電纜為主的10 kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地的可行性研究

李晨輝，李紅巖，趙振華，張軍浩

（1.寧波甬城配電網(wǎng)建設(shè)有限公司，浙江 寧波 315000；2.國(guó)網(wǎng)浙江寧波市鄞州區(qū)供電公司，浙江 寧波 315100）

2017年浙江電力優(yōu)秀青工科技論文

電纜為主的10 kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地的可行性研究

李晨輝1，李紅巖2，趙振華1，張軍浩1

（1.寧波甬城配電網(wǎng)建設(shè)有限公司，浙江 寧波 315000；2.國(guó)網(wǎng)浙江寧波市鄞州區(qū)供電公司，浙江 寧波 315100）

城市配電網(wǎng)中電纜線路的大范圍使用，導(dǎo)致10 kV配電系統(tǒng)的電容電流急劇增加，單相接地故障及其引起的相間短路故障也越來(lái)越多。近年來(lái)，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地方式在500 kV，220 kV及110 kV電壓等級(jí)電網(wǎng)中取得了良好的應(yīng)用。為了克服現(xiàn)有中壓配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式的問(wèn)題，研究了電纜出線為主的10 kV配電網(wǎng)在中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地方式下的故障特性，通過(guò)仿真和結(jié)果對(duì)比，提出了電纜為主的10 kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地的優(yōu)勢(shì)和可行性。

10 kV配電網(wǎng)；小電抗接地；單相接地故障

0 引言

近年來(lái)，隨著城市用電負(fù)荷的快速增長(zhǎng)，城市規(guī)劃的進(jìn)一步加強(qiáng)，電力電纜被越來(lái)越多地用于城市的主干電網(wǎng)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，今后我國(guó)中壓線路必將逐步電纜化。而目前在中性點(diǎn)接地方式的選擇上還存在一些爭(zhēng)議[1-4]。在電纜出線為主的中壓配電網(wǎng)中，具有代表性的幾種接地方式主要存在以下問(wèn)題。

目前使用最廣的經(jīng)消弧線圈接地，雖然單相接地時(shí)，供電可靠性高，但是對(duì)于電纜線路，接地電容電流按線電壓變化，而消弧線圈按相電壓運(yùn)行。在系統(tǒng)電壓有偏移時(shí)，整定的殘流會(huì)發(fā)生變化，且當(dāng)母線電容電流較大，運(yùn)行方式發(fā)生變化或網(wǎng)架結(jié)構(gòu)調(diào)整時(shí)，其電容電流的變化范圍也較大，消弧線圈補(bǔ)償和調(diào)諧較困難[5-6]。而經(jīng)低電阻接地有以下幾個(gè)問(wèn)題[7]：

（1）電阻阻值難以選擇，阻值越小，過(guò)電壓越小，接地電流越大，發(fā)展成為相間短路或三相故障的可能性越大。

（2）低值電阻中流過(guò)的電流過(guò)大，引起的地電位達(dá)數(shù)千伏，而且滿足熱容量要求的合金電阻成本太高。而小電抗接地恰好可以滿足降低零序阻抗的要求，有學(xué)者提出10 kV配電網(wǎng)中采用小電抗接地，可有效抑制故障電流和電壓[8]。

因此，以下對(duì)電纜為主的配電網(wǎng)，中性點(diǎn)采用小電抗接地時(shí)，發(fā)生故障時(shí)的過(guò)電壓、過(guò)電流以及關(guān)鍵影響因素進(jìn)行研究，論證小電抗接地在10 kV配電網(wǎng)中的可行性。目前，單相接地故障已成為電力系統(tǒng)中的主要故障形式，約占60%以上[9]，環(huán)網(wǎng)箱變電纜頭故障如圖1所示。以下對(duì)單相接地故障時(shí)小電抗接地對(duì)電纜為主的城市配電網(wǎng)仿真和分析[10-12]。

圖1 環(huán)網(wǎng)箱變進(jìn)出線電纜頭燒毀照片

1 10 kV電纜網(wǎng)絡(luò)的單相接地故障理論分析

中性點(diǎn)經(jīng)電抗接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)如圖2所示（A相接地），圖中L為電抗電感；r1，r2，r3分別表示各相對(duì)地的分布絕緣電阻；C1，C2，C3分別表示各相對(duì)地的分布電容；IE為對(duì)地短路電流；EA，EB，EC為三相電壓；IL為流過(guò)電抗電感的電流。

