【精品课件】电力系统中性点接地方式

第八章 电力系统中性点接地方式第一节 概述·中性点接地方式：电力系统中性点与大地间的电气连接方式。

·中性点接地方式类型：①非有效接地系统或小接地电流系统：中性点不接地，经消弧线圈接地，经高阻抗接地的系统。

X 0/X 1＞3，R 0/X 1＞1。

②有效接地系统或大接地电流系统：中性点直接接地，经低阻抗接地的系统。

X 0/X 1≤3，R 0/X 1≤1。

X 0零序电抗， R 0零序电阻，X 1正序电抗。

第二节 中性点非有效接地系统一、中性点不接地系统设三相电源电压W V U U U U ∙∙∙、、对称，各相对地电压为W V U U U U ∙∙∙'''、、，中性点电压为∙no U 。

1、正常运行时中性点电压jd U U phno --=∙∙11ρ 式中，WV U W V U C C C C C C ++++=∙ααρ2，)(3W V U C C C g d ++=ω。

（1）当架空线路经过完全换位时，各相导线的对地电容是相等的，这时∙ρ=0，∙no U =0，中性点O 对地没有电位偏移。

（2）当架空线路不换位或换位不完全时，各相对地电容不等，这时∙ρ≠0，∙no U ≠0，中性点O 对地存在电位偏移。

2、单相接地故障①金属性接地故障点零序电压∙∙∙=-=o U U U U )0(。

电容电流（接地电流）∙∙∙=-=o U C U C j U C j I ωω33，绝对值I C =3ωCU ph 。

（1）中性点对地电压∙o U 与接地相的相电压大小相等，方向相反，并等于电网出现的零序电流。

（2）故障相的对地电压降为零；两健全相得对低电压为相电压的√3倍，其相位差为60º，而不是120º。

（3）三个相电压仍保持对称和大小不变，故对电力用户的继续工作没有影响。

也是这种系统的主要优点。

（4）两健全相的电容电流相应地增大为正常时相对地电容电流的√3倍，分别超前相应的相对地电压90º；流过接地点的单相接地电流I C 为正常时电容电流的3倍，相位超前中性点对地电压90º。

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。

电⼒系统中性点不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地、直接接地⼤全!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。