電力系統(tǒng)中性點接地方式選擇

一、電力系統(tǒng)中性點接地方式的特點

1.大電流接地系統(tǒng)特點

（1）發(fā)生單相接地故障時，接地相電流很大。

（2）為防止損壞設備，迅速切除接地相甚至三相，供電可靠性低。

（3）故障時不會發(fā)生非接地相對地電壓升高問題，對系統(tǒng)絕緣性能要求低。

2.小電流接地系統(tǒng)特點

（1）中性點非有效接地，系統(tǒng)發(fā)生單相短路接地時，故障點不會產生大短路電流。允許系統(tǒng)短時間帶故障運行。

（2）系統(tǒng)對減少用戶停電時間提高供電可靠性有意義。

（3）當系統(tǒng)帶故障運行時，非故障相對地電壓將上升很高，易引發(fā)過電壓，嚴重時會導致單相瞬時性接地故障發(fā)展成單相永久接地故障或兩相故障。

3.中性點不接地方式特點

中性點對地絕緣，結構簡單，運行方便，不需任何附加設備，投資省。運行中發(fā)生單相接地故障，流過故障點電流僅為電網對地的電容電流，其值很小，需裝設絕緣監(jiān)察裝置，以便及時發(fā)現單相接地故障，避免故障發(fā)展為兩相短路，而造成停電事故。若是瞬時故障，一般能自動消弧，非故障相電壓升高不大，不會破壞系統(tǒng)對稱性，可帶故障連續(xù)供電2h，有排除故障時間，提高了供電的可靠性。

4.中性點經消弧線圈接地方式特點

在中性點和大地之間接入一個電感消弧線圈，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，利用消弧線圈的電感電流對接地電容電流進行補償，使流過接地點的電流減小到能自行熄弧范圍，線路發(fā)生單相接地時，按規(guī)程規(guī)定電網可帶單相接地故障運行2h。對于中壓電網，因接地電流得到補償，單相接地故障并不發(fā)展為相間故障，中性點經消弧線圈接地方式的供電可靠性高于中性點經小電阻接地方式。

5.中性點經電阻接地方式特點

中性點與大地之間接入一定阻值的電阻。該電阻與系統(tǒng)對地電容構成并聯回路，因電阻是耗能元件，也是電容電荷釋放元件和諧振的阻壓元件，對防止諧振過電壓和間歇性電弧接地過電壓，有一定優(yōu)越性。在中性點經電阻接地方式中，一般選擇電阻的阻值較小，在系統(tǒng)單相接地時，控制流過接地點的電流在100A或500A左右，通過流過接地點的電流來啟動零序保護動作，切除故障線路。

二、電力系統(tǒng)中性點接地方式選擇

1.中性點接地方式選擇原則

（1）經濟因素

在城市配網發(fā)生單相故障就要跳閘，影響了供電可靠性，為提高供電可靠性會增加投資。對于架空配電網，絕緣費用不顯著，采用中性點小電流接地系統(tǒng)的優(yōu)點顯現出來了。

（2）安全供電質量因素

單相接地故障對安全和供電質量的影響取決于故障電流、故障電壓、中性點位移電壓這三個數據及故障的持續(xù)時間。

①故障電流的影響

假若一個人直接接觸到線路導線，則電流將流過他的身體，后果取決于電流的幅值和持續(xù)時間。一部分電能消耗在故障當地，會導致就地破壞或發(fā)生火災。故障釋放的能力越多，破壞作用越大。具有上述兩個效應的故障電流，其幅值大小決定著一個故障被允許持續(xù)存在的最長時間，同時還決定著故障從電弧自滅到相間短路的各種發(fā)展可能性。對供電質量來說，其結果是完全不同的。

②故障電壓的影響

故障電壓與故障電流直接有關。較高的跨步電壓與接觸電壓可能存在于故障點附近，會對故障點處的人造成傷害。如出現顯著的接地耦合或內聯，必須強制其電壓不得超過相鄰設備的絕緣水平。

③中性點位移電壓的影響

一個故障何時出現，中性點位移電壓都以通常方式施加到整個網絡上。該網絡必須額外地滿足相對地的絕緣要求。安全因素是選擇配電網絡接地方式時重要考慮的因素。它涉及到人身、設備和企業(yè)安全等問題。不同的中性點接地方式在發(fā)生人身觸電事故時，流過人身的故障電流以及電弧能量的大小是不一樣的，不同的接地方式使系統(tǒng)斷路器的動作時限也不同，對觸電人員的傷害有輕重之分。

2.中性點接地方式選擇

限制故障中電能的耗散是保障安全、改善供電質量的關鍵，可選擇如下兩種接地方式實現：小電流接地方式，減少電流幅值，故障電流存在時間較長也不致造成危害；大電流接地方式，縮短故障時間，故障電流較大也不致造成危害。

選擇配電網中性點接地方式時，要考慮配電網的各種運行情況，供電可靠性的要求，故障時的異常電壓、異常電流對供電設備的影響，對通信的干擾和危險影響，有關的設計技術和繼電保護技術要求，有關的設備供應情況以及配電網的運行經驗等等。

3.我國城市配電網中性點接地方式要求

（1）城網中性點運行方式一般為：

①220kV，直接接地。

②110kV，直接接地。

③6、35、10kV，不接地或經電阻、電抗、消弧線圈接地。

④380/220V，直接接地。

（2）35、10kV城網中以電纜為主的電網，必要時可采用中性點經小電阻或中電阻接地。確定中性點運行方式時，必須全面研究以下各個方面：

①保證供電可靠性要求。

②單相接地時，健全相最大的工頻電壓升高應盡可能小。

③單相接地故障時的短路故障電流應限制在對通信線路干擾影響的容許范圍內。

④單相接地時故障線路的繼電保護應有足夠的靈敏度和選擇性。

（3）110kV及220kV 系統(tǒng)應采用有效接地方式。系統(tǒng)中變壓器中性點直接接地或經低值阻抗接地，部分變壓器中性點也可不接地，但在所有系統(tǒng)條件下應使其零序與正序電抗之比為正值并且不大于3，而且零序電阻與正序電抗之比為正值并且不大于1。

（4）3～35kV不直接接地發(fā)電機的系數，當單相接地故障電流不大于下列數值時，宜采用不接地方式，否則可采用經消弧線圈接地方式。

①3～10kV系統(tǒng)，30A。

②20kV 及以上系統(tǒng)， 6kV和10kV分區(qū)供電的架空配電系統(tǒng)，當單相接地故障電流在10A以上時，根據運行經驗也可采用經消弧線圈接地方式。

（5）6～35kV城市或企業(yè)內部主要由電纜線路構成的送、配電系統(tǒng)，單相接地故障電流較大時，根據供電可靠性要求，故障時瞬態(tài)電壓、瞬態(tài)電流對電氣設備的影響，對通信的影響和繼電保護技術要求以及本地的運行經驗等，可采用經低值電阻接地方式。

（6）6kV和10kV主要由架空線路構成的配電系統(tǒng)，單相接地故障電流較小時，為防止諧振、間歇性電弧接地過電壓等對電氣設備的損害，可采用經高值電阻接地方式。電阻值的選取應兼顧不影響接地故障電弧的自滅和限制過電壓的要求。