10kV中性点不接地系统

1 10kV中性点不接地系统的特点

选择电网中性点接地方式是一个要考虑许多因素的问题，它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置等有关。并直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的安全运行以及对通信线路的干扰。10kV中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点：当一相发生金属性接地故障时，接地相对地电位为零，其它两相对地电位比接地前升高√3倍，一般情况下，当发生单相金属性接地故障时，流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大，发出接地信号，值班人员一般在2小时内选择和排除接地故障，保证连续不间断供电。

2 系统对地电容电流超标的危害

实践表明中性点不接地系统(小电流接地系统)也存在许多问题，随着电缆出线增多，10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加，当系统电容电流大于10A后，将带来一系列危害，具体表现如下：

3.1当发生间歇弧光接地时，可能引起高达3.5倍相电压(见参考文献1)的弧光过电压，引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏，使小电流供电系统的可靠性这一优点大受影响。

3.2 配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍，时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断，严重威胁着配电网的安全可靠性。

3.3 当有人误触带电部位时，由于受到大电流的烧灼，加重了对触电人员的伤害，甚至伤亡。

3.4 当配电网发生单相接地时，电弧不能自灭，很可能破坏周围的绝缘，发展成相间短路，造成停电或损坏设备的事故；因小动物造成单相接地而引起相间故障致使停电的事故也时有发生。

3.5 配电网对地电容电流增大后，对架空线路来说，树线矛盾比较突出，尤其是雷雨季节，因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。

3单相接地电容电流的计算

4.1 空载电缆电容电流的计算方法有以下两种：

（1）根据单相对地电容，计算电容电流(见参考文献2)。

×ω×C×103

Ic=√3×U

P

(4-1)

式中: U

━电网线电压(kV)

P

C ━单相对地电容(F)

一般电缆单位电容为200-400 pF/m左右（可查电缆厂家样本）。

（2）根据经验公式，计算电容电流(见参考文献3) 。

Ic=0.1×U

P

×L (4-2) ━电网线电压(kV)

式中: U

P

L ━电缆长度(km)

4.2 架空线电容电流的计算有以下两种：

（1）根据单相对地电容,计算电容电流(见参考文献2)。

×ω×C×103 (4 Ic=√3×U

P

-3)

式中: U

━电网线电压(kV)

P

C ━单相对地电容(F)

一般架空线单位电容为5-6 pF/m。

（2）根据经验公式,计算电容电流(见参考文献3)。

Ic=

×L×10-3(4-4)

(2.7~3.3)×U

P

式中: U

━电网线电压(kV)

P

L ━架空线长度(km)

2.7━系数，适用于无架空地线的线路

3.3━系数，适用于有架空地线的线路

=（1.3~1.6）Ic （1.3-同杆双回架空线电容电流(见参考文献3) ：Ic

2

对应10KV线路,1.6-对应35KV线路, Ic-单回线路电容电流）

4.3 变电所增加电容电流的计算(见参考文献3)

额定电压（KV） 6 10 35

增大率（%）18 16 13

通过4-2和4-4比较得出电缆线路的接地电容电流是同等长度架空线路的37倍左右，所以在城区变电站中，由于电缆线路的日益增多，配电系统的单相接地电容电流值是相当可观的，又由于接地电流和正常时的相电压相差90°，在接地电流过零时加在弧隙两端的电压为最大值，造成故障点的电弧不易熄灭，常常形成熄灭和重燃交替的间隙性和稳定性电弧，间隙性弧光接地能导致危险的过电压，而稳定性弧光接地会发展成相间短路，危及电网的安全运行。

4传统消弧线圈存在的问题

当3—66KV系统的单相接地故障电容电流超过10A时，应采用消弧线圈

接地方式，通过计算电网当前脱谐度（ε = (I

L - I

C

)/I

C

·100%）与设定值的比

较，决定是否调节消弧圈的分接头，过去选用的传统消弧线圈必须停电调节档位，在运行中暴露出许多问题和隐患，具体表现如下：

5.1 由于传统消弧线圈没有自动测量系统，不能实时测量电网对地电容电流和位移电压，当电网运行方式或电网参数变化后靠人工估算电容电流，误差很大，不能及时有效地控制残流和抑制弧光过电压，不易达到最佳补偿。

