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【摘要】城市的电力负荷逐渐增加，10kV配电在传统配电网中一直占据主导地位，但是它已经不能适应电力高速发展的需要，顺应时代要求20kV配电应运而生。20kV配电系统在人们的生活中日益发挥重大作用，它比10kV配电系统在节约资金和减少线路损耗等方面的优势更加明显。本文首先分析国内外20kV配电网，以帮助读者了解20kV配电网，并且说明国内在这方面存在哪些不足，然后就20kV保护配置的特点和接地系统保护配置方面进行说明。
【关键词】20kV；接地系统；保护配置
近几年来城市不断发展，城市人口不断增加，很多问题随之而来，城市用电问题和人们的生活息息相关。城市所要供电范围面积逐渐增大，电力负荷也越来越大，对电网配置的要求也越来越高，10kV配电电压电网容载量逐渐变低，已经不能满足城市的发展进程。为了更好的适应社会前进的需要，出现了20kV配电电压。20kV线路在降低线路传输过程中降低电压损失和线损方面明显要优于10kV线路。但是，保护配置等方面的问题在20kV配电电压应用过程中又出现。
一、国内外20kV配电网的概况
国外很多国家采用24kV等级配电标准，并将其列为国家电压等级标准，其中包括美国、日本等国家。20kV配电电压相对于10kV配电电压来讲，容量几乎增加一倍，但是在电压损失、维修费用等方面都有所降低。在我国用户可根据需要自行决定是否使用20kV配电电压，20kV配电相比于35kV和10kV会节省百分之十到百分之三十的开支，所以一些大城市使用20kV配电在节源开支方面有着重大的意义。国内的苏州工业园在1996年首次使用20kV配电，并且证明了它的可行性。很多地方准备运行或者正在运行20kV配电，20kV配电网的优越性已经达成共识。笔者所在的合肥市，随着区域经济发展其也在供电要求可靠性高，负荷密集的滨湖新区采用了20kV配电网供电。
二、20kV保护配置的特点
根据线路和电容电流小于10安培，大于10安培，小于150安培，以及大于150安培的规格，将20kV配电网分成几种不同的接地方式分别采取中性点不接地方式和中性点接地方式，中性点接地方式也根据各种线路的不同而不同，主要有小电阻接地方式和经消弧线圈接地方式两种。
中性点不接地系统是目前现有的35kV和10kV配网系统的主要形式，单个故障电流较小，一般都小于10安培，根据相关规定在发生故障的两个小时内配网系统可以继续运行，但是长时间的运行会形成相间短路故障。而20kV配电系统，发生接地故障时，产生的电流大于150安培，发生故障后必须在第一时间进行故障处理。因此，必须增加接地系统的保护配置。
二、20kV接地系统保护配置原理
国家对电网10kV到35kV的低电阻接地系统中电阻和零序电流有具体规定，接地电阻最好为3欧姆到30欧姆，零序电流最好在1000安培以内。Y/YnO+D是目前20kV变压器的一种比较常见的接线方式，在变压器的中性点的位置会安有一个电阻值为20欧姆的电阻器，主变低压侧有一个平行线圈，零序电流从这里经过时会切断从高压侧运往低压侧电流的闭合回路，导致高低压测形成各自的网络。
三、20kV保护配置中存在的问题
在20千伏线路保护配置中应考虑零序保护零序电流如何取得，目前零序保护电流的取得有采用自产零序电流获取，也有采用独立的零序穿心流变获取。在采用自产获取合成零序电流时应注意负载电流不平衡对其的影响；而采用穿心流变具有精度高，反应灵敏的特点，但也应注意零序流变的选取，防止短路情况下流变饱和问题。
在20千伏线路保护配置中还应考虑20千伏电缆线路零序流变的安装方式。零序保护电流在采用零序穿心流变获取时应特别注意20千伏线路铠装电缆接地方式：①接地线如果穿过零序穿心流变，则需折回再次穿零序穿心流变后接地，以消除发生接地时铠装接地线中零序电流对零序保护的影响；②如果接地线未穿过穿心零序流变则直接接地。
四、20kV接地系统的保护配置
当今在各大城市中的配电网的送电方式主要以电缆线路输送为主，根据国家相关规定6千伏到35千伏单向接地故障中出现电流较大时，可以采用低电阻接地的方式。大多数城市20kV配电电网采用低电阻接地方式。我国20kV接地系统的配电保护配置主要有：
1、零序过流保护配置
零序过流保护主要包括：零序电流一段保护、零序电流二段保护。
零序一段电流保护：是线路出现单向接地故障时的主要保护，当零序一段的时间限制大于等于0.3s，每段增加0.3s，主要的因素是：避免线路配变励磁涌流的问题和线路最大不平衡电流。
