接地的原理是利用什么「什么是保护接地」

今天带来接地的原理是利用什么「什么是保护接地」，关于接地的原理是利用什么「什么是保护接地」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

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从事电网行业的小伙伴们，对于接地变并不陌生吧！作为一个可在配电网发生接地短路故障时，减小对地电容电流大小的装置，它在提高配电系统的供电可靠性方面起到了一定的作用。今天这篇文章，我们就来一同看看接地变的一些基本原理，并简要了解它有哪些运行维护的方法。

接地变压器（图片来源：网络）

消弧线圈

提到接地变，首先一个要说的就是消弧线圈。

长期以来，我国6~66kV的配电网大多是采用中性点不接地的运行方式。这种运行方式允许系统在单相接地时短时间内带故障运行，因而对提高供电可靠性是有帮助的。但是，随着城乡电网的扩大及供电线路的电缆化，系统对地电容电流急剧增加，单相接地后流经故障点的电流增大，接地电弧不易熄灭，从而在健全相产生幅值很高的间歇性弧光接地过电压，甚至进一步发展而引起相间短路故障，导致故障扩大，故障跳闸率明显上升。同时，由于过电压幅值高，容易引起电磁式电压互感器铁芯饱和而产生铁磁谐振，对系统设备造成极大危害。

这个时候，消弧线圈就派上了用场。与上文中提到的中性点不接地的运行方式相对，目前不少电网采用的是谐振接地方式，即在中性点装设消弧线圈，当发生单相接地时，由消弧线圈产生的感性电流补偿故障点的电容电流，使流经故障点的残流变小，电弧能够自然熄灭，抑制故障发展，防止事故扩大。运行经验表明，消弧线圈对抑制间隙性弧光过电压、及由于电磁式电压互感器饱和而产生的谐振过电压、降低线路的故障跳闸率、减少人身伤亡及设备的损坏都有明显作用。

接地变消弧线圈成套装置（图片来源：网络）

目前关于这方面的规定是：3~10kV架空线路构成的系统，和所有35、66kV电网，当单相接地故障电流大于10A时，中性点应装设消弧线圈；3~10kV电缆线路构成的系统，当单相接地故障电流大于30A时，中性点应装设消弧线圈。

有载消弧线圈，是一带铁芯的电感线圈，通过电动机来调整分接头的位置，从而改变消弧线圈的电感量。消弧线圈接在变压器或发电机的中性点上，当系统发生单相接地时，流过消弧线圈的电感性电流与流入接地点的电容性电流相位相反，接地弧道中的残流即为电感电流与电容电流的差值，调整消弧线圈档位，就可以使残流达到最小值，接地电弧可靠熄灭，从而消除弧光过电压。

油浸式调匝式消弧线圈（图片来源：网络）

接地变的原理

首先，要根据变压器绕组接线情况，判断是否需要接地变。如果变压器绕组是Y型接法，有中性点引出时，此时无需使用接地变压器。如果变压器绕组是△型接法，没有中性点引出，那么就需要使用接地变压器。

当绕组为Z接线时，它可带次级绕组，也可只有初级绕组。接地变压器每相由匝数相等的两个串联分绕组组成，每个磁芯上的两个分绕组之间，及它们对次级分绕组的零序互磁通为零。当系统发生接地故障时，对正序负序电流呈高阻抗，对零序电流呈低阻抗，使接地保护可靠动作。

当接地变压器兼做所用变使用时，接地变的额定容量等于所带消弧线圈的额定容量加上所用变的容量；独立使用时，接地变的额定容量大于等于消弧线圈的额定容量。

干式接地变压器（图片来源：网络）

其次，接地变的接线方式均遵循一定的原理。如下图所示：

三相Z型接地变压器接线原理图（图片来源：网络）

接地变成套柜其他元件

阻尼电阻，是用来限制谐振过电压，保护整套装置安全有效运行的一个重要组成部分。增加阻尼电阻的目的是当系统发生谐振时（即XC=XL），增加系统零序回路阻抗，防止谐振过电压，以保证中性点的位移电压UN小于15%相电压，维持系统的正常运行。

至于阻尼电阻的保护，其保护单元采用可控硅自触发技术，响应速度小于10微秒。当 系统发生单相接地时，中性点电压升高，电流增大；当大于设定值时，可控硅自动触发导通，迅速将阻尼电阻短接；当单相接地消失后，可控硅过零自动关断，恢复正常运行。