5.2 传统消弧线圈按电压等级的不同、电网对地电容电流大小的不同，采用的调节级数也不同，一般分五级或九级，级数少、级差电流大，补偿精度很低。

5.3 调谐需要停电、退出消弧线圈，失去了消弧补偿的连续性，响应速度太慢，隐患较大，只能适应正常线路的投切。如果遇到系统异常或事故情况下，如系统故障低周低压减载切除线路等，来不及进行调整，易造成失控。若此时正碰上电网单相接地，残流大，正需要补偿而跟不上，容易产生过电压而损坏电力系统绝缘薄弱的电器设备，引起事故扩大、雪上加霜。

5.4由于消弧线圈抑制过电压的效果与脱谐度大小相关，实践表明：只有脱谐度不超过±5%时，才能把过电压的水平限制在2.6倍的相电压以下(见参考文献1)，传统消弧线圈则很难做到这一点。

5.5运行中的消弧线圈不少容量不足，只能长期在欠补偿下运行。传统消弧线圈大多数没有阻尼电阻，其与电网对地电容构成串联谐振回路，欠补偿时遇电网断线故障易进入全补偿状态（即电压谐振状态），这种过电压对电力系统绝缘所表现的危害性比由电弧接地过电压所产生的危害更大。既要控制残流量小，易于熄弧；又要控制脱谐度保证位移电压（U0=0.8U/√d2+ε 2 (见参考文献3）不超标，这对矛盾很难解决。鉴于上述因素，只好采用过补偿方式运行，补偿方式不灵活，脱谐度一般达到15%—25%，甚至更大，这样消弧线圈抑制弧光过电压效果很差，几乎与不装消弧线圈一样。

5.6单相接地时，由于补偿方式、残流大小不明确，用于选择接地回路的微机选线装置更加难以工作。此时不能根据残流大小和方向或采用及时改变补偿方式或调档变更残流的方法来准确选线。该装置只能依靠含量极低的高次谐波

（小于5%）的大小和方向来判别，准确率很低，这也是过去小电流选线装置存在的问题之一。

5.7 为了提高我国电网技术和装备水平，国家正在大力推行电网通讯自动化和变电站综合自动化的科技方针，实现四遥（遥信、遥测、遥调、遥控），进而实现无人值班，传统消弧线圈根本不具备这个条件。

5自动跟踪消弧线圈补偿技术

根据供配电网小电流接地系统对地电容电流超标所产生的影响和投运传统消弧线圈存在问题的分析，应采用自动跟踪消弧线圈补偿技术和配套的单相接地微机选线技术。泰兴供电局采用的接地变为上海思源电气有限公司生产的DKSC系列的，消弧线圈为该厂生产的XHDC系列的，自动调谐和选线装置为该厂生产的XHK系列，全套装置包括：中性点隔离开关G、Z型接地变压器B（系统有中性点可不用）、有载调节消弧线圈L、中性点氧化锌避雷器MOA、中性点电压互感器PT、中性点电流互感器CT、阻尼限压电阻箱R和自动调谐和选线装置XHK-II。该项技术的设备组成示意图见附图。

6.1 接地变压器

接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线中性点无法引出时，引出中性点用于加接消弧线圈，该变压器采用Z型接线（或称曲折型接线），与普通变压器的区别是每相线圈分别绕在两个磁柱上，这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通，而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通，所以Z型接地变压器的零序阻抗很小（10Ω左右），而普通变压器要大得多。因此规程规定，用普通变压器带消弧线圈时，其容量不得超过变压器容量的20%，而Z型变压器则可带90% ～100%容量的消弧线圈，接地变除可带消弧圈外，也可带二次负载，可代替所用变，从而节省投资费用。

6.2 有载调节消弧线圈

（1）消弧线圈的调流方式：一般分为3种，即：调铁芯气隙方式、调铁芯励磁方式和调匝式消弧线圈。目前在系统中投运的消弧线圈多为调匝式，它是将绕组按不同的匝数，抽出若干个分接头，将原来的无励磁分接开关改为有载分接开关进行切换，改变接入的匝数，从而改变电感量，消弧线圈的调流范围为额定电流的30～100%，相邻分头间的电流数按等差级数排列，分头数按相邻分头间电流差小于5A来确定。为了减少残流，增加了分头数，根据容量不同，目前有9档—14档，因而工作可靠，可保证安全运行。消弧线圈还外附一个电压互感器和一个电流互感器。

