摘要：伴随着国内客运专线铁路的快速发展，对供电系统的安全可靠性要求也大幅度提高。对配电网常见的故障进行了分析与研究，结合某高速铁路配电网中性点经小电阻接地配网系统的故障特点，指出目前常用的高速铁路配电网中性点小电阻接地的优缺点，并提出一种中性点消弧线圈并联小电阻接地装置的方案。
关键词：电力系统；中性点接地；接地故障
引言火车鹤管
系统中的小电阻属阻尼元件，当系统线路发生单相接地故障时，小电阻与故障线路之间形成回路，充分利用小电阻的耗能功能，将系统中的电容电流迅速泄放，同时回路中的电流将迅速启动零序保护，准确地将故障线路中的断路器跳闸，及时将线路故障从系统中切除。从而有效的保障接地系统以致整个配电系统的安全稳定运行。
1小电阻接地装置系统分析
中性点经小电阻接地的配电系统，其接地方式是大接地电流系统。系统中的小电阻属阻尼元件，当系统线路发生单相接地故障时，小电阻与故障线路之间形成回路，充分利用小电阻的耗能功能，将系统中的电容电流迅速泄放，同时回路中的电流将迅速启动零序保护，准
确地将故障线路中的断路器跳闸，及时将线路故障从系统中切除。从而有效的保障接地系统以致整个配电系统的安全稳定运行。
1.1小电阻接地装置特点
小电阻接地装置与中性点不接地和直接接地、经消弧线圈和电阻接地相比较，有如下特点：
（1）可降低单相接地工频过电压，弧光接地过电压倍数，破坏谐振过电压的发生条件，消除PT谐振过电压和大部分断线谐振过电压。发生单相接地时，接地相对地电压很低，金属性接地时，对地电压降至零，其他两相对地电压略有升高。
（2）避免触电事故的发生。由于接地点对地电压很低，接地点周围的跨步电压也很低，减小了对接地点周围行人产生的危害。
（3）当发生单相接地故障时，可准确迅速地判断出故障线路，并在很短时间内切除，使设备经受过电压的时间大幅度缩短，为系统设备降低绝缘水平创造了有利条件，使系统运行的可靠性增加。
1.2小电阻接地保护方式
压铸机料筒的设计 1.2.1小电阻接地装置配置要求
中性点经小电阻接地后，保护配置可通过时间进行配合，使故障停电范围收缩到最小。对单相故障而言，故障电流增大，并有零序电流产生，因而保护配置应增加零序保护。采用不同时限的零序电流保护，保护配置还应考虑以下方面：
（1）线路采用零序电流互感器和反应工频电流值的零序电流接地保护作为单相接地主保护，作用于跳闸。
（2）保护整定值躲过本段电容电流。
（3）零序动作定值的整定原则：零序速断0.2s，对快速开关而言，级差可以选为0.3s或者0.5s。
1.2.2小电阻接地装置安装要求
（1）将小电阻接地电阻柜水平固定在基础上，打开后下门将电缆从电缆孔进入柜内，接在刀闸的定端子上。
（2）测量一次回路直流电阻。用单臂电桥测量一次回路电阻，应符合出厂报告值（允许误差±2%）。
（3）测量一次回路绝缘电阻。拆开电阻尾端与接地线最上端瓷瓶的联线，用2500V摇表测量，绝缘电阻应大于100MΩ。在进行工频耐压试验时，也应拆除此联线。
（4）电阻器一端与隔离开关相连，另一端通过底部零序电流互感器与柜体接地角铁连接，柜侧两端接地角铁应保证可靠接地。
2小电阻接地系统接地故障分析
2.1同母线多回线异相接地故障
相比于多回线同名相接地故障，异相接地故障发生概率更高。此时，相当于母线发生相间短路的情况，每条馈线的零序电流远大于单回线单相接地时的零序电流，可能引起零序保护越级误动作。为分析零序保护的选择性需要准确计算零序电流，然而对于这种类型的故障，目前多采用基于多端口理论的复故障计算方法，该方法由于需要计算各序网的端口阻抗，过程繁琐且不够直观。对此，本节给出了一种简洁有效的计算方法。以两回线发生此类故障为例，当L1和L2分别发生B相和C相金属性接地故障时，可得到基于理想变压器的故障复合序网。