圖2 中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地系統(tǒng)

等效電路如圖3所示，在研究電容電流的暫態(tài)特性時(shí)，實(shí)際就是分析1個(gè)L0，C，R0的串聯(lián)回路，在某個(gè)瞬間突然接通零序正弦電源時(shí)的過(guò)渡過(guò)程，圖中，C為電網(wǎng)的三相對(duì)地電容；R0為零序回路中的等值電阻（其中包括導(dǎo)線的電阻、大地的電阻以及故障點(diǎn)的過(guò)渡電阻）；u0為零序電源電壓；iL為電抗電感電流；ig為主回路電流。

圖3 單相接地暫態(tài)電流的等效回路

列出圖3中電壓平衡方程式，并解微分方程可以得出：

式中：uLC，uR0，uC分別對(duì)應(yīng) LC，R0， C 的電壓；L0為三相線路和電源變壓器等在零序回路中的等值電感；L為中性點(diǎn)小電抗，δ=R0/2L0為自由分量的衰減系數(shù)，ω0=（1/L0C）1/2為回路的共振頻率；ω為回路的自由振蕩頻率；φ為接地瞬間電源電壓的相角；Um為電壓幅值。

由式（1），（2）可知，單相接地故障后，故障點(diǎn)會(huì)同時(shí)流過(guò)迅速衰減的暫態(tài)電容電流和不衰減的暫態(tài)電感電流。圖4中線路3發(fā)生A相金屬性接地，電抗兩端為相電壓，故障相A相對(duì)地電壓

從圖4中可知，各條出線的各相對(duì)地電容C1，C2，C3，均承受的相同母線電壓，因此，故障點(diǎn)的接地電流ID為：

圖4 等效回路

式中：C∑為對(duì)地電容總和；IB∑，IC∑分別對(duì)應(yīng)非故障相B與C的總電容電流；U0為小電抗端電壓。

理論分析及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，單相接地故障時(shí)，系統(tǒng)的過(guò)渡主要因素影響：配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、大?。ㄖ行渣c(diǎn)接地小電抗值和系統(tǒng)電容電流值）、故障點(diǎn)位置（電纜線路的中部或末端）、接地過(guò)渡電阻值。

2 10 kV中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地網(wǎng)模型的建立

本模型選用單母線分段接線的電氣主接線，為Ⅰ，Ⅱ段母線分段運(yùn)行，Ⅰ段母線帶10回出線。因10 kV配電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障，對(duì)110 kV側(cè)及以前的系統(tǒng)影響不大，故本模型中采用無(wú)限大電源[13-14]。變壓器采用110/10 kV的三相雙繞組主變壓器，容量為2×31.5 MVA。變電站電氣接線圖如圖5所示。

利用PSCAD（電磁暫態(tài)仿真軟件）提供的電纜線路的模型，參照典型的電纜出線為主的10 kV線路布置形式來(lái)模擬。采用圖5中10 kV系統(tǒng)電容電流為526 A的Ⅰ段母線出線，經(jīng)過(guò)適當(dāng)簡(jiǎn)化得到計(jì)算用的接線圖（見(jiàn)圖6），圖中L為小電抗，L1—L10為10條出線的序號(hào)。

選取電纜長(zhǎng)度時(shí)考慮到其臨界長(zhǎng)度必須小于20 km。10 kV配電網(wǎng)出線線型（以YJV22-3×300為主）及長(zhǎng)度選擇如下：L1—L10分別為13.451 km，12.901 km，13.814 km，13.858 km，11.839 km，13.202 km，12.491 km，13.18 km，13.18 km，8.46 km。調(diào)整電纜出線的長(zhǎng)度，便可改變系統(tǒng)電容電流等級(jí)。

圖5 變電站電氣接線示意

圖6 計(jì)算用10 kV配電網(wǎng)接線

3 10 kV電纜網(wǎng)絡(luò)的單相接地故障仿真分析

3.1 單相接地故障暫態(tài)情況分析

仿真時(shí)，針對(duì)中性點(diǎn)經(jīng)小電阻、小電抗、不同補(bǔ)償度消弧線圈接地3種方式，分別計(jì)算電纜線路首端及末端發(fā)生金屬性單相接地故障時(shí)母線各相、故障點(diǎn)處各相、中性點(diǎn)、暫態(tài)電壓幅值，故障點(diǎn)及中性點(diǎn)處暫態(tài)電流幅值。計(jì)算中以π/6為間隔。接地電阻值和小電抗值的選取以ωL=R為原則。為了便于分析，操作過(guò)電壓幅值均以p.u.為單位（1 p.u.=8.732 kV）。仿真過(guò)程，為了更直觀的分析中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地的效果，分別用實(shí)際使用效果較好的經(jīng)小電阻接地和經(jīng)消弧線圈接地作為對(duì)比。