（2）消弧线圈的补偿方式：一般分为过补、欠补、最小残流3种方式可供选择。

a. 欠补：指运行中线圈电感电流I

L 小于系统电容电流I

C

的运行方式。

当0＜I

C -I

L

≤I

d

，（I

d

为消弧线圈相邻档位间的级差电流），即当残流为容性且

残流值≤级差电流时，消弧线圈不进行调档。若对地电容发生变化不满足上述条件时，则消弧线圈将向上或向下调节分头，直至重新满足上述条件为止。

b. 过补：指运行中电容电流I

C 小于电感电流I

L

的运行方式。当 I

C

-I

L

＜0，且│I

C -I

L

│≤I

d

，即在残流为感性且残流值≤级差电流时，消弧线圈不进

行调档。若对地电容发生变化不满足上述条件时，则消弧线圈的分接头将进行调节，直至重新满足上述条件为止。

c. 最小残流：在│I

C -I

L

│≤1/2 I

d

时，消弧线圈不进行调节；当对地

电容变化，上述条件不满足时进行调节，直至满足上述条件。在这种运行方式下，接地残流可能为容性，也可能为感性，有时甚至为零（即全补），但由于加装了阻尼电阻，中性点电压不会超过15%相电压。

6.3 限压阻尼电阻箱

在自动跟踪消弧线圈中，因调节精度高，残流较小，接近谐振（全补）点运行。为防止产生谐振过电压及适应各种运行方式，在消弧线圈接地回路应串接阻尼电阻箱。这样在运行中，即使处于全补状态，因电阻的阻尼作用，避免产生谐振，而且中性点电压不会超过15%相电压，满足规程要求，使消弧线圈可以运行于过补、全补或欠补任一种方式。阻尼电阻可选用片状电阻，根据容量选用不同

的阻值。当系统发生单相接地时，中性点流过很大的电流，这时必须将阻尼电阻采用电压、电流双重保护短接。

6.4 调谐和选线装置

自动调谐和选线装置是整套技术的关键部分，所有的计算和控制由它来实现，控制器实时测量出系统对地的电容电流，由此计算出电网当前的脱谐度ε，当脱谐度偏差超出预定范围时，通过控制电路接口驱动有载开关调整消弧线圈分接头，直至脱谐度和残流在预定范围内为止。系统发生单相接地时，将系统PT二次开口三角处的零序电压及各回路零序电流采集下来进行分析处理，通过视在功率、零序阻抗变化、谐波变化、五次谐波等选线算法来进行选线。

6.5 隔离开关、电压互感器

隔离开关安装消弧线圈前，用于投切消弧线圈，由于消弧线圈内的电压互感器不满足测量精度，需另设中性点电压互感器测量中性点电压。

7 自动跟踪消弧线圈补偿技术的性能和特点

7.1 该装置在正常运行中每隔3S（秒）对系统电容电流、残流进行测量计算，根据测量结果控制消弧线圈升降档，使残流（脱谐度）保持在最小，测量时不需进行调档试探，具有响应速度快、有载开关寿命长、跟踪准确的优点。

7.2 过补、欠补、最小残流3种运行方式任选，可在现场根据需要随时设定变更。

7.3 在最小残流方式下运行，可使补偿后的接地残流≤3%额定电流（即消弧线圈最大电流）。

7.4 消弧线圈串联电阻方式，可限制全补时中性点位移电压＜15%相电压，避免谐振，满足了运行规程要求。

7.5 根据企业电网的电压和容量等级，依照测出的系统电容电流等具体参数，可选用合适型号规格的成套装置，该技术适应面大。

7.6 该技术包括的微机选线保护装置采用特殊的多种算法，可快速准确显示单相接地线路。

8. 接地变压器、消弧线圈容量和额定电流的确定

8.1 根据架空线或电缆参数计算公式计算电容电流Ic

8.2 消弧线圈容量的确定(见参考文献3)

Q =

/√3 (8-1) K×Ic×U

P

式中: K —系数，过补偿取1.35

Q —消弧线圈容量，kVA

8.3 消弧线圈容量及额定电流的选择

根据最大电容电流Ic，确定相应的消弧线圈容量及额定电流，使最大补偿电感电流满足要求。

8.4 接地变压器容量选择

接地变除可带消弧圈外，兼作所用变.

