摘 要：結(jié)合工程實(shí)踐，本文對于10/0.4kV 變電站在單相接地情況下的故障危害做了一個(gè)介紹，并且當(dāng)單相接地時(shí)很容易導(dǎo)致電擊事故和絕緣損壞的產(chǎn)生，為了避免或者減輕這些問題造成的損失，講述了幾個(gè)措施以應(yīng)對這些問題的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：單相接地 變電站 保護(hù)接地

概述：

10/0.4kV變電站在電源的中性接地和電氣外露設(shè)備設(shè)置為接地點(diǎn)。后面所指是為了保護(hù)接地安全，后面的是為了系統(tǒng)接地或者是功能性接地。系統(tǒng)的接地方式有三種：單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地和混合接地。

單點(diǎn)接地：電路的地線接到公共地線點(diǎn)，避免產(chǎn)生回路。

多點(diǎn)接地：對頻率較高的電路適用，一般用電阻和電感來接地。

混合接地：對高頻采用電感接地而對于對低頻采用電容接地。

系統(tǒng)接地這樣的形式對于配電系統(tǒng)則是一個(gè)參考電位；在一定程度上對于系統(tǒng)對地的絕緣降低了要求；當(dāng)高壓線路產(chǎn)生了接地故障的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致高壓線路故障，從而使得通過大地到高壓電源的線路有電流通過，使得高壓側(cè)繼電保護(hù)可靠動(dòng)作，最后將問題排除。

如果低壓配電線路產(chǎn)生了故障，保護(hù)接地則可以有效地讓故障的電流通過其它通路，使電氣裝置的外露導(dǎo)電部分發(fā)生問題的接觸電壓或?qū)Φ仉妷河行Ы档?，于此同時(shí)，問題電流還會(huì)有效的使得低壓配電線路上產(chǎn)生保護(hù)電器動(dòng)作，及時(shí)切斷電源，避免了問題的擴(kuò)大

一、10 kV 系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障的原因

近年來，我國的電力系統(tǒng)一直都在升級換代之中，這在很大程度上也是為了使得供電安全更加的可靠。目前在10 kV的供電系統(tǒng)之中采用的還是電源中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。這種供電電源中性點(diǎn)不接地的運(yùn)作方式使得系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)三相對地電容電流能夠基本平衡，三相對地電壓為相電壓。而當(dāng)單相接地發(fā)生單相接地的故障時(shí)，接地相對地電壓這時(shí)是為零的，未接地兩相對地電壓這時(shí)增加成為線電壓，接地的故障電流這時(shí)也恰和未接地兩相對地電容電流的向量和相等。

在10/0.4kV變電站變壓器和高壓開關(guān)柜這些外露的電氣設(shè)備部分一定要進(jìn)行必要的保護(hù)接地。從故障點(diǎn)經(jīng)大地接地的故障電容電流由線路流向電源的時(shí)候，將會(huì)讓保護(hù)接地線上面的對地電壓迅速的變大。

10/0.4kV供電系統(tǒng)電源中性點(diǎn)是不會(huì)接地的，所以當(dāng)產(chǎn)生了單項(xiàng)的接地問題時(shí)，配電系統(tǒng)的問題電流都會(huì)向電源處流動(dòng)通過接地故障。10/0.4kV變電站的接地電阻按照要求是4歐姆，但是當(dāng)單相接地的問題電容電流為10安培的時(shí)候，保護(hù)接地線上的對地電壓馬上就會(huì)變大到40伏特；當(dāng)單相接地問題電流要大于10 安培，保護(hù)接地線上的對地電壓會(huì)馬上變大，當(dāng)幅度超過了人體的安全電壓時(shí)候，就會(huì)直接危害到人員安全了。當(dāng)這樣的故障電壓長期存在的時(shí)候就會(huì)對電氣設(shè)備的絕緣性產(chǎn)生很大的影響，此外，接地問題電容電流增大之后還導(dǎo)致起諧振過電壓，造成的危害可能更大。

二、10/0.4 kV 變電站接地方式與單相接地故障的關(guān)系

當(dāng)電路正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流應(yīng)該是從變壓器到設(shè)備的，而中性線路的電流則是由設(shè)備到達(dá)變壓器的中性點(diǎn)的，這個(gè)時(shí)候的中性線電流不應(yīng)該流向接地設(shè)備，當(dāng)電流流過變壓器中性點(diǎn)的路途中時(shí)。

