電力系統(tǒng)接地知識(shí)知多少

電力系統(tǒng)中中性點(diǎn)接地系統(tǒng)主要分為三大類：

小接地電流系統(tǒng)、大接地電流系統(tǒng)、經(jīng)電阻接地系統(tǒng)

采用何種的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行特別是系統(tǒng)發(fā)生單相接

地故障時(shí)有明顯的影響，而且還會(huì)影響電力系統(tǒng)二次側(cè)的運(yùn)行。

我們從一般的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律總結(jié)來看，選擇中性運(yùn)行的方式有以下幾點(diǎn)規(guī)

律：

經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

一、對(duì)于3-10KV電力系統(tǒng)，一般采用中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式

二、3-66KV系統(tǒng)中單相接地電流大于一定值（3?10KV系統(tǒng)中單相接地電流

大于30A,20KV及以上系統(tǒng)中單相接地電流大于10A）,采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線

圈接地的運(yùn)行方式或低電阻接地的運(yùn)行方式

三、llOkV及以上電力系統(tǒng)，采用中性點(diǎn)直接接地

1F中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)

該系統(tǒng)單相接地時(shí)，通過接地中性點(diǎn)就會(huì)形成單相短路K。單相短路電

流Ik比線路的正常負(fù)荷電流大的多，為了避免這種現(xiàn)象，中性點(diǎn)直接接地

系統(tǒng)要求部分主變的中性點(diǎn)接地，避免單相接地時(shí)短路電流過大。這些主

變必須有一個(gè)三角形接線的繞組，以構(gòu)成零序通路，降低零序阻抗。主變

的零序阻抗一般為正序阻抗的1/3,線路的零序阻抗一般為正序阻抗的3

倍。

中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)在發(fā)生單相接地時(shí)的情況

由于該系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，其他兩相對(duì)地電壓并不會(huì)升高。所

以在很大程度上降低了經(jīng)濟(jì)成本，因此在110KV及其以上的超高壓系統(tǒng)中

廣泛采用該中性點(diǎn)接地方式。

注意事項(xiàng)

1.作為220kV名紐變電站的主變必須并列運(yùn)行。其中一臺(tái)主變的

220kV側(cè)中性點(diǎn)和llOkV側(cè)中性點(diǎn)必須直接接地，其他主變中性點(diǎn)通過問

隙接地。

目的

是為了保證llOkV側(cè)零序阻抗穩(wěn)定，有利于該llOkV系統(tǒng)零序定值的計(jì)算和

整定，零序過流保護(hù)的保護(hù)范圍變化很小，容易保持其階梯特性；另一方面為

220kV系統(tǒng)提供穩(wěn)定的零序電源,保證其220kV系統(tǒng)零序保護(hù)的方向性和穩(wěn)定性。

2.220kV負(fù)荷變電站的主變必須分列運(yùn)行，此時(shí)所有主變的220kV側(cè)

中性點(diǎn)必須通過間隙接地，llOkV側(cè)中性點(diǎn)全部接地運(yùn)行。

3.鏈?zhǔn)浇泳€的220kV變電站其220kV側(cè)母線并列運(yùn)行并有兩個(gè)電源。

主變雖然分列運(yùn)行，一臺(tái)主變的220kV側(cè)中性點(diǎn)直接接地，其他主變的

220kV側(cè)中性點(diǎn)通過間隙接地。llOkV側(cè)中性點(diǎn)必須全部直接接地。

4.目前運(yùn)行的llOkV變電站全部主變均分裂運(yùn)行，其電源側(cè)母線為單

電源。所以主變llOkV側(cè)中性點(diǎn)通過間隙接地，并且不再加裝間隙保護(hù)。

2F中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)

我們假設(shè)三相系統(tǒng)的電源電壓和線路參數(shù)R、L、C是對(duì)稱的，且將

相線與大地之間存在的分布電容用集中電容來表示。

系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，三相電壓對(duì)稱，三相對(duì)地電容電流也平衡。三相電

容電流的相量和為零，地中沒有電流流過。各相對(duì)地電壓，就是各相的相

電壓。

正常運(yùn)行時(shí)的中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)

但是當(dāng)我們假設(shè)C相接地故障時(shí)，C相的對(duì)地電壓為零，而A相對(duì)地

電壓UA'=UA+(-UC)=UAC,同理B相對(duì)地電壓UB'=UBC。所以當(dāng)

