中性点经电阻接地配电网的中性点零序电流计算分析

陈建坤

摘要：本文采用序分量分析方法对中性点经电阻接地的配电网中单相接地故障情况下流经中性点的零序电流进行了理论计算和分析，对小电阻接地配电网系统中电阻并列运行对零序过流保护的影响进行了分析。

关键词：中性点零序电流;电阻接地;配电网

1 中性点经电阻接地配电网模型

南京地区配电网一般将接地变中性点经小电阻接地，阻值为10Ω，如图1所示为一简化的变电站一次结构示意图，主变为110kV/10kV，主变低压侧为△接线，10kV馈出线仅示意接有线路L、线路M，分段开关两侧为10kV I母、II母，分别接有一座接地变，且两座接地变中性点均经电阻接地。下面以此图为模型分析线路单相接地时流过接地变中性点电阻的零序电流，如图所示线路L发生单相接地，故障点K。

2 流经中性点电阻零序电流计算分析

分别计算过度电阻为0Ω、10Ω、50Ω、100Ω三种情况下流经中性点电阻的零序电流。

如上表所示，系统运行方式改变，中性点电阻并接运行前后，同一接地故障（过度电阻相同）情况下中性点电阻的分流效果非常明显（僅金属性接地时流经中性点电阻的零序电流理论计算值相等）。

目前南京地区一般将零序过流定值整定为80A或100A，从上表可见，对于经过度电阻小于约50Ω的单相接地故障情况零序过流保护均能够正确跳闸。（考虑系统电容电流后流过故障线路接地点的零序电流幅值将增大，但流经中性点电阻的零序电流仍仅有阻性电流，但中性点电阻并接后的分流效应不变）

下面根据式（1）、（2）、（3）计算一下线路经不同过度电阻接地情况下的各相及接地变中性点对地电压（其中）。

如上表所示，当接地过度电阻为10Ω时，A相电压由5.77kV降为2.89kV，B、C相电压由5.77kV升为7.64kV，系统已经相当不平衡。当接地过度电阻为50Ω时，A相电压由5.77kV降为4.8kV，B、C相电压由5.77kV升为6.3kV，系统明显不平衡。当接地过度电阻为100Ω时，A相电压由5.77kV降为5.2kV，B、C相电压由5.77kV升为6.08kV，系统略显不平衡，可见许多教科书中将高于100Ω（或更高一点）定为高阻接地是有一定道理的。

如图9所示为配电网单相接地时各相电压与中性点电压示意图，对于过度电阻为纯电阻时，接地电压零点位于NA轴上（如果接地电阻呈现容性或感性，以及将系统电容考虑在内，接地电压零点将不再位于NA轴上），UA与UN反向，UB与UC幅值相同。