3.1.1 電纜線路首端發(fā)生單相接地故障電流和電壓暫態(tài)幅值

選取1條電纜線路，計(jì)算其母線端發(fā)生金屬性單相接地故障時(shí)電流電壓暫態(tài)幅值。

由表1可知，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地時(shí)，故障點(diǎn)暫態(tài)電流幅值比中性點(diǎn)處要低，而且在故障初相角接近0時(shí)，暫態(tài)電流幅值出現(xiàn)最大值，這與理論分析的結(jié)果一致。對(duì)同一故障初相角，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地?zé)o論是故障處還是中性點(diǎn)處的暫態(tài)電流幅值都比中性點(diǎn)經(jīng)同阻抗模值小電阻接地時(shí)大。

表1 暫態(tài)電流幅值計(jì)算結(jié)果A

圖7—9給出了母線故障相、健全相以及中性點(diǎn)的暫態(tài)電壓幅值與故障初相角φ的關(guān)系圖。可知，母線故障相不超過(guò)1.16 p.u.，母線健全相處在π/3時(shí)取得最大值1.80 p.u.，中性點(diǎn)處在π/6時(shí)取得最大值0.98 p.u.。對(duì)于相同的故障初相角，小電抗接地時(shí)，母線故障相的暫態(tài)電壓幅值比經(jīng)小電阻接地時(shí)略高；而健全相和中性點(diǎn)處比經(jīng)小電阻接地時(shí)略低。

圖7 母線故障相電壓

圖8 母線健全相電壓

圖9 中性點(diǎn)電壓

通過(guò)上述比較，小電抗接地時(shí)，其母線處故障相暫態(tài)電壓幅值略高于小電阻，而其健全相以及中性點(diǎn)處電壓暫態(tài)幅值都低于小電阻接地。所以，從暫態(tài)電壓幅值來(lái)看，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地是可行的。

中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地實(shí)際上是過(guò)補(bǔ)償度很高的消弧線圈接地方式，因此，此處分析中性點(diǎn)經(jīng)不同過(guò)補(bǔ)償度電抗接地時(shí)的暫態(tài)電流電壓情況。有代表性地選取了10%，50%，100%，200%，400%和500%過(guò)補(bǔ)償度進(jìn)行仿真，其中10%和50%代表經(jīng)消弧線圈接地，≥100%代表小電抗接地。由于消弧線圈接地是小電流接地，而小電抗接地屬于大電流接地，無(wú)需對(duì)電流值進(jìn)行比較，因而表2只給出不同的過(guò)補(bǔ)償度下的計(jì)算結(jié)果。

從表2中可看出，在同一過(guò)補(bǔ)償度，初相角接近0時(shí)，暫態(tài)電流幅值最大。隨著過(guò)補(bǔ)償度的增大，暫態(tài)電流幅值也增大。

由圖10—13可知，隨著電抗的減小，健全相及中性點(diǎn)處暫態(tài)電壓幅值都減小。經(jīng)小電抗接地時(shí)，健全相和中性點(diǎn)處比經(jīng)消弧線圈接地時(shí)低。

通過(guò)上述比較可看出，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地時(shí)，健全相以及中性點(diǎn)處暫態(tài)電壓幅值都低于消弧線圈接地，而且隨著電抗值的減小，健全相以及中性點(diǎn)處電壓暫態(tài)幅值都明顯的減小。由此可見(jiàn)，從暫態(tài)電壓幅值看，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地是可行的。

