小电阻接地是一种电力系统中性点接地方式,其核心原理是通过中性点接入一个阻值较小的电阻(通常几欧姆至几十欧姆),限制接地故障电流,同时保障系统安全运行。以下是其详细原理和特点:
一、基本原理
限制故障电流:当系统发生单相接地故障时,中性点电阻会与故障点形成回路,电阻的接入显著抑制了接地电流的幅值(通常限制在几百安培以内),避免短路电流过大损坏设备。
维持电压稳定性:电阻接地可减缓故障相电压降为零的速度,非故障相电压升高幅度较小(一般不超过线电压的1.4倍),保护设备绝缘。
提供故障检测信号:通过电阻的电流能被继电保护装置检测,快速定位并切除故障线路。
二、工作过程
正常运行时:中性点电压接近零,电阻中无电流通过。
单相接地故障时(如A相接地):
故障相电压降低,中性点电压偏移(升至相电压)。
故障电流经故障点、大地、中性点电阻构成回路,电流大小为:If=Uφ/Rn,Uφ为相电压,Rn为中性点电阻值)
电流被电阻限制在可控范围内,避免电弧重燃或设备过流。
三、技术特点
优点:
选择性保护:配合零序电流保护,可快速切除故障线路。
兼容性:适用于以电缆为主的配电网(如城市电网),电容电流较大时仍能稳定运行。
缺点:
需主动跳闸:故障时需保护装置动作,短时中断供电(不同于不接地系统的自恢复特性)。
电阻热损耗:需设计电阻的散热和短时耐受能力。
四、应用场景
电压等级:常见于6~35kV中压系统,尤其是电容电流大于10A的场合。
行业应用:城市配电网、工矿企业供电、海上风电等对供电连续性要求较高但需限制故障影响的系统。
五、与其他接地方式对比
不接地系统:故障电流极小(电容电流),但易产生过电压。
消弧线圈接地:补偿电容电流,但故障检测复杂。
直接接地:故障电流极大(需立即跳闸),但过电压风险最低。
小电阻接地通过物理限流和电压稳定机制,在保障系统安全与供电可靠性之间取得平衡,是现代中压电网广泛采用的接地方式之一。其设计需综合考虑系统电容电流、电阻阻值及保护配合等因素。
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