发电机中性点接地方式及作用

中性点接地在三相电路中，三相电压源一般连接成星形或三角形两种特定的方式。

当三相电源（变压器或发电机，或三相负载）各相的同极端都联接到一个共同节点时，称为三相电压源（或三相负载）的星形接线。

该共同节点称为中性点，简称中或零点。

中性点分电源中性点和负载中性点。

由中性点引出的导线称为中性线，简称中线。

当中性点接地时，中线又称为地线或零线。

在三相电流对称时，中线电流为零。

三相电压源星形联接且引出中线时，形成三相四线制，它可以供给线电压和相电压两种等级电压，方便用户用电。

若将中线接地，则电路中各处对地电压不会超过相电压，在单相接地时，非故障相的对地电压接近相电压，因而可降低电路元件的绝缘要求，也有利于带电区域地表的人畜安全。

当三相负载不对称时，有利于消除中性点位移，保持负载相电压对称而正常工作。

为防止运行时中线断开，不允许在中线上安装保险丝或开关，必要时选用强度较高的导线作为中线。

中性点接地系统（earthed neutral system）三相交流电力系统的中性点与大地之间的电气连接方式，称为电网中性点接地方式。

中性点接地方式涉及电网的安全性、可靠性和经济性；同时直接影响电气系统设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护方式、通讯干扰等。

由于电力系统中变压器的接地方式决定了系统的接地方式，所以一般也将电力系统中变压器中性点的接地方式理解为对应的电力系统的中性点接地。

电力系统的中性点接地有多种方式，各种接地方式都有一定的适用范围和使用条件，接地方式可以划分为两大类：大接地电流系统和小接地电流系统。

我国电力系统中性点的运行方式有：中性点不接地（绝缘）、中性点经消弧线圈接地、中性点直接接地。

大、小接地电流系统指的是当发生单相接地时，流过接地点电流的大小。

如果把变压器的中性点直接接地，当发生单相接地时，将构成回路，在接地点流过很大的短路电流，故称大电流接地系统，其单相接地时电弧不能自行熄灭，需要断路器来遮断。

如变压器中性点不接地，当发生单相接地时，不构成故障回路，在接地点只流过系统对地的电容电流，数值较小，故称小电流接地系统，其单相接地故障时电弧能够自行熄灭。

一、前言1.1 发电机中性点接地方式的选择发电机是电力系统的原动力，在运行中必须具备对突发性故障的应变能力，发电机中性点的接地方式与此有密切的关系。

发电机中性点的接地方式有：①中性点直接接地②中性点经低阻抗接地③中性点不接地④中性点经消弧线圈接地⑤中性点经高阻抗接地。

1.2 发电机经高阻抗接地方式发电机中性点经高阻接地能有效抑制发电机接地故障电流，从而有效防止发电机定子绕组烧毁,并降低电弧接地暂态过电压。

中性点经高电阻接地有多种方案，其中以单相接地变压器与电阻器结合的方案最优。

我公司生产的CXRD-FZ型接地电阻柜，体积小，重量轻。

接地变压器抗冲击，阻燃，局放小。

电阻采用特种材料制作，性能稳定，通流能力强。

第 1 页共5 页二、系统概述2.1 使用范围CXRD-FZ型发电机中性点电阻器柜为专用于发电厂发电机中性点采用高电阻接地的成套装置。

发电机电压等级主要为6kv至20kv。

当定子发生一点接地时，可限制接地电流在很小的数值，并有效抑制电弧接地暂态过电压2.2 使用环境1、适用于户内。

2、环境温度：不低于-40℃，不高于+40℃。

3、海拔高度不超过3000m。

4、相对湿度：不大于95%（25℃）。

5、电网频率：58～62Hz(60Hz系统)、48～52Hz(50Hz系统)。

6、安装场所的空气中不应含化学腐蚀气体和蒸气，无爆炸性尘埃。

2.3 产品型号及组成说明本公司免费根据用户要求计算电阻值，确定型号2.3.1接地变压器参数绝缘等级：H 级温升：≤100K冷却方式：AN防护等级：纸绝缘干式接变压器产品防护等级分为IP00(无外壳)、和IP20，IP23(有外壳)。

绝缘水平、阻抗电压、空载损耗、负载损耗按相应的国家标准绝缘电阻测试：高压—低压及地≥300MΩ、低压—地≥100 MΩ三、成套装置的组成及结构3.1装置组成CXRD-FZ型发电机中性点电阻器柜中装有干式单相接地变压器、电阻器、隔离开关、避雷器等电器设备，可以整体方便安装在发电机中性点附近。