表2 暫態(tài)電流幅值計(jì)算結(jié)果A

圖10 母線故障相電壓

圖11 母線健全B相電壓

3.1.2 電纜線路末端發(fā)生單相接地故障電壓和電流暫態(tài)幅值

圖12 母線健全C相電壓

圖13 中性點(diǎn)電壓

同理，計(jì)算其末端發(fā)生金屬性單相接地故障時(shí)電壓和電流暫態(tài)幅值。表3給出了中性點(diǎn)經(jīng)小電阻和經(jīng)小電抗接地方式下的仿真計(jì)算結(jié)果。從表3中可以看出，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地時(shí)，故障點(diǎn)處的暫態(tài)電流幅值比小電阻略低。對(duì)比表1與表3，電纜末端短路時(shí)，故障點(diǎn)和中性點(diǎn)處的暫態(tài)電流幅值比靠近母線處要小得多。

表3 暫態(tài)電流幅值計(jì)算結(jié)果A

由圖14，15和18可知，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地方式下，母線處故障相、故障點(diǎn)處故障相以及中性點(diǎn)處的暫態(tài)電壓幅值均比中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地時(shí)的相應(yīng)值略高，但是均不超過(guò)某一范圍（分別為 1.02 p.u.， 1.10 p.u.以及 0.05 p.u.）。

圖14 母線故障相電壓

圖15 故障點(diǎn)故障相電壓

圖16 母線健全相電壓

圖17 故障點(diǎn)健全相電壓

圖18 中性點(diǎn)接地方式及對(duì)電壓暫態(tài)幅值的影響

由圖16和17可以看出，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地時(shí)健全相C相的母線處和故障點(diǎn)處的暫態(tài)電壓幅值的最大值分別不超過(guò)1.05 p.u.和1.16 p.u.。

總體上看，小電抗接地母線處、故障點(diǎn)處各相、中性點(diǎn)處電壓暫態(tài)幅值基本上略高于小電阻接地方式，但是最大值均不超過(guò)1.2 p.u.，因此，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地方式時(shí)的暫態(tài)電壓滿足運(yùn)行要求。

不同過(guò)補(bǔ)償度電抗接地時(shí)的電流情況如表4所示。可知，末端故障時(shí)，小電抗接地的暫態(tài)電流幅值因故障初相角不同而無(wú)變化。過(guò)補(bǔ)償度增大時(shí)故障點(diǎn)及中性點(diǎn)處暫態(tài)電流幅值也增大。對(duì)比表2與4，末端短路時(shí)，故障點(diǎn)和中性點(diǎn)處暫態(tài)電流幅值比靠近母線處故障時(shí)的暫態(tài)電流幅值要小得多。

表4 暫態(tài)電流幅值計(jì)算結(jié)果A

由圖19—25可知，相同故障初相角，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地時(shí)，母線及故障點(diǎn)處比經(jīng)消弧線圈接地時(shí)略高，而對(duì)應(yīng)健全相和中性點(diǎn)處比經(jīng)消弧線圈接地時(shí)低。而且末端故障時(shí)，故障點(diǎn)處比母線處略高。

圖19 母線故障相電壓

圖20 故障點(diǎn)故障相電壓

圖21 母線健全B相電壓

通過(guò)上述比較可以看出，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地方式下，只有母線處及故障點(diǎn)處故障相暫態(tài)電壓幅值略高于消弧線圈接地方式，而母線處及故障點(diǎn)處對(duì)應(yīng)健全相以及中性點(diǎn)處暫態(tài)電壓幅值以都低于消弧線圈接地方式下的相應(yīng)值，而且隨著中性點(diǎn)所接電抗值的減小，健全相以及中性點(diǎn)處電壓暫態(tài)幅值都減小。由此可見(jiàn)，從暫態(tài)電壓幅值來(lái)看，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地方式是可行的。

圖22 故障點(diǎn)健全B相電壓

圖23 母線健全C相電壓

圖24 故障點(diǎn)健全C相電壓

圖25 中性點(diǎn)電壓

3.2 單相接地故障穩(wěn)態(tài)情況分析

3.2.1 電纜線路首端發(fā)生單相接地故障電壓和電流穩(wěn)態(tài)幅值

仿真過(guò)程中，電阻值取為6 Ω，小電抗的取值滿足ωL=R。表5給出了中性點(diǎn)經(jīng)小電阻和經(jīng)小電抗接地時(shí)的仿真計(jì)算結(jié)果。

