（电力系统及其自动化专业论文）全电缆贯通线合理接地方式与继电保护配置研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位 第1f 页 a b s t r a c t f o rp a s s e n g e rd e d i c a t e dl i n eh a sl a r g ef r e i g h tv o l u m e ，h i g he f f e c t i v e n e s s ，a n das e r i e s o fs i g n i f i c a n ta d v a n t a g e so fs o c i a la n de c o n o m i c ，t h ec o r r e s p o n d i n gc o n s t r u c t i o np r o j e c t s h a sb e e ni nf u l ld e v e l o p m e n ti nc h i n a a st h ec a b l el i n ec o m p a r e dw i t ho v e r h e a dl i n eh a s o b v i o u sa d v a n t a g e ss u c ha sl i t t l ei n f l u e n c eb ye x t e r n a lf a c t o r s ，s m a l lm a i n t e n a n c e ，p r o j e c t h i d d e n ，a n dd o e sn o ta f f e c tt h ee n v i r o n m e n ta n dp e r s o n a ls a f e t y , t h r o u g ht h ed e s i g n s t a n d a r d ，t h ee n t i r ec a b l ep o w e rl i n ei sa d o p t e di sc o n s t r u c t i o no f h i g h - s p e e dr a i l w a y d u et op o w e rc a b l et og r o u n d i n gc a p a c i t i v ec u r r e n ti su s u a l l yd o z e n so ft i m e sh i g h e r t h a no v e r h e a dl i n e ，t h ei m p r o v i n go fp o w e rc a b l ep r o p o r t i o n ，s i g n i f i c a n t l yi n c r e a s ep o w e r s u p p l ys y s t e m o nt h e g r o u n dc a p a c i t i v ec u r r e n t ，c a u s e t h e s y s t e m t oal a r g e r s i n g l e - p h a s e - t o g r o u n dc u r r e n t ，g r o u n da r cc a r ln o tb es e l f - e x t i n g u i s h i n gw i t hs i n g l e - p h a s e g r o u n df a u l tr u n s ，w i l ll e a dt of a i l u r et oe x p a n d ，r e s u l t i n gi no v e r v o l t a g e ，t h ea b o v ef a c t o r s h a v el e dt op a s s e n g e rd e d i c a t e dl i n ec a b l et h r o u g hc a p a c i t i v ec u r r e n tc o m p e n s a t i o nm e t h o d ， s y s t e mg r o u n d i n ga n dp r o t e c t i o n ，a r ed i f f e r e n tf r o mt h ec o n v e n t i o n a lw a y i nv i e wo ft h ew h o l ec o u n t r yd on o tl u l lt h ee n t i r ec a b l ep o w e rl i n em a t u r ee x p e r i e n c e ， i no r d e rt oe n s u r et h ep o w e