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配电网中性点接地方式的分类及特点配电网中性点接地方式的分类及特点一、我国城乡配电网中性点接地方式的发展概况(1)建国初期，我国各大城市电网开始改造简化电压等级，将遗留下来的3kV、6kV配电网相继升压至10kV，解放前我国城市配电网中性点不接地、直接接地和低电阻接地方式都存在过，上海10kV电缆配电网中性点不接地、经电缆接地、经电抗接地3种方式并存运行至今，北京地区10kV系统中性点低电阻与消弧线圈并联接地，上海35kV系统中性点经消弧线圈和低电阻接地2种方式并存至今。
但是，从50年代至80年代中期，我国10,66kV系统中性点，逐步改造为采用不接地或经消弧线圈接地两种方式，这种情况在原水利电力部颁发的《电力设备过电压保护设计技术规程SDJ7-79》中规定得很明确。
(2)80年代中期我国城市10kV配电网中，电缆线路增多，电容电流相继增大，而且运行方式经常变化，消弧线圈调整存在困难，当电缆发生单相接地故障时间一长，往往发展相短路。
从1987年开始，广州区庄变电站为了满足较低绝缘水平10kV电缆线路的成为两要求，采用低电阻接地方式，接着在近20个变电站推广采用了低电阻接地方式，随后深圳、珠海和北京的一些小区，以及苏州工业园20kV配电网采用了低电阻接地，90年代上海35kV配电网也全面采用电阻接地方式。
(3)90年代对过电压保护设计规范(SDJ7-79)进行了修订，并已颁布执行，在新规程中，有关配电网中性点接地方式的修改主要有以下几点:1 ?原规程中规定3,10kV配电网中单相接地电容电流大于30A时才要求安装消弧线圈，新的规程将电容电流降低为大于10A时，要求装消弧线圈。
2 ?根据国内已有的中性点经低电阻接地的运行经验，对6,35kV主要由电缆线路构成的系统，其单相接地故障电流较大时，中性点经低电阻接地方式作为一种可选用的方案列入了新规程。
3 ?对于6kV和10kV配电系统以及厂用电系统，单相接地电流较小时，将中性点经高电阻接地也作为一种可选择的方案，列入了新规程。
配电网中性点接地方式分析摘要：电力系统中性点接地是一个涉及供电可靠性和连续性、稳定性等方面的技术问题。
本文介绍了配电网中性点不接地、经小电阻接地、经消弧线圈接地三种不同的方式，并对三种方式发生单相接地故障时进行了分析。
关键词：配电网、中性点不接地、中性点经小电阻接地、中性点经消弧线圈接地一、配电网中性点不接地电力系统的运行特点设三相系统的电源电压和电路参数都对称，每相与地之间的分布电容用一个集中电容C来表示，线间电容忽略。
系统正常运行时，三个相电压UA、UB、UC对称，三个相的对地电容电流ICO也对称，其相量和均为O，中性点对地电压为O，各相对地电压就是相电压。
当系统发生单相接地时，例如C相接地。
此时C相对地电压为0，而非接地的A相、B相对地电压均变为线电压UAC、UBC，变为原来的倍，A相、B相对地电容电流ICA、ICB也变为原来的倍。
C相接地时的接地电流IC为非接地的A 相、B相对地电容电流ICA、ICB的相量和。
IC是正常运行时，每相对地电容电流的3倍。
系统的线电压大小和相位差仍保持不变。
接在线电压上的用电设备仍能正常工作。
但这种单相接地状态不允许长时间运行。
因为系统单相接地后长时间运行可能造成非故障相绝缘薄弱处被击穿，形成相间短路，产生很大的短路电流，从而损坏线路及用电设备；此外，较大的单相接地电容电流会在接地点引起电弧，稳定电弧可烧坏设备，引起相间短路，间歇电弧可产生间歇电弧过电压，威胁电力系统的安全运行。
因此，我国电力规程规定，中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，系统运行时间不应超过2h。
配电网中性点不接地是指中性点没有人为与大地连接。
事实上，这样的配电网是通过电网对地电容接地。
优点：a电网发生单相接地故障时稳态工频电流小。
这样如雷击绝缘闪络瞬时故障可自动清除，无需跳闸。
如金属性接地故障，可单相接地运行，改善了电网不间断供电，提高了供电可靠性。
接地电流小，降低了地电位升高。
减小了跨步电压和接触电压。