大型水轮发电机组中性点接地方式安振山 (攀枝花,二滩水力发电厂 617000)摘要 巨型水轮发电机组的出现,使直接接于发电机定子线圈接地故障保护问题越来越引起人们的关注。

流经接地点的电容电流不断增大,将破坏线圈绝缘和定子铁芯。

而流经接地点的电容电流与发电机中性点的接地方式有关。

以往,中国水轮发电机组中性点系经消弧线圈接地,中国近几年引进的一批外国机组,其接地方式是经过接地变压器接地。

文章结合水轮发电机组运行经验,对两种接地方式进行了比较,探讨了适合中国电网运行的接地方式。

关键词 二滩水电站 水轮发电机组 中性点接地 消弧线圈接地 接地变压器Mode of Neutral Point Grounding of Large Hydroelectric SetA n Zhenshan(Er tan Hydroelectric Power Station617000)Key Words er tan hydro electric pow er station hydroelectric sets neutral g rounding arc suppr ession coil g rounding g rounded transformer1 引言进入80年代以来,中国的水电事业得到了迅速的发展,投产百万千瓦以上的大型水电厂已很多,单机容量也从100MW发展到550M W,在建的三峡电站的单机容量将达700~750M W,巨型水轮发电机的出现,使直接接于发电机定子线圈接地故障的保护问题越来越引起人们的严重关注,因为流经接地点的电容电流不断增大,将破坏线圈绝缘和定子铁芯。

而流经接地点的电容电流与发电机中性点的接地方式有关,以往,中国水轮发电机中性点系统消弧线圈接地,在改革开放的情况下,中国又引进了一批国外机组,中性点接地方式又出现了经接地变压器接地的方式。

本文结合水轮发电机组的运行经验,比较了两种接地方式的优劣,探讨了适合中国电网运行的接地方式。

电力系统中性点接地方式有两大类:一类是中性点直接接地或经过低阻抗接地，称为大接地电流系统；另一类是中性点不接地，经过消弧线圈或高阻抗接地，称为小接地电流系统。

其中采用最广泛的是中性点接地、中性点经过消弧线圈接地和中性点直接接地等三种方式。

(一)中性点不接地系统当中性点不接地的系统中发生一相接地时，接在相间电压上的受电器的供电并未遭到破坏，它们可以继续运行，但是这种电网长期在一相接地的状态下运行，也是不能允许的，因为这时非故障相电压升高，绝缘薄弱点很可能被击穿，而引起两相接地短路，将严重地损坏电气设备。

所以，在中性点不接地电网中，必须设专门的监察装置，以便使运行人员及时地发现一相接地故障，从而切除电网中的故障部分。

在中性点不接地系统中，当接地的电容电流较大时，在接地处引起的电弧就很难自行熄灭。

在接地处还可能出现所谓间隙电弧，即周期地熄灭与重燃的电弧。

由于电网是一个具有电感和电容的振荡回路，间歇电弧将引起相对地的过电压，其数值可达(2.5～3)Ux。

这种过电压会传输到与接地点有直接电连接的整个电网上，更容易引起另一相对地击穿，而形成两相接地短路。

在电压为3-10kV 的电力网中，一相接地时的电容电流不允许大于30A，否则，电弧不能自行熄灭。

在20～60kV 电压级的电力网中，间歇电弧所引起的过电压，数值更大，对于设备绝缘更为危险，而且由于电压较高，电弧更难自行熄灭。

因此，在这些电网中，规定一相接地电流不得大于10A。

(二)中性点经消弧线圈接地系统当一相接地电容电流超过了上述的允许值时,可以用中性点经消弧线圈接地的方法来解决，该系统即称为中性点经消弧线圈接地系统。

消弧线圈主要有带气隙的铁芯和套在铁芯上的绕组组成，它们被放在充满变压器油的油箱内。

绕组的电阻很小，电抗很大。

消弧线圈的电感，可用改变接入绕组的匝数加以调节。

显然，在正常的运行状态下，由于系统中性点的电压三相不对称电压，数值很小，所以通过消弧线圈的电流也很小。

中性点接地和中性点不接地的区别电力系统中性点运行方式有不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地或直接接地等多种。