rs u p p l ys y s t e mp a s s e n g e rs a f ea n dr e l i a b l e o p e r a t i o no f p a s s e n g e rd e d i c a t e dl i n ec a b l et h r o u g ht h et e c h n i c a lp r o b l e m si nf u l t h e rd i s c u s s i o n ，a n dt o d e v e l o p ap r a c t i c a ls o l u t i o ni sv e r y n e c e s s a r ya n dv e r yu r g e n t c o n s i d e rt h ep o w e rl i n e ，d u et ot h e i rl e s s e rp o w e rl o a dc h a r a c t e r i s t i c s ，s of o ral o n g d i s t a n c e ，t h ee n t i r ec a b l ep o w e rl i n e ，n o to n l yc o n s i d e r i n gs w i t c h i n ga w a yf r o mt h et r a n s i e n t p r o c e s s ，b u ta l s oc o n s i d e rt h eo p e r a t i o no fc a p a c i t i v ec u r r e n tc o m p e n s a t i o n t h i st h ee n t i r e c a b l ep o w e rl i n ef r o mt h e r a i l w a yt h r o u g ht h ea p p l i c a t i o no fp o w e rl i n ep u r p o s eo f p r o c e e d i n g o i lt h ew h o l ec a b l et h r o u g ht h en e u t r a lg r o u n d i n gl i n e c o m p a r i s o no ft h e c a p a c i t i v ec u r r e n tc o m p e n s a t i o ni nas p e c i f i cc a s e ，d i f f e r e n tf r o mt h ec a b l el i n er u n n i n ga n d e v e r yl i n kf a i l u r ed e m i l e ds t u d ya n dd i s c u s s i o n ，f o rt h ep r o t e c t i o no ft h er a i l w a yl i n et h r o u g h t h ec o n f i g u r a t i o na n ds e r i n gp r o v i d eav a l u a b l er e f e r e n c e k e y w o r d ：e n t i r ec a b l ep o w e rl i n e ；n e u t r a lg r o u n d i n g ；c a p a c i t i v ec u r r e n t ；s i m u l a t i o na n d c a l c u l a t i o n ；p s c a d 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密酬使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“寸) 学位论文作者签名： 榻槲 f 日期j 沙o s 3f 西南交通大学硕士学位论文主要工作( 贡献) 声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 本文通过对铁路1 0 k v 全电缆贯通线路系统进行分析，对比不同的中性点接地方式 的特点，整理出对于贯通线路在不同情况下所适用的接地方式。通过p s c a d 仿真验证 所选方案的合理性，并对贯通线路进行继电保护方案配置研究。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。 本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 敝作者躲榻柳 日期： z os ；f 西南交通大学硕士学位论文第1 页 1 1研究背景及意义 第一章绪论弟一早三百t 匕 1 1 1研究背景 随着我国经济与社会发展的迫切需要，在建设未来可持续发展的综合交通系统时， 大力发展电气化交通是主要措施，努力保持铁路在客运中的骨干地位有着重要的意义。 