电力系统接地方式的基础知识

引言在电力系统配电网中，中性点接地方式是一个综合性的技术问题，它不仅与电力系统的供电可靠性、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）以及接地装置等问题有密切的联系，而且是20kV中压配网升压改造过程中所面临的关键技术之一。

合理地选择配电网中性点接地方式，提高配电网供电安全性和可靠性，减少停电时间和跳闸次数。

同时，电力系统中性点接地方式也是经济问题。

在选定方案的决策过程中，应结合系统的现状和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的不良后果。

2 中性点接地方式基本原理电力系统在正常运行中，对不同的中性点接地方式及其差异，基本上没有反映。

可是，当系统发生单相接地故障时，情况则大不一样。

因中性点接地方式的不同，非故障相工频电压的升高和单相接地故障电流的大小也不相同。

通常，以两者的具体数值表征不同接地方式系统的基本运行特性。

分析存在于两者之间的互换特性，可以展示出各种不同接地方式之间的内在联系，各种接地方式的特点和适用范围等主要问题也均将由此决定。

2.1 中性点接地方式理论分析分析非故障相的工频电压升高与单相接地故障电流等有关问题，可以从图2.1-1中简化的电力系统等值接线图开始。

请 下 载 后 阅 读 ！图2.1-1 配电网单相接地等值电路图图中的降压变压器也可暂不考虑，所导出的公式和得出的结论，对研究中性点接地方式的有关问题依然具有普遍适用意义。

当等值电力系统中的A 相发生单相接地故障时，即使变压器的中性点直接接地，由于系统的零序阻抗不等于零，非故障相的对地电压也会有所升高。

利用故障相的电压和非故障相的电流为零这两个边界条件，将电压和电流分解为对称分量，便可求出非故障相的工频电压升高和故障点的单相接地电流。

中性点经阻抗Z n 接地的电网在单相（例如A 相）接地情况下电压和电流发生变化。

以A 相电动势(10)AA EE j ∙=+为基准，A 相在k 点发生金属接地时的相序网络如图2.1-2所示。

电力系统的中性点接地有三种方式：有效接地系统（又称大电流接地系统）小电流接地系统（包含不接地和经消弧线圈接地）经电阻接地系统（含小电阻、中电阻和高电阻）大电流接地系统用于110kV及以上系统及。

该系统在单相接地时，另外两相对地电压基本不变，系统过电压较低，对110kV及以上系统抑制过电压有利，但此时接地电流很大，运行设备很难长时间通过此电流，接地相对地电压很低，甚至为零，系统电压严重不平衡，许多电气设备无法正常工作，必须及时切除接地点。

大电流接地系统要求部分主变的中性点接地，避免单相接地时短路电流过大。

这些主变必须有一个三角形接线的绕组，以构成零序通路，降低零序阻抗。

主变的零序阻抗一般为正序阻抗的1/3，线路的零序阻抗一般为正序阻抗的3倍。

作为220kV枢纽变电站的主变必须并列运行。

其中一台主变的220kV侧中性点和110kV侧中性点必须直接接地，其他主变中性点通过间隙接地。

好处是110kV侧零序阻抗稳定，有利于该110kV系统零序定值的计算和整定，零序过流保护的保护范围变化很小，容易保持其阶梯特性；未220kV系统提供稳定的零序电源，保持220kV系统零序保护的方向性和稳定性。

主变220kV侧中性点和110kV侧中性点均加装间隙保护，保护动作跳开各侧断路器。

作为220kV负荷变电站的主变必须分列运行。

此时所有主变的220kV侧中性点必须通过间隙接地，110kV侧中性点全部接地运行。

所有主变不能相220kV系统提供零序电流，110kV 侧零序阻抗稳定。

主变220kV侧中性点加装间隙保护，保护动作跳开各侧断路器。

作为链式接线的220kV变电站，其220kV侧母线并列运行并有两个电源。

虽然主变分列运行，但必须有一台主变的220kV侧中性点直接接地，其他主变的220kV侧中性点通过间隙接地。

110kV侧中性点必须全部直接接地。

主变220kV侧中性点加装间隙保护，保护动作跳开各侧断路器。

目前运行的110kV变电站全部主变均分裂运行，其电源侧母线为单电源。

1引言电力系统的接地处理方式主要有直接接地，电抗接地，低阻接地，高阻接地，谐振接地(又称消弧线圈接地)和不接地。

前三种称为大电流接地系统，后三种称为小电流接地系统。

我国3～66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流接地系统，该系统最大的优点是发生单相接地故障时，并不破坏系统电压的对称性，且故障电流值较小，不影响对用户的连续供电，系统可运行1～2h。