我国电力系统目前所采用的中性点接地方式主要有三种：即不接地、经消弧线圈接地和直接接地。

小电阻接地系统在国外应用较为广泛，我国开始部分应用。

1、中性点不接地（绝缘）的三相系统各相对地电容电流的数值相等而相位相差120°，其向量和等于零，地中没有电容电流通过，中性点对地电位为零，即中性点与地电位一致。

这时中性点接地与否对各相对地电压没有任何影响。

可是，当中性点不接地系统的各相对地电容不相等时，及时在正常运行状态下，中性点的对地电位便不再是零，通常此情况称为中性点位移即中性点不再是地电位了。

这种现象的产生，多是由于架空线路排列不对称而又换位不完全的缘故造成的。

在中性点不接地的三相系统中，当一相发生接地时：一是未接地两相的对地电压升高到√3倍，即等于线电压，所以，这种系统中，相对地的绝缘水平应根据线电压来设计。

二是各相间的电压大小和相位仍然不变，三相系统的平衡没有遭到破坏，因此可继续运行一段时间，这是这种系统的最大优点。

但不许长期接地运行，尤其是发电机直接供电的电力系统，因为未接地相对地电压升高到线电压，一相接地运行时间过长可能会造成两相短路。

所以在这种系统中，一般应装设绝缘监视或接地保护装置。

当发生单相接地时能发出信号，使值班人员迅速采取措施，尽快消除故障。

一相接地系统允许继续运行的时间，最长不得超过2h。

三是接地点通过的电流为电容性的，其大小为原来相对地电容电流的3倍，这种电容电流不容易熄灭，可能会在接地点引起弧光解析，周期性的熄灭和重新发生电弧。

弧光接地的持续间歇性电弧较危险，可能会引起线路的谐振现场而产生过电压，损坏电气设备或发展成相间短路。

故在这种系统中，若接地电流大于5A时，发电机、变压器和电动机都应装设动作于跳闸的接地保护装置。

2、中性点经消弧线圈接地的三相系统上面所讲的中性点不接地三相系统，在发生单相接地故障时虽还可以继续供电，但在单相接地故障电流较大，如35kV系统大于10A，10kV系统大于30A时，就无法继续供电。

电力系统中性点接地方式浅析关键词：接地方式中性点在电力系统中，为了确保电力设备正常运转，需要选择科学合理的接地方式。

所谓接地方式，是指发电机或变压器的中性点与大地之间的连接方式。

在当前的电力系统中，大接地电流系统和小接地电流系统是主要的接地方式。

①大接地电流系统，通常情况下，这种接地方式是指中性点直接与地相连，②小接地电流系统，通常情况下，这种接地方式分为：中性点不接地、中性点经消弧线圈接或电阻接地。

中性点的接地方式涉及技术、经济、安全等方面，在技术水平、技术条件以及运行经验等方面各国之间存在一定差异。

因此，在处理接地方式时会存在一定的差异。

所以掌握电力系统的接地方式，对于学习电力系统知识以及从事电力行业的工作人员来说，具有重要的意义。

1 小接地电流系统在电力系统中，发电机和变压器的中性点不接地，或者经过电阻或消弧线圈与地相连，进而构成小电流接地系统。

1.1 中性点不接地处于电力系统中的发电机和变压器，其中性点不做接地处理，也就是说，中性点与地之间是绝缘的。

在电力系统中，中性点不接地方式结构简单、不需附加设备，运行比较方便。

在辐射形或树状形的供电网络中，中性点不接地系统广泛应用在10kv架空线路中。

中性点不接地系统的优点主要表现为：在发生单相接地故障时，产生的接地电流比较小，如果产生的故障是瞬时故障，会自动熄弧，非故障相电压通常情况下升高不大，系统的对称性不会被破坏。

发生系统单相接地故障后，根据安规规定，系统可以继续运行两小时，进而为排除故障赢得时间，在一定程度上提高了供电的可靠性。

中性点不接地系统的缺点：在这种接地方式中，中性点与地之间是绝缘的，对地电容中储存的能量根本没有通道进行释放。

发生弧光接地故障时，在一定程度上导致电弧不断地熄火与重燃，不断向电容充电。

1.2 中性点经电阻接地在电力系统中，为了提高电力系统运行的安全性，将一定阻值的电阻接在电动机或变压器的中性点与大地之间。

将电阻按照并联的方式接入系统，与电容组成回路，在电阻自身特性的影响下，接入系统的电阻能够对谐振过电压和间歇性电弧接地过电压起到预防的作用。

电力系统的中性点运行方式及低压配电系统的接地型式一、电力系统的中性点运行方式电力系统中的电源（含发电机和电力变压器）中性点有下三种运行方式:一种是中性点不接地;一种是中性点经阻抗接地;再一种是中性点直接接地.前两种一般合称为小电流接地；后一种称为电流接地。