式中：Q —消弧线圈容量，kVA

S —所变容量，kVA

Ф—功率因素角，°

S

—接地变容量，kVA

J

最新中性点不接地系统-发生单相接地故障问答大全

多用在中压10~35kV ；（1kV以下低压，1~10kV中低压） 中性点不接地系统正常运行时，各相对地电压是对称的，中性点对地电压为零，电网中无零序电压。由于任意两个导体之间隔以绝缘介质时，就形成电容，所以三相交流电力系统中相与相之间及相与地之间都存在着一定的电容。系统正常运行时，三相电压U A、U B、U C 是对称的,三相的对地电容电流i c0也是平衡的。所以三相的电容电流相量和等于0，没有电流在地中流动。每个相对地电压就等于相电压。 当系统出现单相接地故障时(假设C相接地) 。则C相对地电压为0,而A相对地电压U’A＝U A＋（－U C）＝U AC，而B相相对地电压U′B＝U B＋（－U C）＝U BC。由此可见，C相接地时，不接地的A、B两相对地电压由原来的相电压升高到线电压（即升高到原来对地电压的√3 倍，即1.732倍）。 C相接地时，系统接地电流（电容电流）IC应为A、B两相对地电容电流之和。由于一般习惯将从电源到负荷方向取为各相电流的正方向，所以：IC＝－（ICA+ ICB）。IC在相 位上超前U C 90o(流过故障线路始端的零序电流是电容电流,所以零序电流超前零序电压 90°；由于在不接地系统中，单相接地是不会产生电流（对地分布电容的容性电流不算，所以小电流接地），即不会产生额外负载，所以不会影响各相电压包括相对中性点的电压关系)；而在量值上由于IC＝I CA又因I CA＝U’A／X C＝ UA／XC＝ I C0，因此I C＝3I C0，即一相接地的电容电流为正常运行时每相电容电流的三倍。 由于线路对地电容C很难确定，因此I C0和I C也不能根据电容C来精确计算。一般采用下列经验公式来计算中性点不接地系统的单相接地电容电流：I C＝Ue(Ik+35IL)／350 Ue（为线路额定电压KV） Ik（为同一电压的具有电的联系的架空线路总长度） IL（为同一电压的具有电的联系的电缆线路总长度） 在不完全接地（即经过一些接触电阻接地，中性点经消弧线圈接地）时，故障相对地的电压将大于0而小于相电压，而未接地相对地电压小于线电压，接地电容电流也比较小。 必须指出，当中性点不接地的系统中发生单相接地时，三相用电设备的正常工作并未受到影响，因为线路的线电压无论是相位还是量值均未发生变化，因此三相用电设备仍照常运行。但是这种线路允许在一相接地的情况下长期运行，因为如果另一相又发生接地故障时就会发展成为相间短路，两相接地短路，这是很危险的，会产生很大的短路电流，可能损坏线路设备。所以在中性点不接地的系统中，应该装置专门的接地保护或绝缘监察系统，在发生单相接地时，给予报警信号，以提醒值班人员注意及时处理。按我国规程规定：中性点不接地电力系统发生单相接地故障时，允许暂时运行2小时。运行维修人员应争取在两小时以内查出接地故障，予以排除。 绝缘监察装置由测量和发信两部分组