10/0.4kV 變電站目前有220/380V壓系統(tǒng)和10kV系統(tǒng)，在我國這兩個(gè)系統(tǒng)中的10kV系統(tǒng)是不接地的，因而10kV系統(tǒng)要設(shè)置保護(hù)接地在其高壓開關(guān)柜和變壓器的外露設(shè)備部分。而對于220/380V系統(tǒng)則要包含保護(hù)接地和系統(tǒng)接地。

目前是采用共用接地還是分開接地還有待考證，在10kV系統(tǒng)的保護(hù)接地與220/380V 低壓系統(tǒng)的保護(hù)接地這兩個(gè)系統(tǒng)之中，這個(gè)在規(guī)范和相關(guān)文件中也沒有明確規(guī)定。如果220/380V低壓系統(tǒng)的保護(hù)接地和10kV系統(tǒng)的保護(hù)接地設(shè)置如果要單獨(dú)分開的話，當(dāng)10kV系統(tǒng)產(chǎn)生了單相接地的問題，220/380V 低壓系統(tǒng)的保護(hù)接地線上電壓是不會(huì)產(chǎn)生任何變化的，此時(shí)只有高壓開關(guān)柜與變壓器等高壓電氣設(shè)備的保護(hù)接地線電壓會(huì)馬上升高。另外，10kV 系統(tǒng)產(chǎn)生了單相接地問題的時(shí)候，如果產(chǎn)生了危害，那么對于人身的安全危害也可以讓其限制在一定的范圍之內(nèi)，不會(huì)導(dǎo)致大范圍的傷害。但是電氣設(shè)備絕緣由此而導(dǎo)致的的影響和引起諧振過電壓的傷害仍然有發(fā)生的可能性。

我們把220/380V低壓系統(tǒng)和10kV系統(tǒng)的接地裝置獨(dú)立設(shè)置是能夠輕易實(shí)現(xiàn)的，但是如果是對于一個(gè)建筑立面的10/0.4kV 變電站要實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)系統(tǒng)的分開、獨(dú)立則會(huì)有很大的困難。但是如果單獨(dú)設(shè)置，當(dāng)這兩個(gè)系統(tǒng)發(fā)生了單項(xiàng)接地事故的時(shí)候，那么全部的220/380V低壓系統(tǒng)的保護(hù)接地線電壓馬上就會(huì)全線變大，這樣的會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的后果。假設(shè)來自相同單位的10kV系統(tǒng)也發(fā)生了單相的接地故障，其造成的危害會(huì)更大，這一點(diǎn)必須要引起大家的注意，避免此類事故的發(fā)生，保證人員和財(cái)產(chǎn)的安全。

三、如何減小10/0.4kV 變電站單相接故障危害

a.目前隨著用電量的持續(xù)增加，10kV供電系統(tǒng)的規(guī)模由此也在逐漸變大，所以一旦10kV 供電系統(tǒng)發(fā)生了單相接地的故障，那么由于產(chǎn)生的電流急劇增加，我們可以采用分階段選擇性跳閘的方式切斷電流，這樣就可以有效的阻斷危害的發(fā)生，從而可以保證電力系統(tǒng)的安全可靠。

b.10/0.4kV變電站電源中性點(diǎn)的接地電阻要通過措施合理減少，這對于減少單相接地導(dǎo)致的危害有很大的作用。當(dāng)建筑物內(nèi)部設(shè)置有10/0.4kV變電站時(shí)，很容易使得10kV系統(tǒng)與220/380V 低壓系統(tǒng)共用接地的接地電阻接近1Ω，這樣就會(huì)有效的減輕單相接地的危害性。

c.單相接地保護(hù)設(shè)計(jì)合理，設(shè)計(jì)必須能夠保證跳閘的可靠和靈敏，最大限度的減輕危害的發(fā)生以及危害產(chǎn)生的后果。

結(jié)語：

10/0.4kV變電站系統(tǒng)接地與保護(hù)接地對于人員安全和設(shè)備安全都是至關(guān)重要的，當(dāng)前對于10/0.4kV變電站系統(tǒng)接地與保護(hù)接地仍然有很多問題出現(xiàn)了，所以對于電力系統(tǒng)的專業(yè)工程師要嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范和要求，努力做好自身工作，積極解決過程中出現(xiàn)的問題，努力提高其安全性，避免造成人員、財(cái)產(chǎn)損失。

參考文獻(xiàn)：

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