（一）、中性点不接地的电力系统分布电容及相间电容发生单相接地故障时的中性点不接地系统分析见教材原件(二）、中性点经消弧线圈接地的电力系统对消弧线圈“消除弧光接地过电压”的异议（三)、中性点直接接地或经低阻接地的电力系统二、低压配电系统接地型式按保护接地的型式，分为(一）TN系统、中性点直接接地系统，且都引出有中性线（N 线），因此都称为三相四线制系统。

1、TN—C2、TN—S3、TN-C—S(二） TT系统(三） IT系统中性点不接地或经阻抗(约1000欧)接地,且通常不引出中性线，因此它一般为三相三线制系统。

第四节供电质量要求及用电企业供配电电压的选择一、供电质量电压对电器设备运行的影响：电压和频率被认为是衡量电力系统电能质量的两个基本参数。

二、供电频率、频率偏差及其改善措施三、供电电压、电压偏差及其调整措施电力系统的电压1.三相交流电网和电力设备的额定电压我国标准规定的三相交流电网和电力设备的额定电压1.电网(电力线路）的额定电压我国根据国民经济发展的需要及电力工业的水平，经全面的技术经济分析后确定的。

它是确定各类电力设备额定电压的其本依据.2.用电设备的额定电压由于电压损耗，线路上各点电压略有不同，用电设备，其额定电压只能按线路首端与末端的平均电压即电网的额定电压Un来制造.所以，用电设备的额定电压规定与供电电网的额定电压相同。

3.发电机的额定电压发电机是接在线路首端的，所以，规定发电机额定电压高于所供电网额定电压的5％。

三个电压的关系4。

电力变压器一次绕组额定电压如变压器直接与发电机相连，则其一次绕组额定电压应与电机额定电压相同,即高于供电电网额定电压的5％。

电力系统中性点接地方式简述电力系统中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点。

电力系统的中性点接地方式是一个综合性的技术问题，它与系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电压保护、继电保护、通信干扰（电磁环境）及接地装置等问题有密切的关系。

电力系统中性点接地方式是人们防止系统事故的一项重要应用技术，具有理论研究与实践经验密切结合的特点，因而是电力系统实现安全与经济运行的技术基础。

电力系统中性点接地方式主要是技术问题，但也是经济问题。

在选左方案的决策过程中，应结合系统的现状与发展规划进行技术经济比较，全面考虑，使系统具有更优的技术经济指标，避免因决策失误而造成不良后果。

简言之，电力系统的中性点接地方式是一个系统工程问题。

接地，岀于不同的目的，将电气装置中某一部位经接地线和接地体与大地作良好的电气连接称为接地。

根据接地的目的不同，分为工作接地和保护接地。

工作接地是指为运行需要而将电力系统或设备的某一点接地。

如变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地、避雷器接地等都属于工作接地。

保护接地是指为防止人身触电事故而将电气设备的某一点接地。

如将电气设备的金属外壳接地、互感器二次线圈接地等。

接地方式主要有2种，即宜接接地系统和不接地系统。

1.中性点直接接地系统中性点直接接地系统一一又称大电流系统：适于llOkV以上的供电系统，380V以下低压系统。

直接接地系统发生单相接地是会使保护马上动作切除电源与故障点。

随着电力系统电压等级的增髙和系统容量增大，设备绝缘费用所占比重也越来越大。

中性点不接地方式的优点已居于次要地位，主要考虑降低绝缘投资。

所以，llOkV及以上系统均采用中性点直接接地方式。

对于380V以下的低压系统，由于中性点接地可使相电压固立不变，并可方便地获得相电压供单相设备用电, 所以除了特定的场合以外（如矿井），亦多采用中性点接地方式。

对于高压系统，如llOkV以上的供电系统，电压高，设备绝缘会高，如果中性点不接地，当单相接地时，未接地的二相就要能够承受J 3倍的过电压，瓷绝缘子体积就要增大近一倍，原来1米长的绝缘子就要增加到米以上，不但制造起来不容易，安装也是问题，会使设备投资大大增加：另外llOkV以上系统由于电压髙，杆塔的高度也高，不容易出现单相接地的情况，因而就是出现了接地就跳闸也不会影响多少供电可靠性，因而从投资的经济性考虑，在llOkV以上供电系统，多采用中性点直接接地系统。