中性点接地方式

1 中性点直接接地 中性点直接接地方式，即是将中性点直接接入大地。该系统运行中若发生一相接地时，就形成单相短路，其接地电流很大，使断路器跳闸切除故障。这种大电流接地系统，不装设绝缘监察装置。 中性点直接接地系统产生的内过电压最低，而过电压是电网绝缘配合的基础，电网选用的绝缘水平高低，反映的是风险率不同，绝缘配合归根到底是个经济问题。 中性点直接接地系统产生的接地电流大，故对通讯系统的干扰影响也大。当电力线路与通讯线路平行走向时，由于耦合产生感应电压，对通讯造成干扰。 中性点直接接地系统在运行中若发生单相接地故障时，其接地点还会产生较大的跨步电压与接触电压。此时，若工作人员误登杆或误碰带电导体，容易发生触电伤害事故。对此只有加强安全教育和正确配置继电保护及严格的安全措施，事故也是可以避免的。其办法是：①尽量使电杆接地电阻降至最小；②对电杆的拉线或附装在电杆上的接地引下线的裸露部分加护套；③倒闸操作人员应严格执行电业安全工作规程。 2 中性点不接地 中性点不接地方式，即是中性点对地绝缘，结构简单，运行方便，不需任何附加设备，投资省。适用于农村10kV架空线路为主的辐射形或树状形的供电网络。该接地方式在运行中，若发生单相接地故障，其流过故障点电流仅为电网对地的电容电流，其值很小称为小电流接地系统，需装设绝缘监察装置，以便及时发现单相接地故障，迅速处理，以免故障发展为两相短路，而造成停电事故。 中性点不接地系统发生单相接地故障时，其接地电流很小，若是瞬时故障，一般能自动熄弧，非故障相电压升高不大，不会破坏系统的对称性，故可带故障连续供电2h，从而获得排除故障时间，相对地提高了供电的可靠性。 中性点不接地方式因其中性点是绝缘的，电网对地电容中储存的能量没有释放通路。在发生弧光接地时，电弧的反复熄灭与重燃，也是向电容反复充电过程。由于对地电容中的能量不能释放，造成电压升高，从而产生弧光接地过电压或谐振过电压，其值可达很高的倍数，对设备绝缘造成威胁。 此外，由于电网存在电容和电感元件，在一定条件下，因倒闸操作或故障，容易引发线性谐振或铁磁谐振，这时馈线较短的电网会激发高频谐振，产生较高谐振过电压，导致电压互感器击穿。对馈线较长的电网却易激发起分频铁磁谐振，在分频谐振时，电压互感器呈较小阻抗，其通过电流将成倍增加，引起熔丝熔断或电压互感器过

中性点接地和中性点不接地的区别

中性点接地和中性点不接地的区别 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 上面所讲的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。为了克服这个缺陷，便出现了经消弧线圈接地的方式。目前在35kV电网系统中，就广泛采用了这种中性点经消弧线圈接地的方式。 消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线圈，装设在变压器或发电机的中性点。当发生单相接地故障时，可形成一个与接地电容电流大小接近相等而方向相反的电感电流，这个滞后电压90°的电感电流与超前电压90°的电容电流相互补偿，最后使流经接地处的电流变得很小以至等于零，从而消除了接地处的电弧以及由它可能产生的危害。消弧线圈的名称也是这么得来的。当电容电流等于电感电流的时候称为全补偿；当电容电流大于电感电流的时候称为欠补偿；当电容电流小于电感的电流的时候称为过补偿。一般都采用过补偿，这样消弧线圈有一定的裕度，不至于发生谐振而产生过电压。 3、中性点直接接地 中性点直接接地的系统属于较大电流接地系统，一般通过接地点的电流较大，可能会烧坏电气设备。发生故障后，继电保护会立即动作，使开关跳闸，消除故障。目前我国110kV 以上系统大都采用中性点直接接地。 对于不通等级的电力系统中性点接地方式也不一样，一般按下述原则选择：220kV以上电力网，采用中性点直接接地方式；110kV接地网，大都采用中性点直接接地方式，少部分采用消弧线圈接地方式；20～60kV的电力网，从供电可靠性出发，采用经消弧线圈接地或不接地的方式。但当单相接地电流大于10A时，可采用经消弧线圈接地的方式；3～10kV电力网，供电可靠性与故障后果是其最主要的考虑因素，多采用中性点不接地方式。但当电网

中性点不接地系统发生单相接地时向量分析

中性点不接地系统单相接地时的向量分析 为了熟悉不接地电网的零序保护，需要首先熟悉这类电网发生单相接地故障时电压、电流零序分量的特点。下面着重介绍单相接地时稳态电容电流的特点。下面图a示出最简单的中性点不接地网，图中表示负荷是断开的，因为单相接地时三相的相线电压和负荷电流仍然对称，所以不考虑负荷电流，不会影响分析的结果。 正常运行情况下，各相对地有相同的电容 C（用集中参数表示）， 在相电压的作用下，每相都有一超前电压90°的电容电流流入地中，并三相电容电流之和为零，中性点对地无电压，因为电容电流很小，其在线路上产生的电压降可以忽略不计，故可以认为各相电压均与各相电势相等，电压、电流向量图如图b所示。 发生单相（例如A相）金属性接地时，若忽略较小的电容电流

