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[摘要]某变电所35kV系统采用中性点不接地方式，自1998年以来，年跳闸率开始增加，并造成一些线路和设备的损坏。因此，决定改用中性点经消弧线圈接地。本文分析了接地方式改造前后的运行状况、消弧线圈的选择方法和工作原理及国内外中压电网的接地情况。
[关键词]接地方式 改造 选择 运行状况 原理
1 线路的运行状况及分析
1.1 线路的运行状况
某变电所35kV系统原来一直运行平稳，线路年跳闸率平均在1次／年，百公里以下，从未发生过大的事故。但自1998年以来，年跳闸率开始增加，成逐年上升的趋势，并造成一些线路和设备的损坏。
1.2 跳闸原因分析
该变电所是1965年建成，其35kV系统采用中性点不接地方式。1998年该地区进行开发，负荷大量增加，输送电能的线路增加，支路增多，系统的容性电流增大，发生单相接地电弧不能自动熄灭，引起两相事故或系统弧光接地过电压，导致断路器跳闸。
2 解决方法
熄灭单相接地电弧的主要方法：
(1)采用消弧变压器
消弧变压器一般具有四个或五个铁心柱、两相绕组和一个塞流线圈。其一次绕组接成星形，中性点直接接地，二次绕组接成开口三角形，可调整的塞流线圈接入二次绕组。
(2)采用中性点经消弧线圈接地
消弧线圈是一个带铁心的电抗线圈。铁心柱中有很多间隙，间隙中填着绝缘板，这主要是避免磁饱和，使线圈的电流与所加电压成正比变化，从而使消弧线圈能保持有效的消弧作用。
(3)采用接地故障三相补偿装置
接地故障三相补偿装置可以有两种形式：一种是采用磁路各自独立的三个单相电抗器；另一种是采用磁路相连的三相电抗器。此种装置与消弧线圈熄弧原理相同。
方案一需要更换变压器，投资巨大，方案三需要多个电抗器，因此选用采用中性点经消弧线圈接地。
3 消弧线圈的选择
3.1 容性电流的计算
该变电所35kV线路长260km，其中有避雷线的线路长30km，无避雷线的线路长230km。容性电流的估算公式
Ic=(2.7-3.3)UnL×10-3式中L——线路长度；
2.7——系数，适用于无避雷线的线路；
3.3——系数，适用于有避雷线的线路。谐振接地系统在一定时间内可带单相接地故障继续运行。
(3)对全网电力设备有保护作用
当谐振接地系统中发生单相接地故障，接地电流与故障点的位置无关。由于残流很小，接地电弧可瞬间熄灭，有力地限制了电弧接地过电压的危害作用。
(4)减小维护检修工作量
中性点经消弧线圈接地减小了接地故障电流，缩短了电弧存在时间，使其危害作用受到有力的限制。
(5)降低误操作与误动作概率
继电保护的正确动作与否，直接关系到电力系统的安全运行。有关统计表明，继电保护事故约占全部电气事故的20％～30％，是频发性事故之一。运行经验表明，谐振接地能够自行消除80％～98％的瞬间单相接地故障，无需继电保护动作，可避免运行人员的精神紧张，是减少继电保护装置误动作与运行人员误操作的有效措施。
(6)减少人身伤亡和设备损坏概率
谐振接地系统和其它接地方式相比，其单相接地故障电流明显很小。甚小的接地故障电流，在故障点产生较低的电位梯度，相应的接触电压和跨步电压较小，对人身和设备的威胁大为降低。
(7)消弧线圈运行中的问题
(1)振动引起元件损坏
运行经验表明，我国生产的部分消弧线圈，振动和噪声比较严重。电压越高，容量越大，这个问题越突出。振动会造成油枕漏油、瓦斯保护误动作和螺母脱落。
(2)绝缘油碳化变质
消弧线圈在长期的运行中，绝缘油会产生碳化变质。颜色变黑、有异味，部分绕组也可能被烧坏。
(3)电流冲击引起绕组烧毁
消弧线圈运行多年后，绕组多次遭受电流电动力的冲击，由于积累效应使之发生变形，可能引起部分绕组短路，最终导致消弧线圈的烧毁。
