浅谈电力系统中性点的接地方式

什么是中性点接地？中性点接地与不接地，都有哪些优点和缺
点？
电力系统的中性点接地方式指的是变压器星型绕组中性点与大地的电气连接方式，我国的电力系统按照中性点接地方式的不同可划分为两大类：大电流接地方式和小电流接地方式。

简单地说大电流接地方式就是指中性点有效接地方式，包括中性点直接接地和中性点经低阻接地等。

小电流接地方式就是指中性点非有效接地方式，包括中性点不接地、中性点经高阻接地和中性点经消弧线圈接地等。

在大电流接地系统中发生单相接地故障时，由于存在短路回路，所以接地相电流很大，会启动保护装置动作跳闸。

在小电流接地系统中发生单相接地故障时，由于中性点非有效接地，故障点不会产生大的短路电流，因此允许系统短时间带故障运行。

这对于减少停电时间，提高供电可靠性是非常有意义的。

下面请看，中性点接地与不接地的优点与缺点，详细图解！。

电力系统中性点接地方式的分析与选择摘要：电力系统中性点的接地方式对电力系统的安全稳定具有重要意义，而其选择由供电系统电压等级和对系统可靠性、系统稳定性、接地保护方式等要求来决定。

本文介绍了几种典型接地方式，分析了各类接地方式在单相接地故障下电压、短路电流的变化及对系统运行的影响。

并从供电可靠性、绝缘水平、人身安全等方面浅析了中性点接地方式的选择。

关键词：电力系统；中性点；接地方式1.引言在电力系统中，三相交流发电机或变压器绕组星形接线的公共点称为中性点。

中性点接地方式的合理选择是系统运行稳定与安全的重要基础。

它与整个电力系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、继电保护及通信干拢等有密切的关系。

电力系统中性点接地方式可划分为两大类，即大电流接地方式和小电流接地方式。

其中大电流接地方式分为中性点直接接地，中性点经小电阻、小电抗接地；而小电流接地方式主要有中性点不接地，中性点经高阻抗接地，中性点经消弧线圈接地等方式。

2.中性点接地方式的分析2.1中性点直接接地通过将系统中全部或部分变压器中性点直接接地来实现，通常在220kV以上系统中，为了降低超高压电力变压器中性点绝缘强度，应将全部变压器中性点都直接接地。

在中性点直接接地电网中若发生单相接地故障时，中性点电位仍为零，非故障相对地电压不变。

由于单相接地短路电流Id较大，线路继电保护装置能迅速切断电路，从而防止了产生间歇性电弧过电压的可能。

但是这样造成该方式供电的可靠性不高，为弥补其缺点，广泛采用自动重合闸装置。

2.2中性点不接地中性点不接地系统即中性点对地绝缘。

对中性点不接地的三相电网，当三相对称且各相对地电容相等时，中性点电位为零。

但当架空线路排列不对称而又换位不完全时，中性点电位不再是零，产生“中性点位移”。

正常运行中，三相对地电容电流相等，相位差120°，没有电容电流流过大地，中性点无位移。

当各相对地电容不等时，中性点位移。

当发生单相接地短路时，两个非故障相的对地电压升高，接地电流可达到正常单相对地电容电流的三倍。

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。

10kV系统的接地方式10kV系统中性点接地可分为：中性点不接地系统（中性点非有效接地系统）(包括中性点不接地系统、经消弧线圈接地系统、高电阻接地系统)；中性点接地系统（中性点有效接地系统）(中性点直接接地系统或经低电阻接地系统)。

1.10kV系统中性点不接地系统(1) 接地故障特点配电系统在正常运行时，三相基本平衡电压作用下，各相对地电容电流I CL1、I CL2、I CL3相等，分别超前相电压90°，I CL1＝I CL2＝I CL3＝UΦωC，其I CL1＋I CL2＋I CL3＝0，系统中性点与地有相同电位。

如L1相发生接地故障，忽略接地过渡电阻，视为金属性接地，10kV系统各支路的电容电流的流向如下图所示：图14.2-1 10kV系统接地故障示意从10kV系统接地故障示意图可以得出结论：a)全系统所有非故障的各支路，故障相的电容电流均为零，非故障相均有电容电流；b)在故障支路，故障相流过所有各支路的电容电流的总和；c)故障支路的电容电流其方向由负载流向电源，非故障各支路的电容电流其方向由电源流向负载；d)故障支路检测的零序电流为各非故障支路电容电流总和；e)接地故障电流大小与接地故障点的位置无关，只与接地故障点的过渡电阻有关。

10kV系统接地故障，电压与电流矢量关系如下图所示：图14.2-210kV系统接地故障矢量图L1相发生接地故障，相当于在L1相上加上U0＝－U L1，L2相L3相也加上U0＝－U L1，非故障相对地电压升高3倍，其夹角由120°变成60°，合成的电容电流增大3倍，接地故障电流为单相电容电流的3倍，I d＝3UΦωC。

(2) 优缺点a)接地故障引起系统内部过电压可达3.5倍相电压，易使设备和线路绝缘被击穿。

b)油浸纸绝缘电力电缆达20A，聚乙烯绝缘电力电缆达15A，交联聚乙烯绝缘电力电缆达10A，接地故障电流引燃电弧则不能自熄，引起间歇性电弧，产生过电压易产生相间短路或火灾；c)非故障相对地电压升高3倍。