但长期运行，由于非故障的两相对地电压升高1.732倍，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常用电。

同时，弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。

因此，当发生单相接地故障时，必须及时找到故障线路予以切除。

2目前的检测方法及存在的问题(1)绝缘监察装置利用接于公用母线的三相五柱式电压互感器，其一次线圈均接成星形，附加二次线圈接成开口三角形。

接成星形的二次线圈供给绝缘监察用的电压表、保护及测量仪表。

接成开口三角形的二次线圈供给绝缘监察继电器。

系统正常时，三相电压正常，三相电压之和为零，开口三角形的二次线圈电压为零，绝缘监察继电器不动作。

当发生单相接地故障时，开口三角形的二次端出现零序电压，电压继电器动作，发出系统接地故障的预告信号。

这是以前常规变电所使用最多、应用最广泛的绝缘监察装置，其优点是投资小，接线简单、操作及维护方便。

其缺点是只发出系统接地的无选择预告信号，不能准确判断发生接地的故障线路，运行人员需要通过推拉分割电网的试验方法才能进一步判定故障线路，影响了非故障线路的连续供电，不能满足日益发展的城乡经济对供电可靠性的要求。

基于上述原因，我国从50年代末就开始研制小电流接地自动选线装置，提出了多种选线方法，并开发出了相应的各种装置。

(2)各种选线原理分析：①稳态分量法。

稳态分量法又分为零序电流比幅法，零序电流相对相位法，以及群体比幅比相法。

零序电流比幅法利用的是流过故障元件的零序电流在数值上等于所有非故障元件的对地电容电流之和，即故障线路上的零序电流最大，所以只要通过比较零序电流幅值大小就可以找出故障线路。

第八章电力系统中性点接地方式8-1 概述电力系统三相交流发电机、变压器接成星形绕组的公共点，称为电力系统中性点。

电力系统中性点与大地间的电气连接方式，称为电力系统中性点接地方式。

我国电力系统广泛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。

根据主要运行特征，可将电力系统按中性点接地方式归纳为两大类：（1）非有效接地系统或小接地电流系统。

含中性点不接地、经消弧线圈接地及经高阻抗接地的系统。

通常这类系统有X0X1＞3，R0X1＞1。

当发生单相接地故障时，接地电流被限制到较小数值，非故障相的对地稳态电压可能达到线电压。

（2）有效接地系统或大接地电流系统。

含中性点直接接地及经低阻抗接地的系统。

通常这类系统有X0X1≤3，R0X1≤1。

当发生单相接地故障时，接地电流有较大数值，非故障相的对地稳态电压不超过线电压的80％。

电力系统的中性点接地方式是一个涉及到多方面的综合性技术问题。

包括：短路电流大小、供电可靠性、过电压大小及绝缘配合、继电保护合自动装置的配置及动作状态、系统稳定、通信干扰等等。

8-2 中性点非有效接地系统一、中性点不接地系统中性点不接地又叫做中性点绝缘。

在这种系统中，中性点对地的电位是不固定的，在不同的情况下，它可能具有不同的数值。

中性点对地的电位偏移称为中性点位移。

中性点位移的程度，对系统绝缘的运行条件来说是至为重要的。

1．中性点不接地系统的正常运行中性点不接地系统正常运行时，中性点的对地电位，称为不对称电压，用U no表示。

U nO =−UU Y U +U V Y V +U W Y W Y U +Y V +Y W(8−2) 取UU 为参考量，即 UU =U U =U ph ， U V =a 2U ph ， U W =aU ph (8−3) 其中：a =e j120°=1+j 3， a 2=e −j120°=−1−j 3,1+a +a 2=0 考虑到三相泄漏电导g U 、g V 、g W 大致相同，以g 表示: U nO =−U ph ρ1(8−4) ρ=C U +a 2C V +aC W U V W (8−5) d =3g U V W(8−6) ρ近似地代表中性点不接地系统正常运行时不对称电压UnO 与相电压U ph 的比值（因d ≪1），称为系统的不对称度。