2.2反时限过电流保护用于接地故障的问题
传统反时限过电流保护多用于保护相间短路故障。由于其启动电流定值Ｉs需要躲过出线最大负荷电流，故障时仅有故障线路保护启动（通过同一线路不同保护间参数整定的不同实现选择性），因此，在设计时无须考虑各出线同级保护之间的配合。对于小电阻接
保健杯
地系统接地故障，可采用反时限零序过电流保护。但若启动电流定值Ｉs整定原则与现有定时限零序过电流保护一致（即躲过本线路的对地电容电流），则仍然不能解决高阻接地故障的保护问题。
若想提高接地保护的耐受电阻能力，则必须设法降低其启动电流定值Ｉs且不会造成误动。而根据第１节分析，降低Ｉs后，低阻或金属性接地时，健全线路零序电流可能也会使零序电流高于保护的启动电流定值而导致线路接地保护误启动。
3接地故障灵活处理策略
消弧线圈并联小电阻接地装置主要由消弧线圈、10Ω（16Ω）小电阻、真空接触器或断路器、控制器、零序电流互感器、接地变压器等组成，消弧线圈并联小电阻接地系统结构。（如图1）
在消弧线圈并联小电阻系统中，系统发生单相接地故障时，为了充分发挥消弧线圈补偿性，避免高阻接地时小电阻的无效投入，尽可能减少小电阻投入次数与投入系统时间，并考虑到现有策略的局限性，本文在故障处理过程中引入谐振接地系统接地故障选线结果，提出接地故障灵活处理流程。
1）若线路Fn发生单相接地故障，则在故障后消弧线圈补偿时间Ts内充分发挥消弧线
圈补偿作用，补偿电弧电流使之尽可能熄弧，促进接地故障消失并抑制间歇性弧光接地过电压。
2）接地选线启动，同时记录设定时间内的故障次数，作为绝缘预警数据。
3）若系统零序电压在Ts内小于等于正常水平，则判定接地故障消失，系统恢复正常运行；否则判定为永久故障。
4）估算故障点过渡电阻阻值。
5）执行选线结果可信度评估流程，若选线结果可信，则根据选线结果直接作用于保护跳闸，切除故障线路，处理结束。
6）若选线结果不可信，结合配电网保护实际整定电流值，设定“过渡电阻整定值”参数（一般情况可设定为200Ω），若过渡电阻大于200Ω，则仅基于接地选线结果发出告警信息，处理结束。
主回路电阻>www.77zizi 结语
小电阻接地系统进入铁路电力系统是最近几年的事情，经过运行，其优点越来越发挥出来，首先是提高了供电线路的可靠性，现在铁路运专线贯通线一般采用单芯电缆形式，单芯电缆优势就是弯曲半径要求小，适合客运专线桥梁及路基的预制电缆沟内敷设，缺点
就是容易发生单相电缆故障。与以往中性点不接地相比较，中性点不接地电力线路当单相发生接地故障时，线路依旧运行，相间电流会很大，如不高于电流整定值，保护装置不动作，系统依旧带故障运行，可能产生相间短路，造成较大损失。小电阻接地装置的引入，有效地防止了电缆单芯出现故障造成的损失扩大，因此客运专线电力系统安装小电阻接地装置极大地提高了电力系统的运行可靠性，提出消弧线圈并联小电阻接地装置，旨在提出一种灵活处理接地故障的方案，讨论和改善铁路10kV配电网中性点运行方式存在的不足之处，提高供电系统的可靠性。
（图1）接地故障灵活处理策略流程
参考文献
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