表5 電壓電流穩(wěn)態(tài)幅值計(jì)算結(jié)果

由表5可知，兩種方式母線故障A相的電壓穩(wěn)態(tài)幅值均幾乎為零（0.002 p.u.），而健全相B、C相基本都在1.7 p.u.，與理論分析一致[15-16]。同時(shí)，小電抗接地時(shí)略低于小電阻時(shí)，故障點(diǎn)及中性點(diǎn)處幅值也低于小電阻接地時(shí)。因此，從電壓電流的穩(wěn)態(tài)幅值看，經(jīng)小電抗接地要優(yōu)于經(jīng)小電阻接地。表6給出了不同電抗過(guò)補(bǔ)償度時(shí)電壓電流穩(wěn)態(tài)幅值的計(jì)算結(jié)果。

表6 不同過(guò)補(bǔ)償度電壓電流穩(wěn)態(tài)幅值計(jì)算結(jié)果

從表6中可以看出，無(wú)論何種接地，母線故障相A相的電壓穩(wěn)態(tài)幅值都近乎0，母線對(duì)應(yīng)健全相電壓穩(wěn)態(tài)幅值為1.73 p.u.左右，與理論分析結(jié)果基本一致。中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地時(shí)的過(guò)電壓幅值要低于經(jīng)消弧線圈接地時(shí)的情況。對(duì)于某一特定的過(guò)補(bǔ)償度，中性點(diǎn)處電流穩(wěn)態(tài)幅值比故障點(diǎn)處的值大。

3.2.2 電纜線路末端發(fā)生單相接地故障電壓和電流穩(wěn)態(tài)幅值

同理，計(jì)算其末端發(fā)生金屬性單相接地故障時(shí)電壓和電流穩(wěn)態(tài)幅值。表7給出了中性點(diǎn)經(jīng)小電阻、小電抗接地方式下的仿真計(jì)算結(jié)果。

可以看出，無(wú)論中性點(diǎn)經(jīng)小電抗還是小電阻接地，母線處、故障點(diǎn)處各相電壓、中性點(diǎn)處電壓穩(wěn)態(tài)幅值的差別不大。故障點(diǎn)處對(duì)應(yīng)健全相的過(guò)電壓穩(wěn)態(tài)幅值要略大于母線處。中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地時(shí)中性點(diǎn)處電流穩(wěn)態(tài)幅值高于經(jīng)小電阻接地時(shí)的值，故障點(diǎn)處電流穩(wěn)態(tài)幅值則略低。表8給出了不同電抗過(guò)補(bǔ)償度時(shí)的電壓、電流穩(wěn)態(tài)幅值的計(jì)算結(jié)果。

表7 電壓電流穩(wěn)態(tài)幅值計(jì)算結(jié)果

表8 不同過(guò)補(bǔ)償度電壓電流穩(wěn)態(tài)幅值計(jì)算結(jié)果

可知故障點(diǎn)處故障相的電壓穩(wěn)態(tài)幅值都為0；母線處故障相的過(guò)電壓穩(wěn)態(tài)幅值接近1 p.u.，并隨電抗的減小而增大。經(jīng)消弧線圈接地時(shí)的過(guò)電壓幅值要高于小電抗接地的情況。且對(duì)于健全相，故障點(diǎn)處的過(guò)電壓穩(wěn)態(tài)幅值要略大于母線處。故障點(diǎn)及中性點(diǎn)的電流穩(wěn)態(tài)幅值均隨著電抗值的減小而增大。

3.3 中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地時(shí)電壓電流的波形

仿真母線端發(fā)生金屬性單相接地故障時(shí)中性點(diǎn)和故障線各相的電流和電壓波形。選L=0.019 1 H，設(shè)0.15 s時(shí)發(fā)生故障。中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地時(shí)故障點(diǎn)、中性點(diǎn)處、健全相電流波形圖分別如圖26—29所示。

中性點(diǎn)電流和故障點(diǎn)電流方向相反，故障點(diǎn)處暫態(tài)電流比中性點(diǎn)處略低。健全相B相和C相的電流受到故障相的影響，發(fā)生劇烈振蕩后分別增大為原來(lái)的1.61倍和1.56倍。

中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地時(shí)故障相、健全相以及中性點(diǎn)的電壓波形如圖30—33所示。理論分析表明，電壓迅速進(jìn)入穩(wěn)態(tài)情況，故障相的穩(wěn)態(tài)電壓幅值為0，健全相為1.7 p.u.左右。從電壓波形可以看出，各相電壓的變化情況與理論分析相一致。