产生的电压降，则电网中各处故障相的对地电压都变为零。于是A 相对地电容被短接，只有B 相和C 相对地电容中还存在电流，此时 中性点对地电压上升为相电压（－a E ），非故障相的对地电压变为线 间电压（升高 3 倍），其向量关系图如下图c 。 这时三相对地电压可分别写为：A U ' ＝0，B U ' =BA U =A B E E -＝ 3A E 0 150j e -，C U ' =CA U =C E -A E = 3A E 0 150j e ，由于相电压和电容电流的 对称性已破坏，因而出现了零序电压和零序电流，因为A U ' ＝0，所以 零序电压0 3U =B U ' ＋C U ' ＝－3A E ，即等于故障相正常电势的三倍，则相位与之相反。在B U ' 和C U ' 的作用下，在两非故障相及其对地电容中出现超前电压90°的电流， B I ＝ C B jX U －' =B U ' 0 jWC ， C I ＝ C C jX U －' =C U ' jWC ，其有效值为B I ＋C I = 3X U WC ,X U 为相电压的有效 值，从故障点流回的电流即零序电流为：0 3I ＝-(B I +C I )＝－（B U ' ＋C U ' ）0jWC 。式中负号表示零序电流与通常规定的电流方向相反，因 为B U ' ＋C U ' ＝－3A E ，所以故障点的零序电流有效值为0 3I ＝3X U 0 WC ,

低压电网中性点接地与不接地的利弊

低压电网中性点接地与不接地的利弊 北京农业机械化学院电气化系罗光荣 为了低压用电的安全，尤其是农业电网用电的安全，我国普遍推广使用触电保安器。保安器分为电压型和电流型两大类，它们对电网我中点的接地有不同的要求，电压型保安器要求电网中点不直接接地（实际是经过保安器的内部阻抗接地），而安装电流型保安器，则要求中点直接接地，因此认真深入地研究低压电网中点接地方式的利弊，对于安全用电工作是一项十分迫切的任务。并且它还关系到保安器研制工作的动向，为此我们对接地作一些分析。 一、国内外概况： 根据国外资料，电力网发展的初期，低压电网对地都是绝缘的，中点不接地，但是后来随着高压电网的发展，使了降压变压器，由于高低压线圈可能相互短路，低压线圈对地产生高压，对电气设备及人身安全造成危害，因此出现了中点接地系统。如今，低压电网中点接地已成为世界发展的趋势。绝大多数国家都是采用中性点接地系统，这个总的发展方向是肯定的。由于中点对地绝缘，在某些场合有一定的优点，但在一些特殊的场合，还采用中点不接地，例如日本的医院及游泳池，使用隔离变压器，中点就不接地。有些有易燃气体的化工厂、煤矿等也采用中点对地绝缘。日本也还有一些大工厂采用不接地方式，捷克在矿井采用500伏中点不接地系统。 我国解放前，低压电网，有接地的，也有不接地的，解放之后逐步趋于统一，就是380/220伏中点接地的低压电网。 但1962年以后有些省和地区，采用中点不接地系统，例如江苏省推广使用电犁，为了人身安全，安装简易型保安器，采用了不接地系统。当时广东、河南有些地区也采用不接地系统。目前我国广大农村，中点接地和不接地两种方式同时并用，为此我们有必要对其优缺点作一些探讨。 二、中点接地与非接地系统的优点缺点比较： 1、不接地系统： 优点：能限制接地电流 当电网的容量较少时，对地的分布电容也小，如果绝缘电阻很高，则人触及带电体时，通过人体的电流仅为不大的电容电流（如图1），因此是安全的。 此外从漏电引起的火灾来说，不接地系统也比较理想，因漏电接地电源很小，不易产生大的火花而引起火灾。 缺点：

