3.1 单相接地电流的估算
在中性点不接地系统中，当系统发生单相接地时，单相接地电流IC等于正常时相对地电容电流ICi的3倍，即IC=3∑ICi。而正常时的相对地电容电流主要由架空线、电力电缆和主要电气设备（如发电机）组成。为说明问题，本文在此仅采用估算法对江南片区现阶段电力网络单相接地时的电容电流进行简要计算。
3.1.1 单相接地时架空线的电容电流IC1：
IC1=（2.7-3.3）λUNL×10-3（A）
式中UN—系统额定电压（KV）
L—线路长度（Km）
λ—设备影响修正系数。
根据片区的架空线均是无避雷线的架空线的情况，取UN=10KV、L=20Km、系数K=3.0、λ=1.16，因此：
IC1=3.0λUNL×10-3
=1.16×3.0×10×20×10-3=0.70（A）
3.1.2 单相接地时电力电缆电容电流IC2：
片区采用的电力电缆形式多样，截面面积从50～120mm2均有不同程度的采用。在此按平均截面积为70mm2估算。
IC2= （A）
式中S—电缆截面（mm2）
L—电缆长度（Km）
UN—系统额定电压（KV）
根据片区的电力电缆使用情况取L=20Km、S=70mm2、UN=10KV，因此：
IC2=
= =17.7（A）
3.1.3 单相接地时发电机电容电流IC3：
热电厂两台发电机的电容电流按下式进行估算：
IC3=2.5KSωUN×10-3/
式中K—绝缘材料系数
S—发电机视在功率（MVA）
ω—角频率（rad/s）
UN—发电机额定电压（KV）
对于热电厂B级绝缘的两台QF-6-2型汽轮发电机，取K=0.0187、S=7.5MVA、UN=10.5KV，因此：
IC3=2×2.5KSωUN×10-3/
=2×2.5×0.0187×7.5×2×3.14×50×10.5×10-3/
=0.3（A）
3.1.4 江南电网单相接地的接地电流IC：
由上述计算结果可知，江南片区电力系统发生单相接地时的接地电容电流为：
IC=IC1+IC2+IC3=0.70+17.7+0.3=18.7（A）
通过上述的保守估算，江南电网单相接地电流虽然没有超过30A，但是现有18.7A的单相接地电流正好处在极其容易发生单相弧光接地电流10-30A区间。特别对于热电厂不能带接地运行的发电机来说，现有系统的接地电流与国标规定的5A相差甚远，这正是上述2.1.3事故中造成发电机定子铁芯损坏的重要原因。随着即将上马的35KV变配电站的新建和用电负荷的增加，片区电力系统接地电流将进一步增加。为此在发生单相接地时，在接地点极其容易形成不稳定的间隙性弧光接地，从而产生过电压，危及供电安全。同时强烈的电弧将引起两相或三相短路，造成电气设备严重破坏，危及江南片区的安全生产。上述事故的发生已经确凿证明了上述分析的正确性和这种现象的存在性！为此如何采取防范措施就显得尤为重要。
4 防范措施
针对江南片区电力系统发生单相接地后的现状，要解决过电压以及发电机的单相接地电流的问题，应从以下几方面着手，以提高片区电力系统在出现单相接地时的稳定性和安全性。
4.1 改变10KV系统中性点的接地方式
片区电力系统中性点目前采用的是不接地运行方式，这种方式对其本身来说虽然有它的诸多优越性，根据《电气事故处理规程》的规定，在出现单相金属性接地时，可以运行1～2h，在出现单相弧光接地时可以运行15min，这对于电力用户来说其可靠性相对较好。但是实际上一旦产生弧光接地，过电压以及大的接地电流对电气设备的损坏是迅速的，根本就没有15min的时间留给值班人员进行分析、判断和处理。实践证明片区电力系统中性点不接地的优越性与其由此造成的损失和它带来的不利因素的影响相比，这种优越性已经很难体现。结合上述的分析，中性点是否继续维持不接地方式，值得探讨。笔者认为要从根本上这类问题，中性点采用消弧线圈接地，应该不失为行之有效的措施之一。
消弧线圈是一个铁芯可调节的电感线圈，将它装设于热电厂发电机或即将新建的35KV变电站变压器的中性点，这样片区10KV系统一旦发生单相接地（不仅是弧光接地）时，可形成一个与接地电流大小近似相等、方向相反的电感电流与容性接地电流相补偿，从而达到限制接地电流，避免在接地点形成弧光。同时即使是运行方式发生变化，使消弧线圈的补偿度或脱谐度发生变化（无论如何变化，只要在设计上考虑充分，均不可能由过补偿转变为全补或欠补），而产生弧光接地，燃弧后电容的充放电电流要经过消弧线圈流回，而不会在故障点形成多次弧光重燃，这样就有效地避免了接地点的间歇性燃弧，达到限制弧光过电压的目的。同时在经过精确测试现有系统的单相接地电流的基础上，合理地设计和选择好消弧线圈，可以将接地电流限制在5A以下，以确保热电厂发电机的运行安全。
对于10KV系统中性点的接地方式有诸多方式，如高阻或低阻接地等。但采用消弧线圈接地仍是最行之有效的方式。因为采用消弧线圈接地系统仍属于小电流接地系统，改造后不会对现有电气运行方式造成影响，不会涉及到继电保护方式的调整。要采用消弧线圈接地，必须对现有系统的单相接地电流进行实测，以准确地选择消弧线圈，因为理论计算出来的单相接地电流与实际接地电流会有很大偏差。在我国诸多电网，特别是一些大型工矿企业的10KV系统都进行了中性点接地方式的改造，技术可行，经验成熟，运行可靠。
4.2 合理选择过电压吸收装置
片区10KV系统面临的过电压不仅仅是单相弧光接地过电压，对于雷电过电压、操作过电压、谐振过电压等等仍然是存在的。随着国家关于断路器推行“无油化”改造的不断进行，江南片区原有的大量少油断路器（SN系列）将逐步改造为ZN或VS系列真空无油断路器，而真空断路器在分断感性小负载电流时产生的截流过电压，也将危及到片区电气设备的安全。因此合理的选择和设置过电压保护装置，对于现有的片区电力网来说显得异常重要。
采用避雷器作为过电压吸收装置，仍是目前电力系统的潮流和主要措施。氧化锌避雷器（MOA）以其优越的保护特性，是10KV电网中避雷器的首选。MOA的种类繁多，对于限制操作过电压各个厂家生产了专门用于保护旋转电机、线路、电容器组以及电站用、配电用等不同类别的MOA，还有YW系列和HYW系列。在防爆、防潮、抗老化、抗污秽等性能方面，HYW系列远远优于YW系列。从2.1.1事故和大量MOA损坏的事例分析可以看出，正确选择MOA的标称电流、电压等级、工频放电电压、雷电冲击电流、适用范畴以及优良的产品质量是保证MOA安全可靠运行的关键。通过对MOA的分析比较，热电厂将10KV母线上原设计选用的Y3W-10/31.5型MOA更换为HY5WZ-17/45型MOA后，MOA运行安全可靠，未发生MOA损坏事件。
