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2口口9年第9期l ELECTRICITY
對中壓小電阻接地系統(tǒng)變電所接地問題的探討
郭鳳文 (南京市市政設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，南京市 210008)
Discussion about Substation Grounding for M edium-voltage
Low-resistance Grounding System
(Nanjing Municipal Engineering Design and Researcb Institute Co．，Ltd．，Nanjing 210008，China)
Abstract When l0 (20)kV electrical source side 隨著城市的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，尤其電
neural point adopts low—resistance grounding system，the
纜線路所占比重的提高，使得系統(tǒng)電容電流增大。
existing problems of the high—voltage equipment
為改變中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的一些不足，而改為采用
protective grounding and low—voltage neutral point
10 kV經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)。近年來，江蘇省更是在蘇州
system grounding divided network settings in the
distribution substations are analyzed．It is considered that 新加坡工業(yè)園區(qū)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開始對中壓配電網(wǎng)
this measure is limited by the choice of low—voltage
推廣采用 20 kV小電阻 (20n)接地系統(tǒng)。中壓小電
grounding type；when the ground fault Occurs inside the
阻接地系統(tǒng)的實(shí)施 ，也給配電變電所的設(shè)計帶來了一
low—voltage distribution cabinet，the dangerous contact
些變化，其中主要的一個問題即是接地分網(wǎng)設(shè)置問題。
voltage is unable to be eliminated；and the provisions of
the grounding divided network setting are difficult to be 國標(biāo) 《交流電氣裝置的接地》(DL／T 621—1997)
implemented and there may be hidden dangers and SO on．
第 7．2．1條和 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》 (JGJ l6—
Thus the use of common grounding and related preventive
2008)第 l2．4．3條都規(guī)定，當(dāng)向建筑物供電的配電
measures are put forward．
Key words Protective grounding System 變壓器安裝于該建筑物外 ，且向低壓系統(tǒng)供電的該配
grounding Grounding divided network settings 電變壓器的高壓側(cè)工作于小電阻接地系統(tǒng)時．低壓系
Common grounding
統(tǒng)不得與該電源配電變壓器的保護(hù)接地共用接地裝
置。對于這一規(guī)定的合理性和可行性，筆者認(rèn)為很有
摘 要 對 10(20)kV電源側(cè) 中性點(diǎn)采用小電
必要作一分析。
阻接地系統(tǒng)的配電變電所中，高壓設(shè)備的保護(hù)接地和
1 共用接地裝置時，暫時過電壓對低壓 系
低壓中性點(diǎn)系統(tǒng)接地分網(wǎng)設(shè)置存在的問題進(jìn)行 了分
統(tǒng)的影響 ‘
析。認(rèn)為這一措施存在低壓接地型式選擇受限：當(dāng)?shù)?br/>壓配電柜 內(nèi)發(fā)生接地故障時．可能無法消除危險接觸 中壓電網(wǎng)經(jīng)小電阻接地后 ，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生接地
電壓；以及接地分設(shè)規(guī)定執(zhí)行 困難且存在隱患等問 故障時，其接地故障電流， 將達(dá)數(shù)百 A以上。當(dāng)
題。進(jìn)而提 出采用共用接地及相關(guān)防范措施的意見。
配 電變電所保護(hù)接地和低壓系統(tǒng)接地共用接地裝置
關(guān)鍵詞 保護(hù)接地 系統(tǒng)接地 接地分網(wǎng)設(shè)置
時，接地故障電流在接地裝置上產(chǎn)生的壓降 值很
共用接地
大，甚至達(dá)數(shù)千 V。此故障電壓 U，將經(jīng) PEN (或