编号：AQ-JS-06625( 安全技术)单位：_____________________审批：_____________________日期：_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑浅谈10KV配电网中性点接地方式Discussion on neutral point grounding mode of 10kV distribution network浅谈10KV配电网中性点接地方式使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。
1.三种不同接地方式在我国的10kV配电系统中，中性点的接地方式基本上有三种：中性点绝缘接地方式、中性点经小电阻接地方式和中性点经消弧线圈接地方式。
这三种接地方式各有优缺点，特别对于小电阻接地和消弧线圈接地方式孰优孰劣问题，一直存在不同的观点。
1.1中性点不接地中性点不接地方式是我国10KV配电网采用得比较多的一种方式。
这种接地方式在运行当中如发生了单相接地故障，由于流过故障点的电流仅为电网对地的电容电流，当10kV配电系统Ijd限制在10A以下时，接地电弧一般能够自动熄灭，此时虽然健全相电压升高，但系统还是对称的，故可允许带故障连续供电一段时间（规程规定为2小时），相对地提高了供电可靠性。
这种接地方式不需任何附加设备，只要装设绝缘监察装置，以便发现单相接地故障后能迅速处理，避免单相故障长期存在发展为相间短路故障。
由于中性点不接地方式中性点对地是绝缘的，当发生弧光接地时，由于对地电容中的能量不能释放，因此会产生弧光接地过电压或谐振过电压，其值一般可达2—3.5Uxg，会对设备绝缘造成威胁。
另一方面，由于目前普遍使用的小电流接地系统选线装置的选线准确率比较低，还未能够准确地检测出发生接地故障的线路。
发生单相接地故障后，一般采用人工试拉的方法寻找接地点，因此会造成非故障线路的不必要停电。
配电网中性点接地方式分析及选择前言在配电系统中，中性点接地方式的选择对电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
因此，在设计和运行中选择恰当的中性点接地方式十分关键。
本文将会介绍中性点接地方式的类型及适用范围，以及不同中性点接地方式的优缺点分析，期望能够帮助电力系统工程师更好地了解中性点接地方式的选择和使用。
中性点接地方式类型在电力系统中，中性点接地方式有以下几种类型：1.无中性点接地（Ungrounded）2.单点接地（Solidly Grounded）3.零序电抗接地（Reactance Grounded）4.零序电阻接地（Resistance Grounded）不同中性点接地方式的优缺点分析1. 无中性点接地（Ungrounded）无中性点接地或称为孤立中性点接地，是一种没有与地相连的中性点接地方式。
电源和负载之间不存在任何的地电流，因此可以将其视为同电压级两端的电压源。
但它也存在很多问题，比如电压冲击，无法及时有效的跳闸，等等。
1.不存在与地相连的中性点，防止电源因地电流而被破坏缺点：1.电容负载的介入导致的零序电流通过电容负载可以被无限放大，给继电保护带来思考不便；2.单个相线电压突变引发的问题以及局部地质介质缺陷等情况都不能及时被发现，但会给电气设备带来隐患；3.系统中出现第一次单相接地故障时，残余电压若满足第二次接地故障判别标准时，系统将不能及时地进行跳闸或投入备用电源；2. 单点接地（Solidly Grounded）单点接地是一种常用的中性点接地方式，也就是将中性点与地相连接，构成一个参考电平，一旦系统中发生一次单相接地故障，将会使系统的继电保护中止电源供应和跳闸故障线路，从而达到保护的作用。
优点：1.系统中出现单相接地故障时，继电保护能够发现并停电，电气设备受到的损害最小；2.在不影响系统情况，若再接入电容补偿，可以消除外界的干扰，减小电压谐波；3.系统跳闸后，抢修工作较为方便；1.中性点与地相连接，会出现地电流，地电压测量有一定难度；2.系统瞬时故障时（如单相接地、短路），电容负载过程中通过谐振形成的高幅度的干扰电压能够被放大，从而引入过电压、过电流以及过热等问题；3.长期电流过大会使绝缘劣化变差；3. 零序电抗接地（Reactance Grounded）零序电抗接地和零序电阻接地都是相对于单点接地的改进。