零序二段电流保护：线路零序二段在整定过程中的标准时灵敏度四倍，20欧姆接地时，要按照灵敏度的两倍进行整定。被保护线路的末端作为检验点，要求Ksen大于等于一点五，当灵敏度不能满足要求是应该讲零序二段电路和下一个二段电路进行整合以此来减小流过的动作电流根据电网要求可以改用接地保护措施。
2、过电流保护配置
过电流保护是指被保护原件中的电流超过原本设定所通过的最大电流时，自发启动的一种保护模式，瞬间增大的电流可以使断路器切断电流或者可以发出警报。电流继电器中经过出现故障的电流时，会依照保护要求，进行切断线路操作。电流互感器和继电器进行的正确接线方式，对被保护的对象有很大的助益。线路中出现短路现象、绝缘的等级下降、以及异常负载的增加，都会使线路中流通的电流突然增大，当达到继电器的承受值时，保护装置就会选择性的开启，是断路器跳闸或者切断下路等措施，同时发出报警信号。
短路保护和过载保护是过电流保护两种类型。短路保护是指检测到短路或者其他异常情况时，切断电路并且及时发出警报的一种保护。过载保护是指线路中流经的电流超过负荷时主电源因防止保护器损坏而进行的保护措施。
3、零序功率方向保护配置
零序功率方向保护就是通过保护故障线路和非故障线路零序电流滞后零序电压相差180的原理有选择性的实现的。该保护措施对零序电压和零序电流的回路接线方式有比较高的要求，在实际电网中应用较多。零序功率方向保护是在零序电流保护的基础上增加的，是为了保护装置的可靠性和选择性，零序功率保护是没有死区的。区外的故障所产生的影响在改保护配置中是可以忽略的，而区内的故障可以直接进行跳闸，提高了保护配置的灵敏度。一般使用对故障的模拟这种方法来检验零序功率的保护方向。与零序电流的保护相比，零序功率方向保护配置在可靠性、灵敏性都有更好的效果，可以利用这种保护方式解决单向高电阻的接地问题。
结束语
随着20kV配电逐渐被人们接受，新建开发区、工业园区、城市中心区、负荷密集区等用电量比较大，电力负荷比较大的地方应用20kV配电电网成为必然趋势，这样可以节省大量的经济和物力资源。本文提出了接地保护系统的几种配置方案和20kV保护配置的特点，从城市电网的发展方向来看，切实实施20kV配电是必要的，它可以满足逐渐增加的配电需要，并且逐渐取代10kV系统。20kV配电在很多方面也比10kV配电有很大的优势，实施20kV配电，具有较高的经济价值，并且符合技术需要。
参考文献
[1]胡祖梁.浅谈采用20kV作为配电电压的优越性[J].建筑电器，2010（2）.
[2]张同洲.ZoKV配电网中性点接地方式的选择[J].电网技术，2010（14）.
【关键词】20kV；接地系统；保护配置
近几年来城市不断发展，城市人口不断增加，很多问题随之而来，城市用电问题和人们的生活息息相关。城市所要供电范围面积逐渐增大，电力负荷也越来越大，对电网配置的要求也越来越高，10kV配电电压电网容载量逐渐变低，已经不能满足城市的发展进程。为了更好的适应社会前进的需要，出现了20kV配电电压。20kV线路在降低线路传输过程中降低电压损失和线损方面明显要优于10kV线路。但是，保护配置等方面的问题在20kV配电电压应用过程中又出现。
一、国内外20kV配电网的概况
国外很多国家采用24kV等级配电标准，并将其列为国家电压等级标准，其中包括美国、日本等国家。20kV配电电压相对于10kV配电电压来讲，容量几乎增加一倍，但是在电压损失、维修费用等方面都有所降低。在我国用户可根据需要自行决定是否使用20kV配电电压，20kV配电相比于35kV和10kV会节省百分之十到百分之三十的开支，所以一些大城市使用20kV配电在节源开支方面有着重大的意义。国内的苏州工业园在1996年首次使用20kV配电，并且证明了它的可行性。很多地方准备运行或者正在运行20kV配电，20kV配电网的优越性已经达成共识。笔者所在的合肥市，随着区域经济发展其也在供电要求可靠性高，负荷密集的滨湖新区采用了20kV配电网供电。
二、20kV保护配置的特点
根据线路和电容电流小于10安培，大于10安培，小于150安培，以及大于150安培的规格，将20kV配电网分成几种不同的接地方式分别采取中性点不接地方式和中性点接地方式，中性点接地方式也根据各种线路的不同而不同，主要有小电阻接地方式和经消弧线圈接地方式两种。
中性点不接地系统是目前现有的35kV和10kV配网系统的主要形式，单个故障电流较小，一般都小于10安培，根据相关规定在发生故障的两个小时内配网系统可以继续运行，但是长时间的运行会形成相间短路故障。而20kV配电系统，发生接地故障时，产生的电流大于150安培，发生故障后必须在第一时间进行故障处理。因此，必须增加接地系统的保护配置。
