3 3# 110kV接地 全接地
4 4# 110kV接地 全接地
5 5# 全接地 110kV接地
6 6# 全接地 110kV接地
7 7# 全接地 110kV接地
8 8# 间隙接地 110kV接地 全接地
8#变电站三台主变110kV侧中性点全接地方式运行时，110kV系统发生单相接地短路故障虽然各台主变分担的短路电流减少一些，但总零序短路电流增加较多，比两台主变接地的零序电流增加15%多，为保设备安全运行，安排8#变电站两台主变110kV侧中性点接地运行。
六、结论
通过以上分析，220kV变电站再增加一台主变110kV侧中性点接地的运行方式是可行的，此方案提高了110kV系统接地点运行的安全性，同时能够确保现有保护方案不需调整即满足运行要求。
参考文献：
[1] 张勇，王云辉，沈建涛，陈瑾，王文娟，王晓茹. 输电网短路电流计算.电网技术,2007,(6)