几种配电网中性点接地方式的运行分析■江苏如皋供电公司陈亚如平绍勋周玉芳6—35kV配电网一般为中性点不接地方式，当发生单相接地时，能继续运行2h，这段时间内可以排除故障，保证电网的安全运行。
在以架空线路为主的配电网中，中性点不接地方式以结构简单、经济实用的特点发挥着重要的作用。
随着电网的发展，配电网中性点不接地方式逐步显现出不足之处。
铁磁谐振过电压、弧光接地过电压对电磁式电压互感器和电网绝缘薄弱的设备具有极大的威胁。
城市电缆的应用又使电网的电容电流激增，单相接地电流上升，随之而来的是电弧不易熄灭，过电压倍数增加，电器设备事故频发，严重危及供电的安全运行。
常用的中性点接地方式有消弧线圈接地和电阻接地，电阻接地又分为小电阻接地和高电阻接地。
现就江苏如皋供电公司正在运行的消弧线圈接地式、小电阻接地式和高电阻接地式的运行特点对这几种接地式进行分析。
5612008．4电力系统装备I摘要配电网中性点的接地方式一直是个有争议的问题，消弧线圈接地和电阻接地都有特定的使用每件和优缺点。
文中根据运行经验分析了几种接地方式的特点和使用条件。
1消弧线圈接地消弧线圈在电网中起补偿作用，可以减少接地电流且容易熄弧，减少弧光接地过电压发生的几率，降低断线过电压和铁磁谐振过电压的倍数。
因此，消弧线圈在电网中应用较为普遍。
江苏如皋供电公司的北郊变电站和新民变电站采用10kV消弧线圈接地运行，建于城区，已分别运行了8年和3年。
北郊变电站为调匝式自动调谐消弧线圈(×D Z l—165门O)，新民变电站为调容式自动调谐消弧线圈(D S B C一400门O．5—80／O．4)。
由于城市电网发展较快，变电站增多，变电站架空线路逐年减少，电缆比重逐年增加。
根据2006年统计，北郊变电站共10条线路，长100．292km，其中电缆长21．042km，绝缘导线长8．676km：新民变电站共7条线路，长64．537km，其中电缆长9．773km，绝缘导线长1．335km。
1配电网中性点接地方式比较分析1.1概述配电网中性点的接地方式主要有三种：中性点不接地运行方式，中性点经消弧线圈接地方式和中性点经电阻接地方式，三种中性点接地方式具有各自的优缺点及不同的适用范围。
1.2配电网各种中性点接地方式的特点（1）中性点不接地运行方式总体上来说，中性点不接地方式具有结构简单、单相接地故障还能继续供电的优点；但由于其容易产生幅值较高的电弧接地过电压（3.5 p.u.），并由此可能引发危害整个配电网的铁磁谐振过电压，对设备的绝缘水平要求高，这势必增加设备绝缘方面的投资。
该中性点接地方式仅适用于电容电流小于10A的农村架空配电网。
因为当架空线路不长时, 对地电容电流不大, 单相接地故障电流数值较小,不易形成稳定的接地电弧, 一般均能迅速自动灭弧而无需跳闸，能保证连续供电。
但当线路较长、对地电容电流相对较大, 对地故障电弧不可能自动熄灭，此时可能会出现由于持续电弧引发严重过电压而烧毁设备的情况，严重影响正常供电。
（2）中性点经消弧线圈接地运行方式在发生单相接地故障时，中性点经消弧线圈接地的方式可以有效的减少单相接地时的接地故障电流。
，形成一个与对地电容电流的大小接近但方向相反的电感电流，它们之间相互补偿，可以使接地处的电流变的很小，这样可以使电弧在电流过零后自动熄灭，从而消除电弧接地过电压及其由此引发危害配电网的铁磁谐振过电压的危害，保证正常供电。
优点：可以消除间歇性电弧过电压，保证故障迅速消失，恢复正常供电。
缺点：1、消弧线圈要增加额外投资，而且电容电流越大，投资也越大；2、消弧线圈在谐波分量严重的情况下并不能根除接地电弧的产生，因为它只能补偿接地电容电流中的工频分量，不能补偿残流中的谐波分量；3、采用消弧线圈是故障线路选线难度大大增加，目前还无法对故障线路实现100％的准确故障选线，这也会严重影响恢复正常供电。
4、过电压较高，可以达3.2 p.u.。
中性点经消弧线圈接地方式使单相接地故障电流降低为最小，并限制了非故障相的工频电压升高，它在单相接地故障一般不会再引起跳闸，从而保证了供电连续性，提高了供电可靠性，是20kV中压配电网中性点接地方式的主要发展趋势。
