電力系統(tǒng)接地知識知多少

電力系統(tǒng)中中性點接地系統(tǒng)主要分為三大類：

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

采用何種的中性點運行方式，對電力系統(tǒng)運行特別是系統(tǒng)發(fā)生單相接

地故障時有明顯的影響，而且還會影響電力系統(tǒng)二次側的運行。

我們從一般的經驗規(guī)律總結來看，選擇中性運行的方式有以下幾點規(guī)

律：

經驗總結

一、對于3-10KV電力系統(tǒng)，一般采用中性點不接地運行方式

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）,采用中性點經消弧線

圈接地的運行方式或低電阻接地的運行方式

三、llOkV及以上電力系統(tǒng)，采用中性點直接接地

1F中性點直接接地的電力系統(tǒng)

該系統(tǒng)單相接地時，通過接地中性點就會形成單相短路K。單相短路電

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

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

變必須有一個三角形接線的繞組，以構成零序通路，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。

中性點直接接地的電力系統(tǒng)在發(fā)生單相接地時的情況

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

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

廣泛采用該中性點接地方式。

注意事項

1.作為220kV名紐變電站的主變必須并列運行。其中一臺主變的

220kV側中性點和llOkV側中性點必須直接接地，其他主變中性點通過問

隙接地。

目的

是為了保證llOkV側零序阻抗穩(wěn)定，有利于該llOkV系統(tǒng)零序定值的計算和

整定，零序過流保護的保護范圍變化很小，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)零序保護的方向性和穩(wěn)定性。

2.220kV負荷變電站的主變必須分列運行，此時所有主變的220kV側

中性點必須通過間隙接地，llOkV側中性點全部接地運行。

3.鏈式接線的220kV變電站其220kV側母線并列運行并有兩個電源。

主變雖然分列運行，一臺主變的220kV側中性點直接接地，其他主變的

220kV側中性點通過間隙接地。llOkV側中性點必須全部直接接地。

4.目前運行的llOkV變電站全部主變均分裂運行，其電源側母線為單

電源。所以主變llOkV側中性點通過間隙接地，并且不再加裝間隙保護。

2F中性點不接地的電力系統(tǒng)

我們假設三相系統(tǒng)的電源電壓和線路參數(shù)R、L、C是對稱的，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)正常運行時，三相電壓對稱，三相對地電容電流也平衡。三相電

容電流的相量和為零，地中沒有電流流過。各相對地電壓，就是各相的相

電壓。

正常運行時的中性點不接地的電力系統(tǒng)

但是當我們假設C相接地故障時，C相的對地電壓為零，而A相對地

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

C相接地故障使，A、B的對地電壓比值都升高為原來的1.73倍。

單相接地時的中性點不接地電力系統(tǒng)

且由相量圖可知單相接地電容電流為系統(tǒng)正常運行時相線對地電容電

流的3倍。

實際運行中，中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，三相用電設備的正

常工作其實并未受到影響，因為線路的線電壓無論其相位和量值均未發(fā)生

變化。所以三相用電設備正常運行。

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)長期運行。所以在該系統(tǒng)中，需要裝設專門的單相

接地保護或絕緣監(jiān)視裝置。當系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，發(fā)出報警信號，

提醒供電值班人員注意，及時處理；當危機人身及設備安全時，則單相接

地保護應動作于跳閘，切除故障線路。

3F中性點經消弧圈接地的電力系統(tǒng)

中性點經消弧圈接地的電力系統(tǒng)主要是為了防止單相接地時接地點出

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

電力系統(tǒng)中性點要采取消弧圈接地的運行方式。

當系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，流過接地點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。因為接地電容電流超前電容電壓90度，電感電

流滯后電容電壓90度，所以在接地點電感電流與電容電流相互補償。當電

容電流與電感電流的量值差小于產生電弧的最小電流時，電弧就不會產生，

也就不會產生諧振過電壓。

中性點經消弧圈接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時的情況

該系統(tǒng)如果發(fā)生接地短路故障時，允許短暫運行（2小時）。這是因為

消弧線圈的設計一般在最大電流分接運行2小時，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測量上層油溫（充油）或繞組溫度（干式）的

溫度計并帶有報警接點，無人站有遠傳裝置。運行值班人員如果不能及時

排除故障，則應設法將負荷轉移到備用線路上。如果單相接地會危及人身

安全及設備安全時，則單相接地保護應動作于跳閘，切除故障線路。

4F經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，中性點消弧圈接地的方

式不能完全抑制故障點電弧，所以無法抑制諧振過電壓。因此在10KV的

城市電網(wǎng)中性點采用電阻接地運行方式。

經電阻接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時接地相對地下降（金屬性接地時為零），

非接地相對地電壓升高（金屬性接地時為線電壓），接地點電流為電容電

流和經電阻限制的阻性電流之和。經保護判斷后斷路器將接地點與系統(tǒng)斷

開。隨著中性點接入電阻從小變大，單相接地時產生的過電壓逐漸增高。

電阻接地系統(tǒng)的劃分

10kV中性點對地接入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：

1.小電阻接地