1~100高压阻尼电阻（图片来源：网络）

中电阻，其用于选线的中值电阻并联于消弧线圈两端，用真空断路器控制投切。当装置确认系统发生永久性单相接地故障时，真空断路器闭合，中值电阻投入，向系统注入有功电流供选线。由于此时中电阻承受很高的电压，因此经过很短延时（小于1秒）后，真空断路器立刻断开，切除电阻。

1）接地后投入中电阻延时：出厂设置为10秒左右；

2）中电阻投入时间：出厂设置为1秒；

3）两次投入中电阻间隔时间：出厂设置为60秒。

中性点电压互感器，是基于消弧线圈内的电压互感器不能保证测量精度的情况而考虑的，此时可以选用0.5级的中性点电压互感器，用以测量中性点电压，当中性点电压超过设定值时，装置判断系统发生单相接地故障。

中性点电压互感器（图片来源：网络）

接地变成套设备运行维护的方法

关于正常巡视，接地变和消弧线圈的要求是：

1）设备外观完整无损；

2）一、二次引线接触良好，接头无过热，各连接引线无发热、变色；

3）外绝缘表面清洁、无裂纹及放电现象；

4）金属部位无锈蚀，底座、支架牢固，无倾斜变形；

5）干式消弧线圈表面平整，无裂纹和受潮现象；

6）无异常震动、异常声音及异味；

7）瓷瓶、套管、阀门、法兰应完好，无裂纹；

8）所有熔断器和二次空气开关正常；

9）各控制箱和二次端子箱应关严，无受潮；

10）各表计指示准确；

11）引线接头、电缆、母线无发热迹象。

Z型接地变接线原理（图片来源：网络）

接地变、消弧线圈检修后的验收项目：

1）所有缺陷已消除，并经有关部门验收合格；

2）一、二次接线端子应连接牢固，接触良好；

3）消弧线圈装置本体及附件无渗、漏油，油位指示正常；

4）三相相序标志正确，接线端子标志清晰，运行编号完备；

5）消弧线圈装置需要接地的各部位应接地良好；

6）金属部件油漆完整，整体擦洗干净；

7）预防事故的措施符合相关要求；

8）分接开关调整灵活、可靠，指示正确；

9）电动调档操作可靠，档位指示跟现场档位一致。

断路器二次回路接线端子（图片来源：网络）

关于运行注意事项，需要注意：

1、若巡视中发现下列情况之一时，应向调度和上级主管部门汇报：

1）消弧线圈在最高档位运行，过补偿情况下，此时脱谐度大于5%（说明消弧线圈总容量裕度很小或没有裕度）；

2）中性点位移电压大于15%相电压；

3）消弧线圈、接地变压器有异常响声；

2、如控制装置显示分接头到头（表示补偿电流不够），消弧线圈仍应照常投入运行；如控制装置显示分接头到底（表示补偿电流过大），则应检查此时电容电流和残流的数值，若电容电流大于残流值，则消弧线圈继续投入运行；若电容电流小于残流值，则应将消弧线圈退出运行。同时向生技部门汇报。

3、系统发生单相接地时，禁止关闭控制器，及断开控制器的交直流电源。

4、发生单相接地必须及时排除，接地时限一般不超过2小时。

5、消弧线圈的投切、档位的改变及故障状态的处理等的操作，均应根据调度的命令执行。

消弧线圈（图片来源：网络）

最后一点，消弧线圈若出现异常情况或者事故，则应遵循以下处理方法：

1、消弧线圈事故处理要求：

1）中性点位移电压在相电压额定值的15%~30%之间，允许运行时间不超过1小时；

2）中性点位移电压在相电压额定值的30%~100%之间，允许在事故时限内运行；

3）发生单相接地必须及时排除，接地时限一般不超过2小时；

2、消弧线圈、接地变压器、阻尼电阻发生时应立即停运：

1）正常运行情况下，声响明显增大，内部有爆裂声；

2）严重漏油或喷油，使油面下降到低于油位计的指示限度；

3）套管有严重的破损和放电现象；

4）冒烟着火；

5）附近的设备着火、爆炸或发生其他情况，对成套装置构成严重威胁；

6）当发生危及成套装置安全的故障时，而有关的保护装置拒动时。