虽然我国铁路得到了良好发展，已形成完整的产业体系，实现了大规模应用，营业总 里程已达7 6 6 万公里，承担了约7 的总客运量，约3 7 的总客运周转量，约1 5 的 总货运量及约2 7 的总货运周转量，但与交通发展的需求及铁路在综合交通系统应有 的作用相比，仍存在着路网密度小，运营速度低及电气化率低的问题，必须大力加速 电气化铁路的建设，加强客运专线建设的比重。可喜的是，2 0 0 4 年初国务院常务会议 已原则通过了我国“中长期铁路网规划”，根据中长期铁路网规划和铁路跨越式 发展的思路，到2 0 2 0 年，我国将建立省会城市及中大城市间的快速客运通道，建成“四 纵四横”铁路快速通道以及四个城际快速客运系统，建设客运专线1 2 万k m 以上，构 成我国高速铁路的基本框架，以便解决我国主要干线铁路运力不足和，满足社会经济 发展的需要。 电力贯通线作为铁路电力系统的重要组成部分，肩负着向铁路车站和沿线的全部 非牵引电气设备供电，包括动力和照明。因此对供电可靠性要求非常高。由于电缆线 路受外界条件影响较小，供电可靠性高，现阶段的电力贯通线正在从架空输电线向全 电缆线路过渡。为补偿容性无功过大造成系统功率因数较低，在电缆贯通线系统需要 采用补偿措施，以保证功率因数在0 9 以上眵3 。电力贯通线系统包含了多种运行模式和 故障模式，例如空载运行、负载运行、单相接地故障等，通过分析系统电流、电压、 功率因数等参数，可以判定系统运行的稳定性，提高设计的可靠性和合理性h 。有些地 区在技术经济上未作全面分析比较，不结合当地实际情况，盲目地采用不适当的中性 点接地方式，使得电网弧光接地和谐振接地过电压引起的故障还时有发生，特别是在 限制过电压、补偿电网单相接地电容电流以及继电保护等方面还存在问题。这对电网 的安全、可靠运行带来很大影响。 1 1 2 研究意义 经济的发展和文明的进步，全球生产和生活用电量日益增加，对输电、供电线路 的容量和可靠性要求也越来越高。作为连接电气设备、输送和分配电能的电缆线路的 应用越来越广泛，已经在城市电网范围内逐渐取代架空线的地位。 高效、高可靠性的输电、供电渠道，随着其应用范围的扩大，电缆长度和覆盖地 域面积的增加，在应用中带来的问题也越来越突出。如：电容电流问题、系统保护问 题、中性点接地问题以及运行方式和运行策略的问题等等。中性点采用的运行方式不 西南交通大学硕士学位论文第2 页 同，会影响到供电系统许多方面的技术经济问题。如供电的可靠性、电气设备和线路 的绝缘水平、对通讯系统的干扰、继电保护的正确动作等。因此，中性点采用什么样 的运行方式，实际上又是个涉及到供电系统许多方面的综合性技术问题。 国内外还没有关于电缆线路成熟的运行经验，对于电缆中性点选择何种接地方式 还存在着不同的认识，为保证客运专线电力供电系统安全、可靠运行，对客运专线电 缆贯通线路接地方式进行深入细致的研究，并且制定出切实可行的解决方案是十分必 要的，而且是十分迫切的。同时针对中性点接地方式的不同，选取合适的继电保护配 置方案对提高电缆贯通线供电可靠性有着重要的意义。 1 2 国内外研究现状 中性点接地方式是一个涉及供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电 压保护、继电保护、通讯干扰、电磁兼容及接地装置等多方面的综合性技术问题。它 对电网运行的安全可靠性和经济性有着重大影响。电力系统的中性点接地方式主要有 两大类：凡是单相接地电弧能够瞬间自行熄灭者，属于小电流接地方式，主要有中性 点谐振( 经消弧线圈) 接地方式、中性点不接地方式和中性点经高电阻接地方式等。 凡是需要断路器遮断单相接地故障者，属于大电流接地方式，主要有中性点直接接地 方式、中性点经低电抗、中电阻和低电阻接地方式等。 传统上以不接地方式为主，近年谐振接地和小电阻接地方式得到较为广泛的应用。 目前，对于架空线路或者架空与电缆混合线路的接地方式，学术界和工程界的观点是 一致的，即接地电流较小时采用不接地方式，接地电流较大时采用谐振接地方式。分 歧主要在于，对于纯电缆网络究竟应该采用小电阻接地方式还是谐振接地方式，本质 上是大电流接地方式和小电流接地方式之间的争论。小电阻接地方式的主要优点是可 以限制过电压水平、易于选择故障线路，缺点是瞬时性故障跳闸降低了供电可靠性、 接地电流大对通信系统有影响；单相接地时较大的电容电流产生的跨步电压和接触电 压对人身安全将构成极大的威胁；单相接地电弧不易熄灭，电弧接地产生的弧光过电 压对设备绝缘的威胁；系统长时间带单相故障运行容易发展成为相间短路或三相故障。 