圖26 故障點(diǎn)處電流

圖27 中性點(diǎn)處電流

圖28 健全相B相電流

圖29 健全相C相電流

圖30 中性點(diǎn)處電壓

圖31 母線故障相電壓

圖32 母線健全相B相電壓

圖33 母線健全相C相電壓

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)不同中性點(diǎn)接地方式時(shí)發(fā)生單相接地故障后各相、故障點(diǎn)、中性點(diǎn)處穩(wěn)態(tài)電壓幅值、穩(wěn)態(tài)電流幅值的理論分析和仿真計(jì)算，得到以下結(jié)論：

（1）在以電纜為主的10 kV配電網(wǎng)系統(tǒng)中，首端發(fā)生單相接地故障時(shí)，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地，中性點(diǎn)處暫態(tài)電壓幅值不超過(guò)1.1 p.u.，母線故障相暫態(tài)電壓幅值不超過(guò)1.3 p.u.，且與其他2種接地方式相差不大，而對(duì)應(yīng)母線健全相暫態(tài)電壓幅值均略低于其他2種接地方式。無(wú)論接地方式如何，母線故障相穩(wěn)態(tài)電壓幅值均為0，而中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地時(shí)對(duì)應(yīng)母線健全相及中性點(diǎn)處的穩(wěn)態(tài)電壓幅值均低于其他2種中性點(diǎn)接地方式。

（2）電纜末端發(fā)生單相接地故障時(shí)，經(jīng)小電抗接地時(shí)對(duì)應(yīng)母線及故障點(diǎn)各相暫態(tài)電壓幅值都低于經(jīng)消弧線圈接地；中性點(diǎn)處暫態(tài)電壓幅值低于0.6 p.u.；對(duì)應(yīng)母線及故障點(diǎn)處健全相及中性點(diǎn)處電壓穩(wěn)態(tài)幅值低于另外2種接地方式，母線故障相暫態(tài)電壓幅值雖然高于經(jīng)消弧線圈接地時(shí)的值，但最大不超過(guò)1 p.u.。

（3）中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地時(shí)故障點(diǎn)處暫態(tài)電流幅值比經(jīng)相同阻抗模值的小電阻接地時(shí)大；當(dāng)線路首端發(fā)生單相接地故障時(shí)，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地時(shí)故障點(diǎn)及中性點(diǎn)處穩(wěn)態(tài)電流幅值均低于小電阻接地情況，并且電抗值的熱容量要求不高，因此可避免經(jīng)小電阻接地時(shí)因電阻的熱容量大導(dǎo)致的制造困難問(wèn)題。而對(duì)于線路末端發(fā)生單相接地故障的情況，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地時(shí)故障點(diǎn)及中性點(diǎn)處的電流與經(jīng)相同阻抗模值的小電阻接地時(shí)相差不大。

由此可見(jiàn)，中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地方式在電纜出線為主的10 kV配電網(wǎng)絡(luò)中具有一定的優(yōu)勢(shì)。

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2017-09-22

李晨輝（1990），男，助理工程師，從事配電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)工作。

（本文編輯：陸 瑩）

建設(shè)世界一流電網(wǎng) 建設(shè)國(guó)際一流企業(yè)

Feasibility Study on Neutral Point Grounding Through Small Reactor in Cable-based 10 kV Distribution System

LI Chenhui1，LI Hongyan2，ZHAO Zhenhua1，ZHANG Junhao1
（1.Ningbo Yongcheng Power Distribution System Construction Co.，Ltd.，Ningbo Zhejiang 315000，China；2.State Grid Ningbo Yinzhou Power Supply Company， Ningbo Zhejiang 315100， China）

The wide use of the cable line in urban distribution system leads to the dramatically increase of capacitive current in 10 kV power distribution system，bringing out more and more single-phase ground faults and the induced interphase short-circuit faults.In recent years，the grounding of the neutral point through small reactor has been successfully applied in 500 kV，220 kV and 110 kV power grids.Aiming at overcoming the problem of the grounding of the neural point in the existing medium-voltage distribution system，this paper investigates the fault features of the neural point grounding though small reactor in the cable outletbased distribution system.The advantage and feasibility of neural point grounding though small reactor in the cable-based 10 kV distribution system are presented by the simulation and results comparison.

10 kV distribution system；grounding through small reactor；single-phase ground fault

10.19585/j.zjdl.201711001

1007-1881（2017）11-0002-10

TM862

A