当电网发生单相接地时,接地电阻柜向接地点提供额外的阻性电流,使接地电流呈阻容关系,从而保证产生的过电压不超过相电压的2.6倍。在电力系统中,为了满足设备运行可靠性、设备绝缘和保护措施的影响和要求,中性点经接地电阻柜接地,可以将故障电流限制在一个适中的大小,这一方面使继电保护具有足够的灵敏度和选择性。
同时故障点可能只发生局部轻微损坏,将暂态过电压限制在正常线对中性线电压的26倍以内,防止电弧重燃,避免因电弧接地过电压损坏、主设备的扩容事故。因为变压器中性点接地方式的选择是一个涉及线路和设备绝缘等级、通信、继电保护、供电网络安全可靠性等综合问题。
中国配电网供电系统的做法与大型工矿企业不同,过去多采用中性点接地和经消弧线圈接地的运行方式。中性点接地电阻柜采用优质非金属特种材料,或不锈钢材质镍铬合金(Cr20Ni80)栅格电阻,电导率高,温度系数α为8.5x10-5℃(20-1100℃),温度系数高。电阻可耐1400℃的高温,耐腐蚀,稳定性好。
电阻柜一般用于户内,柜体采用喷塑冷轧钢板或不锈钢板制成,耐腐蚀,防护等级高。当变压器绕组为三角形连接,而需要独立安装Z型绕组接地变压器时,该装置可与之配套使用。可降低单相接地时非故障相的过电压和各种操作过电压,抑制弧光接地过电压,消除谐振过电压和断线过电压。单相接地故障时可维持运行,运行方式灵活,可满足不同的运行要求。
近年来,由于电力系统的发展和用户用电量的增加,一些省市电网大力推广接地电阻柜的运行方式。当电流大于规定值时,会发生电弧接地过电压。采用中性点电阻接地方式的目的是向故障点注入阻性电流,使接地故障电流呈现阻容特性,减小与电压的相位差,降低故障点电流过零后的重燃率,将过电压限制在相电压的2.6倍以内,提高继电保护对跳闸的灵敏度,有效保护系统的正常运行。