小電阻接地是一種電力系統(tǒng)中性點接地方式,其核心原理是通過中性點接入一個阻值較小的電阻(通常幾歐姆至幾十歐姆),限制接地故障電流,同時保障系統(tǒng)安全運行。以下是其詳細原理和特點:
一、基本原理
限制故障電流:當系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時,中性點電阻會與故障點形成回路,電阻的接入顯著抑制了接地電流的幅值(通常限制在幾百安培以內(nèi)),避免短路電流過大損壞設(shè)備。
維持電壓穩(wěn)定性:電阻接地可減緩故障相電壓降為零的速度,非故障相電壓升高幅度較?。ㄒ话悴怀^線電壓的1.4倍),保護設(shè)備絕緣。
提供故障檢測信號:通過電阻的電流能被繼電保護裝置檢測,快速定位并切除故障線路。
二、工作過程
正常運行時:中性點電壓接近零,電阻中無電流通過。
單相接地故障時(如A相接地):
故障相電壓降低,中性點電壓偏移(升至相電壓)。
故障電流經(jīng)故障點、大地、中性點電阻構(gòu)成回路,電流大小為:If=Uφ/Rn,Uφ為相電壓,Rn為中性點電阻值)
電流被電阻限制在可控范圍內(nèi),避免電弧重燃或設(shè)備過流。
三、技術(shù)特點
優(yōu)點:
抑制過電壓:減少電弧接地過電壓和諧振過電壓風(fēng)險。
選擇性保護:配合零序電流保護,可快速切除故障線路。
兼容性:適用于以電纜為主的配電網(wǎng)(如城市電網(wǎng)),電容電流較大時仍能穩(wěn)定運行。
缺點:
需主動跳閘:故障時需保護裝置動作,短時中斷供電(不同于不接地系統(tǒng)的自恢復(fù)特性)。
電阻熱損耗:需設(shè)計電阻的散熱和短時耐受能力。
四、應(yīng)用場景
電壓等級:常見于6~35kV中壓系統(tǒng),尤其是電容電流大于10A的場合。
行業(yè)應(yīng)用:城市配電網(wǎng)、工礦企業(yè)供電、海上風(fēng)電等對供電連續(xù)性要求較高但需限制故障影響的系統(tǒng)。
五、與其他接地方式對比
不接地系統(tǒng):故障電流極?。娙蓦娏鳎?,但易產(chǎn)生過電壓。
消弧線圈接地:補償電容電流,但故障檢測復(fù)雜。
直接接地:故障電流極大(需立即跳閘),但過電壓風(fēng)險最低。
小電阻接地通過物理限流和電壓穩(wěn)定機制,在保障系統(tǒng)安全與供電可靠性之間取得平衡,是現(xiàn)代中壓電網(wǎng)廣泛采用的接地方式之一。其設(shè)計需綜合考慮系統(tǒng)電容電流、電阻阻值及保護配合等因素。