该中性点接地方式主要适用于电容电流较大、架空和电缆混合的绝大多数城市配电网。
（3）中性点经小电阻接地运行方式中性点经小电阻接地运行方式的最大优点可以在电网发生单相接地时,有效地降低工频过电压和弧光接地过电压，它可以使发生单相接地故障时的过电压幅值降至2.5 p.u.以下。
另外，由于中性点经小电阻接地的配电网发生单相接地故障时,接地线路中会流过较大的阻性电流，保证零序保护可靠动作,可准确判断并快速切除故障线路。
其主要缺点为：它使配电网的供电可靠性降低。
在中性点经小电阻接地运行方式下,一旦发生单相接地，保护就会动作跳闸。
它使配电网故障跳闸次数大大增加, 可能使停电时间增加，从而降低了供电可靠性。
因此，为保证供电的连续性，一般采用小电阻接地方式的网络对重要用户应该具有转供电能力。
另外，在发生单相接地时，中性点经小电阻接地运行方式还会因较大的接地电流产生较高的接触电压和跨步电压，对设备和人身造成威胁，并对周围通信线路造成干扰。
中性点经小电阻接地方式主要适用于电容电流超大、一般消弧线圈已经不能够满足灭弧要求的特大型城市配电网或由全电缆组成的城市配电网；此外，一些已选用较低绝缘水平的电缆和开关设备的配电网，因不可能采用消弧线圈方式，也只好采用小电阻接地方式。
1.3配电网中性点不接地方式下的过电压与绝缘配合问题1.3.1配电网不接地方式下设备的绝缘配合对于20kV配电网不接地方式，一般情况下系统内部所产生最大过电压不超过3.5 p.u.。
所有设备的操作过电压绝缘耐受水平应与上述最大过电压相配合，也就是说所有设备的操作过电压绝缘耐受水平应大于 3.5 p.u.，并保留一定的裕度，因此，它主要靠设备本身的绝缘来承受操作过电压的冲击。
而所有设备的雷电过电压绝缘耐受水平应与保护它的无间隙金属氧化物避雷器相配合，也就是说设备的抗雷电冲击能力主要靠无间隙金属氧化物避雷器来保护，所有设备的雷电过电压绝缘耐受水平应大于无间隙金属氧化物避雷器的残压，并保留一定的裕度。
1.3.2配电网不接地方式下的铁磁谐振问题配电网系统中装设的大部分为电磁式电压互感器。
在采用中性点不接地方式的情况下，发生单相接地故障容易产生幅值较高的电弧接地过电压（3.5 p.u.），它使电磁式电压互感器饱和，并由此引发危害整个配电网的铁磁谐振过电压，严重影响配电网的安全运行。
这是采用中性点不接地方式情况下最容易出现的严重事故。
消除铁磁谐振的最简单、有效方法是在PT高压侧中性点串抗谐振非线性电阻。
另外，还可以采取消谐方法主要有：（1）采用励磁性能较好的电压互感器；（2）电压互感器一次侧中性点经零序电压互感器接地，即采用4PT抗谐振PT。
1.4配电网不接地方式下单相接地故障选线中性点不接地电网如图3－1所示。
图3－1中性点不接地电网单相接地时电流分布图在中性点不接地辐射型供电的电网中，线路发生单相接地时，具有如下几个特点：1）非故障线路零序电流3I的大小等于本线路的接地电容电流，故障线路的零序电流3I0的大小等于所有非故障3I之和，零序电压突变，抬高。
2）故障点的电流为全网的接地电容电流。
3）故障线路的零序电流与非故障线路的零序电流方向相反，非故障线路的零序电流超前零序电压90o，方向由母线流向线路；故障线路的零序电流滞后零序电压90o，方向由线路流向母线。
无论常规装置还是兼有功能的选线装置，其工作原理一般都基于以上三个特点设计生产，关键是看它实现的方式和可靠程度。
由于故障接地线路中的零序电流为其它各条非故障接地线路中的零序电流之和，在一般情况下，该条线路中的零序电流数值会比其它各条非故障接地线路中的零序电流数值要大得多，故可以比较容易地实现对故障接地线路的判别。
例如，有配电系统其母线上有10回出线，每回出线上的电容电流为10A。
那么，当其中一回线路发生单相接地时，该回线路中流过的零序电流高达90A，而其它各回非故障接地线路中的零序电流仅为其本身的线路对地电流10A，两者之间的差值很大，故容易实现对故障线路的判别。
当然，在非常极端的情况下，尤其在极端的长短线情况下，还是有可能会造成接地故障判线困难的情况。
例如，假设线路1是一条很短的线路，其对地电容电流仅为1A；而线路2是一条很长的线路，其对地电容电流为20A；线路3是一条较普通的电缆线路，其对地电容电流为10A。