电力系统变压器中性点接地方式分析摘要：随着我国工业化水平的不断提升，用电需求也在不断增长，在此基础上，我国的电力系统也取得了较快发展。

要构建基于现实需求的系统化电力控制模型，则需相关部门根据实际的用电情况做出合理选择，当前，变压器中性点接地方式已在电力系统中得到了广泛应用。

基于此，本文重点分析了电力系统变压器中性点接地方式、特点及其选择依据，以供相关部门参考。

关键词：电力系统；变压器；中性点接地；方式；特点；依据1.电力系统变压器中性点接地方式概述1.1电力系统变压器中性点通过电阻接地在电力系统的变压器运行过程中，方可通过接地电阻连接电力系统的中性点及大地，构建相应的结构，以确保在结构建设过程中能够将一个单向辅助变压器与二次接地电阻连接于一起。

1）必须严格执行中性点电阻取值的实际原则，不仅要限制通讯干扰，而且当间歇电弧接地时，还需限制过电压，与此同时，为避免出现单相接地电流超出三相短路电流的问题，则需限制单相接地电流。

2）运用中性点通过电阻接地结构，则可有效避免间歇电弧过电压问题的出现，有效缩减异地两相接地问题。

加之单相接地可有效避免电容充电导致的暂态过电流问题。

3）针对线路故障问题，方可运用自动检出策略集中校对，以有效避免谐振多电压问题的出现。

但在断路器出现分合情况的基础上，中性点通过电阻地可能就会出现相应问题，进而则会加大检修、维护工作量及维修难度。

1.2 电力系统变压器中性点直接接地电力系统变压器中性点直接接地则是通过电力系统的所有变压器或者部分变压器直接接地，部分变压器不接地则是为了缩减接地过程中产生的短路电流，缩减变电站接地装置的使用量、改善断路器的工作条件，与此同时，还需确保接地装置的投资机制达到继电保护应用需求。

当配电系统的电压高于220kV时，则可通过电力系统中的超高压变形器中性点的绝缘强度，直接对变压器的中性点进行接地处理，但此过程中，不仅要确保管理参数结构的合理性，还应严格按照相关运行要求进行接地处理，与其他接地方式相比，此种接地方式更适用于继电保护项目，但因为单相接地电流较大，所以，接地过程中断路器易出现跳闸问题。

浅谈电力系统中性点的运行方式学习电力系统中性点运行方式的意义及类别，掌握中性点不接地运行方式的特点及应用，能够绘制当中性点不接地系统单相接地故障时，各相电流及电压的变化向量图，进而分析中性点不接地运行方式下的系统工况；深入研究中性点经消弧线圈接地及直接接地运行方式的特点及应用。

1引言电力系统的系指发电机、变压器星形接线中性点。

电力系统中性点的运行方式共三种：中性点不接地运行方式、中性点经消弧线圈接地运行方式和中性点直接接地运行方式。

前两种接地系统统称为小接地电流系统，后一种接地系统又称为大接地电流系统。

研究分析中性点运行方式的目的一是分析影响系统可靠运行的因素，二是合理设置设备的绝缘，三是研究如何避免对通信的干扰，四是选择继电保护等。

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。

2中性点不接地系统电力线路存在分散电容，各相对地之间是空气层，空气是绝缘介质，组成分散电容C。

分散电容有相对地电容和相间电容。

通常不予考虑相间电容。

假设三相系统完全对称（即电源中性点的电位为零），对地分散电容用集中电容表示。

则负荷电流、、对称。

当导线经过完全换位后，Cu=Cv=Cw=C，则对地附加电容电流对称当发生单相接地故障时，故障相电压下降非故障相电压升高则对地电容电流发生变化：规定相线上的电流方向由电源→电网。

则：实用计算，对架空线路对电缆：因此：输电线路的绝缘水平按线电压设计，当发生单相接地故障时，三相系统仍然对称，接在相间电压上的用电器的供电并未遭到破坏，可以继续运行。

但是这种电网长期在单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。

另一方面由于存在接地容性电流，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。

中性点接地
中性点接地是一种电气保护装置，被广泛应用于电气系统中，用于对电流进行限制和分配，以保护设备和人身安全。

中性点接地是指将电气系统中的中性点（通常为变压器或发电机组的中性点）通过较低的电阻与地相连，以限制电流的流动。

在正常情况下，电荷在电气系统中的流动是从发电机组经过变压器到负荷，然后通过返回中性点回到发电机组。

然而，由于一些外部因素（如线路故障或设备故障），电流可能会逆流，从而导致电气设备损坏、引发火灾等严重后果。

为了避免这种情况的发生，中性点接地被引入到电气系统中。

中性点接地的原理是通过将电气系统的中性点与地相连，形成一个低阻抗的回路，使电流能够通过地回到中性点，从而实现电流的限制和分配。

在正常情况下，电流流向负载，然后返回中性点，而不会流向地。

但是，当线路故障或设备故障发生时，电流会通过地回路流回中性点，从而迅速地切断电流，保护设备和人身安全。

中性点接地有许多不同的类型，包括低阻抗接地、星形接地和零序电流接地等。

其中，低阻抗接地是最常见和最常用的一种。

它通过将中性点与地相连，形成一个低阻抗回路，从而限制电流的流动。

这种接地方式具有响应时间短、电流限制能力强等优点，广泛应用于各种类型的电气系统中。

此外，中性点接地还可以提供准确的故障电流测量和过电流保护，以及检测和记录系统中的故障情况。

通过监测系统中的故障电流，可以及时发现并排除潜在的故障，以确保电气
设备和人身安全。

总之，中性点接地在电气系统中起着非常重要的作用，能够有效地限制和分配电流，保护设备和人身安全。

它的应用范围广泛，具有多种类型和功能，对于维护电力系统的稳定运行至关重要。