而谐振接地方式恰恰相反，其主要优点是自动消除瞬时性故障提高供电可靠性、接地 电流小，缺点是过电压( 特别是工频) 较高、故障线路选择困难。总体而言，小电阻 接地方式管理简单，但对供电可靠性影响较大，而小电流接地方式恰恰相反。二者在 人身安全方面则均存在定不安全因素【5 】。 建国以后直至8 0 年代中期以前，我国参照前苏联的做法，对l o k v 电网中性点主 要采用不接地或经消弧线圈接地的运行方式。到8 0 年代中期以后，由于电网结构更为 复杂，运行方式也经常变化，这样消弧线圈调整就存在一定的困难。1 9 8 7 年广州区庄 变电站l o k v 电网率先在国内采用了中性点经低电阻接地方式。在此以后国内很多l o k v 电网，如北京、上海、天津、深圳和珠海等城市也先后采用了中性点经低电阻接地运 西南交通大学硕士学位论文第3 页 行方式。与此同时，不少地区在以往消弧线圈运行的基础上开始推广采用自动跟踪、 自动调谐( 带电情况下调节消弧线圈分头) 的消弧线圈接地系统，使配电网经常处在最 佳补偿状态下运行。自动跟踪补偿的消弧线圈与微机接地保护相配合，先后在珠海、 铁岭供电局，邢台、大同煤矿，山西铝厂、本溪钢厂和辽河油田等地的6 6 ，3 5 ，1 0 ，6 及3 k v 的电网中应用【6 j 。 世界各国对电网中性点接地方式的选择并不统一【3 7 】。法国1 0 k v 电网的中性点，从 六十年代初采用低阻抗接地方式以来，曾经有近3 0 年的历史。为了满足电能质量不断 提高的要求和保障人身安全及适应负荷特性变化等的需要，法国电力公司毅然决定从 九十年代初开始，将城市和农村的纯电缆网络、混合电网和架空线路的电网中性点， 全部改为谐振接地方式运行。 美国电力公司在3 0 k v 及以下的电网，中性点接地方式很不统一。早期广泛采用快 速切断故障的方式。目前，消弧线圈接地方式发展很快，但在城市供电电网中( 2 2 - - 7 7 k v ) 中性点直接接地或经低电阻接地的占7 1 ，经消弧线圈接地方式的占1 2 ，不接地的 占1 0 5 ，经小电抗接地方式的占6 5 。这是因为美国基本为私营电力企业，系统的 备用容量大，网架结构好，自动化水平和管理水平高等，故供电可靠性自然也耐3 8 】。 日本1 1 3 3 k v 的电网中，消弧线圈和电抗接地方式为2 7 9 ，电阻接地方式为 3 0 6 。德国最先采用了接地故障补偿装置( 即现在所称的消弧线圈) ，并在中欧和斯地 那维亚地区被广泛地实用。前苏联1 0 k v 电网单相接地短路电流小于2 0 a 时，采用中 性点绝缘的接地方式。否则，采用中性点经消弧线圈的接地运行方式【3 9 1 。英国6 6 k v 及以下的电网中性点采用经消弧线圈接地和直接接地的两种方式均有。 爱尔兰1 0 k v 电网电容电流较小，因而运行于中性点绝缘方式。澳大利亚1 l k v 及 以下电网中性点采用低电阻接地。新西兰、马来西亚、西班牙：1 3 2 k v ( 1 1 0 k v ) 以下电网 中性点采用经消弧线圈接地。可见，国外中压配电网中性点接地方式主要是经消弧线 圈和经电阻两种，具体选择的方式依据国家的不同以及同一国家不同地区的差异而不 同【3 7 1 1 3 本文主要研究内容 随着客运专线的不断建设和发展，列车时速的不断提升，对输电、供电线路的容 量和可靠性要求也越来越高。作为连接车站电气设备、向铁路沿线设备提供稳定电力 供应的电缆线路的应用越来越广泛，已经在逐步取代架空贯通线的地位。 电缆作为高效、高可靠性的输电、供电渠道，随着其应用范围的扩大，电缆长度和 覆盖地域面积的增加，在应用中带来的问题也越来越突出。如：电容电流问题、系统 保护问题、中性点接地问题以及运行方式和运行策略的问题等等。因此，本文通过对 电缆贯通线中性点接地方式进行分析，研究不同接地方式对于电缆线路在运行与故障 情况下电压、电流变化的影响，以及在相关情况下如何配置贯通线保护。 西南交通大学硕士学位论文第4 页 i i i i i i i i i 皇- - ii 一i ii-i i 第二章中性点接地系统运行方式比较 2 1 中性点接地方式综述 随着电力工业的发展，目前我国许多地区已经形成具有多种电压等级的大型电力 系统。为了保证电力系统安全、经济、可靠运行，必须正确地选择电力系统中性点的 接地方式。选择电力系统中性点接地方式是一个综合性问题，它与电压等级、单相接 地短路电流、过电压水平、继电保护的配置等多种因素有关。能否恰当地选择电力系 统的中性点运行方式，将会直接影响电力网的绝缘水平、系统供电的可靠性、发电机 和主变压器的安全运行以及对通信线路的干扰等问题，同时还与国家的技术经济政策 有关【8 】o 电力系统的中性点接地( 系指电力系统中发电机或变压器的中性点的接地) 是一 种工作接地。目前，我国电力系统中性点接地方式可分为中性点非直接接地和直接接 地两大类。 ( 1 ) 中性点非直接接地系统：中性点不接地系统；0 中性点经消弧线圈接地 系统；中性点经高阻接地系统。 ( 2 ) 中性点直接接地系统：中性点直接接地系统；0 中性点经小电阻接地系 统。 2 2 中性点接地方式比较 2 2 1中性点不接地系统 中性点不接地系统，是指与该系统直接连接的全部发电机和变压器中性点对大地 为绝缘的系统。中性点不接地系统又称为中性点绝缘系统。 中性点不接地方式结构简单，运行方便，不需任何附加设备，投资省，适用于 农村1 0 k v 架空线路长的辐射形或树状形的供电网络。该接地方式在运行中，若发生单 相接地故障，流过故障点的电流仅为电网对地的电容电流，其值很小，不形成短路回 路。但是长时间的接地运行，极易形成两相接地短路：弧光接地还会引起全系统过电压， 这种过电压能量大，持续时间长，同时在持续过程中，电网的单相接地还可能发展为 两点接地短路，使事故进一步扩大。中性点不接地系统发生单相接地故障时，其接地 电流很小，若是瞬时故障，一般能自动消弧，非故障相电压升高不大，不会破坏系统 的对称性，可带故障连续供电l 2 h ，从而获得排除故障时间，相对地提高了供电的可 靠性【91 0 1 。中性点不接地系统简单网络图( 单条线路) 如下图2 1 所示： 西南交通大学硕士学位论文第5 页 c 图2 1 中性点不接地系统 不论是架空线路还是地下电缆，各相导线之间以及每相导线与大地之间都存在着 分布电容，如图2 一l ( 忽略导线间电容) 。一般来说，线路零序电容的大小与线路的长度、 导线的半径、几何均距以及线路与地面的距离等因素有关。在考虑线路充分换位的情 况下，相间电容是相等的，并且三相的对地电容也是对称的。 在正常运行时，忽略电源和线路压降，三相各相对地电容c 相等。在相线对地电 压u 彳，作用下，每相都有一个电容电流流入地中。由于三相电压对称，无零 序电压：忽略三相负载不对称产生的不平衡电流，三相电流之和也等于零，无零序电流。 即 0 0 = 喜够+ 0 丑+ d c ) = o ( 2 1 ) j j 。= 妻p + j 占+ t ) = o ( 2 2 ) j 当系统发生单相接地时，其等值电路图如图2 2 为： c 图2 - 2 ( a ) q b 性点不接地系统单相接地故障示意图 西南交通大学硕士学位论文第6 页 - i d 图2 - 2 ( b ) 中性点不接地系统单相接地故障示意图 当系统中a 相发生金属性接地时，则有 u + u = 0 所以u = 一u j t 从图上可以看出，b 、c 两相对地电压分别为 u b = u 日+ u _ = u 口一u 彳= 女l e ，驴 u c = u c + 【，= u c u 一= 及厶毋 1 3 、c 两相对地电容电流分别为 五：粤：以以p ，盼 。j x c 诰惫2 妇叫m ( 2 - 3 ) 式中 ，占、，c 一分别为b 、c 相的对地电容电流； u 口u c 一分别为1 3 、c 相的对地电压； c 一各相对地电容； 彩一电源角频率； 以电源相电压。 西南交通大学硕士学位论文第7 页 根据基尔霍夫第一定律可知接地点电容电流如为 l o = - ( i b + l c ) = 一3 & c ( p 驴+ p j g o 。) = 3 0 ) c u 妒e - 静 显然可见，接地点故障相对地电容电流为 1 d = 3 a c c r , ( 2 4 ) 非故障相对地电压为 = = 4 3 1 r ( 2 5 ) 当中性点不接地系统中发生一相金属性接地时，根据上述分析可得出以下结论： 故障相对地电压为零；非故障相对地电压升高到3 倍相电压；接地点电容电流为 系统正常时一相对地电容电流的3 倍；接地点电容电流超前故障相电源电压9 0 0 ； 系统的线电压不变。 中性点不接地系统中接地故障经过渡电阻氐接地时，系统中性点的电压偏移要比 改点发生金属性接地时的电压偏移小 当系统中a 相发生经过渡电阻氐接地时，忽略各项对地泄露电导，则有 y 口= y c2j c o c ia = 瓦1 + ) 蕊 式中y 彳、以、 y 。c 一分别为三相对地导纳； 心一过度电阻 电源中性点对地电压为 u n - 一攀群 ：j l u 。 1 十j a , , c r 二8 ua ( 2 6 ) ( 2 7 ) 西南交通大学硕士学位论文第8 页 ni n 式中 p 一接地系数，夕2 i 巧面i 通过以上分析可以看出：当r ，在0 , - 一o o 之间变化，电源中性点电压u 将在o 之间变化嘲。 中性点不接地方式结构简单，运行方便，不需任何附加设备，投资少，适用于农 村1 0 k v 架空线路为主的辐射形或树形的供电网络。当中性点不接地配电网发生单相接 地故障时，故障相对地电压下降为零，两个非故障相对地电压将上升为线电压，此时 三个线电压仍然保持对称和大小不变，对用电设备的继续工作没有什么影响，故规程 规定，系统仍可以继续运行两小时，但要求各种设备的绝缘水平按照线电压来设计n 利。 