现在，如果在线路3上发生单相接地，则线路1中流过的零序电流仅为1A，线路2中流过的零序电流为20A，而线路3中流过的零序电流则为21A。
显然，线路2和线路3中流过的零序电流很接近，故在实际中考虑测量零序电流CT的误差，实际上较难对线路2和线路3到底谁是接地线路作出准确的判断。
当然，这种情况只有在这种极其长、短线的情况下才会出现的。
而对于实际运行中的极大多数情况，它应该可以对接地故障线路作为比较准确的判别。
20kV配电网中性点不接地方式下单相接地故障选线主要包括如下方法：（1）零序电流检测法（2）零序电流方向法。
（3）首半波检测法（4）5次谐波检测法目前，由于接地故障发展的复杂性，还不能对中性点不接地方式下的单相接地故障线路作出100％的准确判断，一般选线成功率在80～90％。
1.5配电网中性点经消弧线圈接地方式的过电压与绝缘配合1.5.1配电网消弧线圈接地方式下设备的绝缘配合配电网经消弧线圈接地方式的过电压与绝缘配合与配电网中性点不接地方式基本相类似，只不过操作过电压幅值稍低一些。
对于配电网经消弧线圈接地方式，一般情况下系统内部所产生最大过电压不超过3.2 p.u.。
在该情况下，所有设备的操作过电压绝缘耐受水平应与上述最大过电压相配合，也就是说所有设备的操作过电压绝缘耐受水平应大于 3.2 p.u.，并保留一定的裕度，因此，它主要也是靠设备本身的绝缘来承受操作过电压的冲击。
而所有设备的雷电过电压绝缘耐受水平应与保护它的无间隙金属氧化物避雷器相配合，也就是说设备的抗雷电冲击能力主要靠无间隙金属氧化物避雷器来保护，所有设备的雷电过电压绝缘耐受水平应大于无间隙金属氧化物避雷器的残压，并保留一定的裕度。
1.5.2配电网中性点经消弧线圈接地方式下是否能有效消除铁磁谐振过电压系统中性点经消弧线圈接地的方法相当于在PT每一相励磁电感上并联一个消弧线圈的电感。
由于他们都并接在零序回路中，其电感值较PT相对地的电感小得多，相当于将PT等效零序电感短路，打破了参数匹配的关系，使铁磁谐振不易发生。
浙江大学的研究表明，当消弧线圈补偿电容电流小于5A时，不能十分有效地抑制谐振过电压；当消弧线圈补偿电流大于15A时，可以很好地抑制铁磁谐振。
因此，当配电网单相接地电容电流在15A以下时，可优先考虑选用在PT中性点接非线性电阻的方法来消除铁磁谐振消谐；当配电网系统单相接地电容电流在15～30A之间，则采用消弧线圈和非线性电阻这两种方式均可以有效地消除铁磁谐振过电压，若考虑到今后系统中单相接地电容电流还会较快增长并超过30A，则在该情况下可以优先考虑采用消弧线圈消谐；当单相接地电流大于30A 时，应装设消弧线圈。
1.6配电网消弧线圈接地故障选线20kV配电网中性点消弧线圈接地的情况下，发生单相接地故障，故障电流很小，属于小电流接地系统。
中性点经消弧线圈接地的电网如图3－2所示。
图3－2中性点经消弧线圈接地电网单相接地时电流分布图对于中性点经消弧线圈接地的系统，由于消弧线圈在线路发生单相接地时能向故障接地点提供感性电流，从而补偿线路对地容性电流，使得零序电流在线路中的分布发生重大改变。
此时非接地故障线路上的零序电流的大小和方向还是均保持不变；但故障接地线路中的零序电流的大小变成了该故障接地线路本身的对地电容电流与电感电流和配电系统总电容电流相互补偿后的残流（它一般为5～6A）的差值。
该电流差值（例如10A－5～6A=4～5A）常常比单回线路的对地电容电流要小，这样就使得前面在中性点不接地系统中采用的零序电流最大的选线判据成为无效，从而使其判线变得十分困难。
同时，根据电感电流对电容电流补偿程度的不同，还有可能使故障接地线路上的零序电流的方向发生改变（180o反向），零序电流的方向也可能是不确定的，例如，在欠补偿、残流为6A容性电流的情况下，若故障接地线路的本身对地电容电流为10A，则流过该故障接地线路的零序电流应为10A—6A=4A容性电流，方向由母线流向线路。
如果在欠补偿，残流为12A容性电流的情况下，则流过该故障接地线路的零序电流应为10A—12A=-2A（容性电流），此时零序电流的幅值为2A，而零序电流的方向则为从线路流向母线（电流前面有一负号）。