C相接地故障使，A、B的對(duì)地電壓比值都升高為原來的1.73倍。

單相接地時(shí)的中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)

且由相量圖可知單相接地電容電流為系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)相線對(duì)地電容電

流的3倍。

實(shí)際運(yùn)行中，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，三相用電設(shè)備的正

常工作其實(shí)并未受到影響，因?yàn)榫€路的線電壓無論其相位和量值均未發(fā)生

變化。所以三相用電設(shè)備正常運(yùn)行。

但是為了防止再有一相發(fā)生接地故障，形成兩相接地短路，所以不允

許單相接地故障的系統(tǒng)長期運(yùn)行。所以在該系統(tǒng)中，需要裝設(shè)專門的單相

接地保護(hù)或絕緣監(jiān)視裝置。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，

提醒供電值班人員注意，及時(shí)處理；當(dāng)危機(jī)人身及設(shè)備安全時(shí)，則單相接

地保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于跳閘，切除故障線路。

3F中性點(diǎn)經(jīng)消弧圈接地的電力系統(tǒng)

中性點(diǎn)經(jīng)消弧圈接地的電力系統(tǒng)主要是為了防止單相接地時(shí)接地點(diǎn)出

現(xiàn)斷續(xù)電弧，引起諧振電壓。所以當(dāng)當(dāng)單相接地電容的電流大于一定值時(shí)，

電力系統(tǒng)中性點(diǎn)要采取消弧圈接地的運(yùn)行方式。

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，流過接地點(diǎn)的電流為接地電容電流與流過消

弧線圈L的電感電流之和。因?yàn)榻拥仉娙蓦娏鞒半娙蓦妷?0度，電感電

流滯后電容電壓90度，所以在接地點(diǎn)電感電流與電容電流相互補(bǔ)償。當(dāng)電

容電流與電感電流的量值差小于產(chǎn)生電弧的最小電流時(shí)，電弧就不會(huì)產(chǎn)生，

也就不會(huì)產(chǎn)生諧振過電壓。

中性點(diǎn)經(jīng)消弧圈接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)的情況

該系統(tǒng)如果發(fā)生接地短路故障時(shí)，允許短暫運(yùn)行（2小時(shí)）。這是因?yàn)?/p>

消弧線圈的設(shè)計(jì)一般在最大電流分接運(yùn)行2小時(shí)，或上層油溫（充油）繞

組溫度（干式）不超過允許值。

所以消弧線圈必須裝設(shè)測(cè)量上層油溫（充油）或繞組溫度（干式）的

溫度計(jì)并帶有報(bào)警接點(diǎn)，無人站有遠(yuǎn)傳裝置。運(yùn)行值班人員如果不能及時(shí)

排除故障，則應(yīng)設(shè)法將負(fù)荷轉(zhuǎn)移到備用線路上。如果單相接地會(huì)危及人身

安全及設(shè)備安全時(shí)，則單相接地保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于跳閘，切除故障線路。

4F經(jīng)電阻接地的電力系統(tǒng)

在現(xiàn)代化的城市電網(wǎng)中，電纜線路電流較大，中性點(diǎn)消弧圈接地的方

式不能完全抑制故障點(diǎn)電弧，所以無法抑制諧振過電壓。因此在10KV的

城市電網(wǎng)中性點(diǎn)采用電阻接地運(yùn)行方式。

經(jīng)電阻接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)接地相對(duì)地下降（金屬性接地時(shí)為零），

非接地相對(duì)地電壓升高（金屬性接地時(shí)為線電壓），接地點(diǎn)電流為電容電

流和經(jīng)電阻限制的阻性電流之和。經(jīng)保護(hù)判斷后斷路器將接地點(diǎn)與系統(tǒng)斷

開。隨著中性點(diǎn)接入電阻從小變大，單相接地時(shí)產(chǎn)生的過電壓逐漸增高。

電阻接地系統(tǒng)的劃分

10kV中性點(diǎn)對(duì)地接入5?10。電阻稱為小電阻系統(tǒng),接入幾十?100

C電阻為中電阻系統(tǒng)，接入幾百?1000C電阻為高電阻系統(tǒng)。

注意事項(xiàng)：

1.小電阻接地