二、20kV接地系统保护配置原理
国家对电网10kV到35kV的低电阻接地系统中电阻和零序电流有具体规定，接地电阻最好为3欧姆到30欧姆，零序电流最好在1000安培以内。Y/YnO+D是目前20kV变压器的一种比较常见的接线方式，在变压器的中性点的位置会安有一个电阻值为20欧姆的电阻器，主变低压侧有一个平行线圈，零序电流从这里经过时会切断从高压侧运往低压侧电流的闭合回路，导致高低压测形成各自的网络。
三、20kV保护配置中存在的问题
在20千伏线路保护配置中应考虑零序保护零序电流如何取得，目前零序保护电流的取得有采用自产零序电流获取，也有采用独立的零序穿心流变获取。在采用自产获取合成零序电流时应注意负载电流不平衡对其的影响；而采用穿心流变具有精度高，反应灵敏的特点，但也应注意零序流变的选取，防止短路情况下流变饱和问题。
在20千伏线路保护配置中还应考虑20千伏电缆线路零序流变的安装方式。零序保护电流在采用零序穿心流变获取时应特别注意20千伏线路铠装电缆接地方式：①接地线如果穿过零序穿心流变，则需折回再次穿零序穿心流变后接地，以消除发生接地时铠装接地线中零序电流对零序保护的影响；②如果接地线未穿过穿心零序流变则直接接地。
四、20kV接地系统的保护配置
当今在各大城市中的配电网的送电方式主要以电缆线路输送为主，根据国家相关规定6千伏到35千伏单向接地故障中出现电流较大时，可以采用低电阻接地的方式。大多数城市20kV配电电网采用低电阻接地方式。我国20kV接地系统的配电保护配置主要有：
1、零序过流保护配置
零序过流保护主要包括：零序电流一段保护、零序电流二段保护。
零序一段电流保护：是线路出现单向接地故障时的主要保护，当零序一段的时间限制大于等于0.3s，每段增加0.3s，主要的因素是：避免线路配变励磁涌流的问题和线路最大不平衡电流。
零序二段电流保护：线路零序二段在整定过程中的标准时灵敏度四倍，20欧姆接地时，要按照灵敏度的两倍进行整定。被保护线路的末端作为检验点，要求Ksen大于等于一点五，当灵敏度不能满足要求是应该讲零序二段电路和下一个二段电路进行整合以此来减小流过的动作电流根据电网要求可以改用接地保护措施。
2、过电流保护配置
过电流保护是指被保护原件中的电流超过原本设定所通过的最大电流时，自发启动的一种保护模式，瞬间增大的电流可以使断路器切断电流或者可以发出警报。电流继电器中经过出现故障的电流时，会依照保护要求，进行切断线路操作。电流互感器和继电器进行的正确接线方式，对被保护的对象有很大的助益。线路中出现短路现象、绝缘的等级下降、以及异常负载的增加，都会使线路中流通的电流突然增大，当达到继电器的承受值时，保护装置就会选择性的开启，是断路器跳闸或者切断下路等措施，同时发出报警信号。
短路保护和过载保护是过电流保护两种类型。短路保护是指检测到短路或者其他异常情况时，切断电路并且及时发出警报的一种保护。过载保护是指线路中流经的电流超过负荷时主电源因防止保护器损坏而进行的保护措施。
3、零序功率方向保护配置
零序功率方向保护就是通过保护故障线路和非故障线路零序电流滞后零序电压相差180的原理有选择性的实现的。该保护措施对零序电压和零序电流的回路接线方式有比较高的要求，在实际电网中应用较多。零序功率方向保护是在零序电流保护的基础上增加的，是为了保护装置的可靠性和选择性，零序功率保护是没有死区的。区外的故障所产生的影响在改保护配置中是可以忽略的，而区内的故障可以直接进行跳闸，提高了保护配置的灵敏度。一般使用对故障的模拟这种方法来检验零序功率的保护方向。与零序电流的保护相比，零序功率方向保护配置在可靠性、灵敏性都有更好的效果，可以利用这种保护方式解决单向高电阻的接地问题。
结束语
随着20kV配电逐渐被人们接受，新建开发区、工业园区、城市中心区、负荷密集区等用电量比较大，电力负荷比较大的地方应用20kV配电电网成为必然趋势，这样可以节省大量的经济和物力资源。本文提出了接地保护系统的几种配置方案和20kV保护配置的特点，从城市电网的发展方向来看，切实实施20kV配电是必要的，它可以满足逐渐增加的配电需要，并且逐渐取代10kV系统。20kV配电在很多方面也比10kV配电有很大的优势，实施20kV配电，具有较高的经济价值，并且符合技术需要。
参考文献
[1]胡祖梁.浅谈采用20kV作为配电电压的优越性[J].建筑电器，2010（2）.
[2]张同洲.ZoKV配电网中性点接地方式的选择[J].电网技术，2010（14）.