PE)線傳導(dǎo)至低壓系統(tǒng)，導(dǎo)致低壓電氣設(shè)備損壞，
長期以來，我國 10 kV配電網(wǎng)都采用不接地系
甚至危及人身安全。該過電壓對低壓配電系統(tǒng)的影
統(tǒng)，接地故障電流僅為電容電流，其值也不大。 《城
響可概述如下：
市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則》 (Q／GDW 156—2006)中限
a． TN系統(tǒng)。對于同一建筑物內(nèi)的建筑電氣裝
值為 l0 A。故障電流在接地電阻上產(chǎn)生的故障壓降也
在正常環(huán)境下的安全電壓以內(nèi)，符合低壓設(shè)備的絕緣 置，由于實(shí)施了總等電位聯(lián)結(jié)，不論 值多高，都
要求。因此，向建筑電氣裝置供電的配電變電所高壓 不致引起間接接觸電擊事故；對于建筑物外的電氣裝
保護(hù)接地和低壓系統(tǒng)接地都采用共用接地。 置，則外露導(dǎo)電部分的 將造成人身電擊事故。b． TT系統(tǒng)。由于兩個接地在電氣上沒有聯(lián)系
而互不影響，故變電所高壓側(cè)接地故障產(chǎn)生的故障電
壓 不會傳導(dǎo)到低壓電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分．
而引起人身電擊。但電氣裝置內(nèi)設(shè)備和線路的對地絕
L1
緣將承受 Us=Uc+220 V的暫態(tài)工頻過電壓 ，從而
L 2
L 3
引起設(shè)備損壞和電氣火災(zāi)。
PEN
PE
c．IT系統(tǒng)。低壓電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分在系統(tǒng)
中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地或不接地方式下，高壓側(cè)接地故
障電壓的影響，前者與TN系統(tǒng)相同．后者與 TT系
統(tǒng)相同。 圖 2 變電所接地分設(shè)的實(shí)施
Fig．2 Implementation of substation grounding
divided network setting
2 配電變電所接地分網(wǎng)設(shè)置存在的問題
外，對一些戶外電氣設(shè)備的供電，如水處理廠一些構(gòu)
由于高壓側(cè)保護(hù)接地 R 與低壓系統(tǒng)接地 R 分
筑物上的電氣設(shè)備 ，因設(shè)備安裝處具有實(shí)施局部等電
開設(shè)置，這樣R 上的故障電壓 就無法進(jìn)入低壓系
位聯(lián)結(jié)的條件 ，且同時滿足過電流保護(hù)靈敏度要求．
統(tǒng)，如圖 1所示。
通常采用 TN—S系統(tǒng) ，以求簡單可靠。但如此一來
1O 也成為不可能。
b． 對處于同一建筑物內(nèi)的用電設(shè)備 (包括配電
變電所自身的照明、電力、信息設(shè)備)的供電，也無
法采用 TN—S系統(tǒng) ，而只能采用 TN—C、1Tr、IT系
統(tǒng)。工業(yè)場所常見的附設(shè)式車間變電所即為此例。
TN—C系統(tǒng)因其存在的多項(xiàng)弊端，現(xiàn)一般情況下已不
被采用 。至于 TT和 IT系統(tǒng)則實(shí)施較為麻煩且無必
要 ，同時還將帶來 RCD應(yīng)用面的擴(kuò)大，使得造價和
圖 l 變電所接地分設(shè)使暫時過電壓不會進(jìn)入低壓系統(tǒng)
維護(hù)工作量增加?？傊?，接地分網(wǎng)設(shè)置將使低壓配電
Fig．1 Substation grounding divided network setting prevents
the transient over·-voltage from entering the low·-voltage system 的設(shè)計不是得以簡化，而是變得更為復(fù)雜。
c． 很多情況下，配電變電所既對處于同一建筑
為了更清楚起見 ，將分設(shè)兩個接地極的實(shí)際做法 物內(nèi)的用電設(shè)備供電，也對另一建筑物供電。而根據(jù)
示于圖 2 上述標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定，當(dāng)變壓器和建筑電氣裝置處

內(nèi)容描述： 該文章發(fā)表于2009年9月的《建筑電氣》期刊，深入探討了在電力系統(tǒng)中，特別是在采用中壓小電阻接地系統(tǒng)的變電所中所面臨的一些關(guān)鍵接地問題。中壓小電阻接地系統(tǒng)是一種新型的接地方式，它通過在中壓配電網(wǎng)中設(shè)置低阻值接地電阻來實(shí)現(xiàn)快速故障電流切除和電網(wǎng)穩(wěn)定性增強(qiáng)的目標(biāo)，以提高供電安全性與可靠性。 文章詳細(xì)分析了小電阻接地系統(tǒng)的特點(diǎn)、優(yōu)勢以及在實(shí)際應(yīng)用過程中可能遇到的問題，如接地電阻值的選取、故障檢測與定位技術(shù)、過電壓防護(hù)措施、以及與建筑物及其內(nèi)部設(shè)備間電磁環(huán)境的協(xié)調(diào)性等。針對這些問題，作者提出了解決策略和改進(jìn)措施，為變電所的設(shè)計、建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)提供了有價值的參考依據(jù)，對于推進(jìn)我國中壓配電網(wǎng)向更安全、高效的方向發(fā)展具有重要意義。