中性点不接地方式在单相接地故障时仍能继续供电是一个很大的优点。但是在电 力供电系统中采用电缆的时候，线路对地电容较大，正常运行时电容电流约为 o 3 o 5 a k m ，单相接地时电容电流约为0 9 1 5 a k m 。正常运行时，6 0 k m 电缆线路电 容电流约为1 8 3 0 a ；单相接地时，6 0 k i n 电缆线路电容电流约为5 4 - - , 9 0 a 。 近几年国家和地方大力投资进行城网、农网改造，电网规模扩大，电缆线路不断 增加，6 - 3 5 k v 中压电网原有的中性点不接地方式己不再适宜，并己逐渐被其他接地方 式取代【1 1 1 2 1 3 1 。 中性点不接地方式具有下列缺陷： ( 1 ) 对电容电流有严格的要求，根据电力规程，对3 5 k v 及以下系统，规定当3 1 0 k v 电网电容电流小于3 0a ；2 0 k v 以上电网电容电流小于1 0 a 时，可采用中性点不 接地运行方式。 ( 2 ) 中性点不接地电网发生单相接地时，中性点电位偏移，过电压水平高，持续的 时间长。而目前在我国随着经济发展，城镇配电网中大量采用电流和各类封闭组合电 器，甚至进口设备，这些设备绝缘水平一般较低，且一旦被击穿很难修复，因而不宜 带单相接地故障持续运行。 2 2 2 中性点直接接地系统 为了防止发生单相接地时，电源中性点电位变化和相对地电压升高的一种办法是 将中性点直接和大地连接起来，采用这种接地方式的系统称为中性点直接接地系统。 中性点直接接地系统绝缘正常时，电源中性点电位与大地相同，各相对地电压等 于电源相电压。如果系统中发生一相与大地相连接( 即单相短路) ，将会产生很大的短 路电流，。这时断路器在继电保护装置的作用下自动断开，将电源与故障点隔开。由 于电源中性点与大地直接有接地线固定连接，所以未故障相对地电压也不会升高。因 此，电网中电气设备的相对地绝缘水平可按相电压考虑，从而使绝缘费用大大降低。 当电网的额定电压愈高时，采用中性点直接接地方式所节省绝缘费用的效果愈明显。 西南交通大学硕士学位论文第9 页 中性点直接接地系统的原理接线图如图2 3 所示： r lhj f b a r ：c 仔 h 上 ； 土c o = a 。= - 小 j 【一 夕 士 图2 31 0 k v 电网中性点直接接地系统示意图 中性点直接接地系统中发生单相接地故障时，利用对称分量法可以求得其故障电 流为 厶= 厶。+ 厶- + 厶：2 3 厶。2 i i 砭3 u 而妒( 2 - 8 ) 式中l o 。、厶。、厶：一故障电流的零序、正序、负序分量 、z d 。、z d ：一零序、正序、负序网络中短路点的输入阻抗 由于中性点直接接地系统中的零序阻抗z n 较小，所以当发生单相接地故障时，系 统中便会流过很大的单相接地短路电流，这不但会对电气设备造成严重的破坏，还将 对邻近的电信设备产生电磁感应危险影响，并在接地装置上产生高电位，经过地下的 直接传导，使电信设备的接地部分也产生高电位，导致对电信设备的高电位危险影响【。 因此，在全电缆贯通线路中一般不采用中性点直接接地方式运行。 2 2 3中性点经电阻接地系统。 为了降低发生单相接地时，接地电流过大的办法是将中性点与大地之间通过一定 的电阻连接起来，采用这种接地方式的系统称为中性点接地系统。 当贯通线发生单相接地故障时，在贯通线系统的接地电容电流中附加了一个有功 分量，显著增大故障点的接地电流，形成稳定的接地电弧，使继电保护迅速切除故障。 其特点如下： ( 1 ) 有效地降低单相接地工频过电压和弧光接地过电压水平，是消除电压互感器铁 磁谐振过电压的最有效的措施。只要r 4 1 r 时，降低过电压的作用己不明显。 对于铁路贯通线来说，一般其处于配电网络末端，且考虑为了减少对通信信号的 干扰，可采用4 0 0 6 0 0 a 故障接地。 综合考虑系统暂态过电压倍数的因素影响和低点阻接地系统要求发生故障立即断 电，为此低点阻接地系统中性点电阻可按下式计算 r = ( 2 3 ) l( 2 - 1 6 ) 对于某l o k v 电缆贯通线，电缆截面为9 5 r n m 2 ，系统单相接地电容电流为7 5 a ，系 数选3 ，则中性点接地电阻为2 6 欧姆。调压器同时带两个方向的贯通线时，单相接地 电容电流为1 4 5 a ，则中性点接地电阻为1 4 欧姆。为了保证保护装置能可靠动作，降低 西南交通大学硕士学位论文第1 7 页 暂态过电压倍数，应考虑单相接地时接地点的过渡电阻影响【1 6 】。对于上例的中性点接 地电阻可以取1 0 欧姆。 在系统发生单相或两相不对称接地时，健全相的电压都会升高，其中单相接地时 的健全相的暂态过电压可能达到更高的数值。 表2 2 中性点经1 0 欧姆小电阻接地仿真计算 电缆长度正常运行接地点b接地点c中性点过中性点故障点 k m单相电容相过电压相过电压 电压q u ) 电流 电流 电流( a )