配电网中性点接地方式1 引言三相交流电网中性点与大地间电气连接的方式，称为电网中性点接地方式。

电力系统中性点接地方式是一个综合性的技术问题，它与系统的供电可靠性，人身安全，设备安全，绝缘水平，过电压保护，继电保护，通信干扰（电磁环境）及接地装置等问题有密切关系。

电力系统中性点接地方式是防止系统事故的一项重要应用技术，具有理论研究与实践密切结合的特点，因而是电力系统实现安全和经济运行的技术基础。

2 概念和术语1）“中性点不接地”和“中性点绝缘”我国常用中性点不接地这一术语，在有的国际场合称为“中心点绝缘”，后者容易使人误解为中性点零序阻抗是无限大。

而通常所讲的中性点不接地，实际上是经过集中于电力变压器中性点的等值电容（绝缘状态欠佳时还有泄漏电阻）接地的。

其零序阻抗多为一有限值，而且不一定是常数。

如在工频零序电压作用下，零序阻抗可能呈现较大的数值，而在3次或更高次谐波的零序电压作用下，零序容抗锐减，高次谐波电流骤增。

显然，中性点绝缘的概念对这一现象就解释不通了。

2）“中性点有效接地“和”中性点直接接地““中性点直接接地“这一术语对电力设备（如变压器）而言，含义是清晰的，它指该设备的中性点经过零阻抗接地。

但对整个电力系统其含义是不确切的，容易造成误解。

因为在高压电力系统，总有部分变压器的中性点不接地运行。

甚至在全接地的超高压电力系统中，仍然存在着有的变压器中性点经低电抗接地的情况。

IEEE32标准规定：当系统零序电抗与正序电抗之比不大于3，而且零序电阻对正序电抗之比不大于1是，该电力系统为中性点有效接地。

3）“中性谐振接地”和“中性经消弧线圈接地”4)“中性非有效接地”3 中性点接地方式的划分小电流接地方式的特点是其单相故障接地电弧能够自行熄灭。

电力系统的中心点接地方式根据上述原则，基本上可以划分为两大类：凡是需要断路器遮断单相接地故障者，属于大电流接地方式，凡是单相接地电弧能够瞬间自行熄灭者，属于小电流接地方式。

浅述发电机中性点高阻接地方式接地阻值计算摘要发电机在运行的过程中，发生单相接地是最常见的故障，其危害性在于故障点出现电弧接地时会进一步扩大定子绕组绝缘损坏范围，甚至烧损铁芯，如不及时发现并快速切除故障，将发展成为相间或匝间短路。

基于上述原因，国际上广泛采用发电机中性点经高电阻接地的方式，来限制接地电流和阻止各种过电压的危害。

关键词发电机；中性点接地设备；接地电阻器；阻值计算1 电力系统中性点接地方式类别高压系统中性点接地方式与电压等级、单相接地故障电流、过电压水平及保护配置等有密切关系。

电网中性点接地方式直接影响电网的绝缘水平、电网供电的可靠性、连续性和运行的安全性，以及电网对通信线路及无线电的干扰，在选择电网中性点接地时必须进行具体分析，综合考虑[1]。

提到发电机中性点接地，工业与民用配电设计手册有这样一段文字：“对于采用高电阻接地的发电机，当系统设备中性点可以引岀时，可直接采用高电阻接地，或采用单相接地变压器，在其二次侧接入小电阻来满足中性点接地要求。

”当发电机内部发生单相接地故障，继电器可瞬时切断发电机。

在中性点电阻接地系统，由电磁能量反复振荡而引起的过电压倍数与有功电流和电容电流之比有关。

有资料表示当有功电流（Ir）与电容电流（Ic）之比为0.5-1.0时，过电压倍数较小，在2.5倍以下，这正是高电阻接地方式的要求值。

如比值取1.5，则倍数为2.2。

较低的过电压倍数有助于减少由单相接地变为相间短路或多处接地的概率。

2 中性点经高电阻接地方式简介系统中至少有一根导体或一点经过高点组接地，电阻值一般在数百欧姆至数千欧姆。

采用中性点经高电阻接地的目的就是给故障点注入阻性电流，以提高接地保护动作灵敏性。

当发生单相接地故障时，在接地电弧息弧后，系统对地电容中的残余电荷将通过中性点电阻泄放，从而减少电弧重燃的可能性，抑制电网过电压的幅值，从而降低间隙性弧光接地过电压。

由于中性点电阻相当于在谐振回路中的系统对地电容两端并接的阻尼电阻，在电阻的阻尼作用下，基本上可以消除系统的各种谐振过电压[2]。