接地线基础知识详解一、地线的概念地线，又称避雷线，是指用来将电流引入大地的导线;电气设备漏电时，电流通过地线进入大地。

地线的符号是E(Earth);可分为供电地线、电路地线两种。

按我国现行标准，GB2681中第三条依导线颜色标志电路时，一般应该是相线—A相黄色，B相绿色，C相红色。

零线—淡蓝色，地线是黄绿相间，如果是三孔插座，左边是零线，中间(上面)是地线，右边是火线。

简单的说：接地线是电气保护中的一种方式。

它的作用是当你的电器设备漏电或感应带电时能够快速通过接地线将电流引入大地从而使设备外壳不再带电，从而保证了人员后设备的安全。

例如：家用电器设备由于绝缘性能不好或使用环境潮湿,会导致其外壳带有一定静电，严重时会发生触电事故。

为了避免出现的事故可在电器的金属外壳上面连接一根电线,将电线的另一端接入大地，一旦电器发生漏电时接地线会把静电带入到大地释放掉。

另外对于电器维修人员在使用电烙铁焊接电路时，有时会因为电烙铁带电而击穿损坏电器中的集成电路，这一点比较重要。

使用电脑的朋友有时也会忽略主机壳接地，其实给电脑主机壳接根地线，在一定程度上可以防止死机现象的出现。

在电力系统中接地线：是为了在已停电的设备和线路上意外地出现电压时保证工作人员的重要工具。

按规定,接地线必须是25mm2以上裸铜软线制成。

在电器中：接地线就是接在电气设备外壳等部位及时的将因各种原因产生的不安全的电荷或者漏电电流导出的线路。

通俗点说：接地可以防止用电设备表面的静电或漏电对人造成电击伤害，大功率电器尤其需要注意。

二、地线的作用接地线的作用是为了避免家用发生漏电时对人体的伤害而接的；把有可能带电金属壳上的电引到大地中，以免人触到发生触电事故。

如果不接地，一旦设备发生漏电现象，人碰到带电体，就有可能发生触电事故。

家用电接地线是保护人身安全的，防止家用电器漏电后人身触电。

不能防雷。

地线有两种接地，分别是系统接地和保护接地。

系统接地的任务是建立零电位参考点；保护接地的任务是保护人身安全。

TN-S / TN-C / TN-C-S / TT / IT 接地系统的接线图解TN-S接地系统（整个系统的中性线和保护线是分开的）TN-C接地系统（整个系统的中性线和保护线是合一的）TT接地系统（TT接地系统有一个直接接地点，电气装置外露可导电部分则是接地）TN-C-S接地系统（整个系统有一部分的中性线和保护线是合一的）IT接地系统（IT接地系统的带电部分与大地间不直接连接，而电气装置的外露可导电部分则是接地的）字母标识第一字母表示电力系统的对地关系T-----一点接地I-----所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地第二字母表示装饰的外露可导电部分对地关系T-----外露可导电部分对地直接电气连接，与电力系统的任何接地点无关N-----外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接（在交流系统中，接地点通常就是中性点）如果后面还有字母，这个字母表示中性线和保护线的组合S-----中性线和保护线是分开的C-----中性线和保护线是合一的（PEN线）来自: /f231617794/blog/item/28bdee8e942eaff2503d92ef.htmlTN-C系统、TN-S系统、TN-C-S系统、TT系统的区别：建筑工程供电使用的基本供电系统有三相三线制三相四线制等，但这些名词术语内涵不是十分严格。

国际电工委员会（IEC ）对此作了统一规定，称为TT 系统、TN 系统、IT 系统。

其中TN 系统又分为TN-C 、TN-S 、TN-C-S 系统。

下面内容就是对各种供电系统做一个扼要的介绍。

TT 系统TN-C供电系统→TN 系统→TN-SIT 系统TN-C-S（一）工程供电的基本方式根据IEC 规定的各种保护方式、术语概念，低压配电系统按接地方式的不同分为三类，即TT 、TN 和IT 系统，分述如下。

（1 ）TT 方式供电系统TT 方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称TT 系统。

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。