总之，采用中性点经消弧线圈接地，可以有效地减小单相接地故障电流，消除接地故障点电弧，降低断路器的跳闸率，提高供电的可靠性。
[关键词]接地方式 改造 选择 运行状况 原理
1 线路的运行状况及分析
1.1 线路的运行状况
某变电所35kV系统原来一直运行平稳，线路年跳闸率平均在1次／年，百公里以下，从未发生过大的事故。但自1998年以来，年跳闸率开始增加，成逐年上升的趋势，并造成一些线路和设备的损坏。
1.2 跳闸原因分析
该变电所是1965年建成，其35kV系统采用中性点不接地方式。1998年该地区进行开发，负荷大量增加，输送电能的线路增加，支路增多，系统的容性电流增大，发生单相接地电弧不能自动熄灭，引起两相事故或系统弧光接地过电压，导致断路器跳闸。
2 解决方法
熄灭单相接地电弧的主要方法：
(1)采用消弧变压器
消弧变压器一般具有四个或五个铁心柱、两相绕组和一个塞流线圈。其一次绕组接成星形，中性点直接接地，二次绕组接成开口三角形，可调整的塞流线圈接入二次绕组。
(2)采用中性点经消弧线圈接地
消弧线圈是一个带铁心的电抗线圈。铁心柱中有很多间隙，间隙中填着绝缘板，这主要是避免磁饱和，使线圈的电流与所加电压成正比变化，从而使消弧线圈能保持有效的消弧作用。
(3)采用接地故障三相补偿装置
接地故障三相补偿装置可以有两种形式：一种是采用磁路各自独立的三个单相电抗器；另一种是采用磁路相连的三相电抗器。此种装置与消弧线圈熄弧原理相同。
方案一需要更换变压器，投资巨大，方案三需要多个电抗器，因此选用采用中性点经消弧线圈接地。
3 消弧线圈的选择
3.1 容性电流的计算
该变电所35kV线路长260km，其中有避雷线的线路长30km，无避雷线的线路长230km。容性电流的估算公式
Ic=(2.7-3.3)UnL×10-3式中L——线路长度；
2.7——系数，适用于无避雷线的线路；
3.3——系数，适用于有避雷线的线路。谐振接地系统在一定时间内可带单相接地故障继续运行。
(3)对全网电力设备有保护作用
当谐振接地系统中发生单相接地故障，接地电流与故障点的位置无关。由于残流很小，接地电弧可瞬间熄灭，有力地限制了电弧接地过电压的危害作用。
(4)减小维护检修工作量
中性点经消弧线圈接地减小了接地故障电流，缩短了电弧存在时间，使其危害作用受到有力的限制。
(5)降低误操作与误动作概率
继电保护的正确动作与否，直接关系到电力系统的安全运行。有关统计表明，继电保护事故约占全部电气事故的20％～30％，是频发性事故之一。运行经验表明，谐振接地能够自行消除80％～98％的瞬间单相接地故障，无需继电保护动作，可避免运行人员的精神紧张，是减少继电保护装置误动作与运行人员误操作的有效措施。
(6)减少人身伤亡和设备损坏概率
谐振接地系统和其它接地方式相比，其单相接地故障电流明显很小。甚小的接地故障电流，在故障点产生较低的电位梯度，相应的接触电压和跨步电压较小，对人身和设备的威胁大为降低。
(7)消弧线圈运行中的问题
(1)振动引起元件损坏
运行经验表明，我国生产的部分消弧线圈，振动和噪声比较严重。电压越高，容量越大，这个问题越突出。振动会造成油枕漏油、瓦斯保护误动作和螺母脱落。
(2)绝缘油碳化变质
消弧线圈在长期的运行中，绝缘油会产生碳化变质。颜色变黑、有异味，部分绕组也可能被烧坏。
(3)电流冲击引起绕组烧毁
消弧线圈运行多年后，绕组多次遭受电流电动力的冲击，由于积累效应使之发生变形，可能引起部分绕组短路，最终导致消弧线圈的烧毁。
总之，采用中性点经消弧线圈接地，可以有效地减小单相接地故障电流，消除接地故障点电弧，降低断路器的跳闸率，提高供电的可靠性。