中性点不接地系统的单相接地向量分析

中性点不接地系统的 单相接地向量分析 需要首先熟悉这类电网发生单相接地故障时电压、电流零序分量的特点。下面着重介绍单相接地时稳态电容电流的特点。下面图a示出最简单的中性点不接地网，图中表示负荷是断开的，因为单相接地时三相的相线电压和负荷电流仍然对称，所以不考虑负荷电流，不会影响分析的结果。 C（用集中参数表示），在相电压正常运行情况下，各相对地有相同的电容0 的作用下，每相都有一超前电压90°的电容电流流入地中，并三相电容电流之和为零，中性点对地无电压，因为电容电流很小，其在线路上产生的电压降可以忽略不计，故可以认为各相电压均与各相电势相等，电压、电流向量图如图b所示。

发生单相（例如A 相）金属性接地时，若忽略较小的电容电流产生的电压降，则电网中各处故障相的对地电压都变为零。于是A 相对地电容被短接，只有B 相和C 相对地电容中还存在电流，此时中性点对地电压上升为相电压（－a E ），非故障相的对地电压变为线间电压（升高3倍），其向量关系图如下图c 。 这时三相对地电压可分别写为：A U ' ＝0，B U ' =BA U =A B E E -＝3A E 0150j e -， C U ' =CA U =C E -A E =3A E 0150j e ，由于相电压和电容电流的对称性已破坏，因而 出现了零序电压和零序电流，因为A U ' ＝0，所以零序电压03U =B U ' ＋C U ' ＝－ 3A E ，即等于故障相正常电势的三倍，则相位与之相反。在B U ' 和C U ' 的作用下， 在两非故障相及其对地电容中出现超前电压90°的电流，B I ＝ C B jX U －' =B U ' 0jW C ，C I ＝C C jX U －' =C U ' 0jW C ，其有效值为B I ＋ C I =3X U 0WC ,X U 为相电压的有效值，从故障点流回的电流即零序电流为：03I ＝-(B I +C I )＝－（B U ' ＋C U ' ）0jW C 。式中负号表示零序电流与通常规定的 电流方向相反，因为B U ' ＋C U ' ＝－3A E ，所以故障点的零序电流有效值为03I ＝ 3X U 0WC ,其大小是正常运行时每相对地电容电流的三倍，其相位落后于零序电压90°。

中性点不接地系统运行方式

（一）中性点不接地的电力系统 1、正常运行 （1）电压情况： 如三相导线经过完善换位，各相对地电容相等，即：C 1＝C 2＝C 3＝C ，则Y 1＝Y 2＝Y 3＝Y 。所以： 注意以上公式都是向量公式。 图1 正常运行时中性点不接地的电力系统 （a) 电路图； （b ） 相量图 可见正常运行中，电源中性点对地电压为零，即中性点对地电位相等。各相对地电压为： 第1相：11,1U U U U n ????=+=； 第2相: 22, 2U U U U n ????=+=； 3321=++-=????U U U U n Y Y Y Y U Y U Y U U n 321332211++++-=????

第3相：33, 3U U U U n ? ???=+=； 结论：正常运行时，各向对地电压为相电压，中性点对地电压为零。 （2）电流情况： 由于各相对地电压为电源各相的相电压。所以电容电流大小I C1、I C2、I C3相等，相位差为1200。它们之和仍为零I 3=I C1+I C2+I C3=0，所以没有电容电流流过大地。 当各相对地电容不等时， 不为零，发生中性点位移现象。在中性点不接地系统中，正常运行时中性点所产生的位移电压较小，可忽略。 2、发生单相接地故障时 （1）电压情况： 图2为第3相发生完全接地的情况，完全接地即是金属性接地，接地电阻很小，容易看出，这时中性点对地的电压：3U U n -=。 各相对地电压为： 第1相：131'1U U U U n ????=+=； 第2相: 232'2U U U U n ? ???=+=； 第3相：0'3=?U ； n U ?

低压电网中性点接地与不接地的利弊

低压电网中性点接地与不 接地的利弊 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

低压电网中性点接地与不接地的利弊北京农业机械化学院电气化系罗光荣 为了低压用电的安全，尤其是农业电网用电的安全，我国普遍推广使用触电保安器。保安器分为电压型和电流型两大类，它们对电网我中点的接地有不同的要求，电压型保安器要求电网中点不直接接地（实际是经过保安器的内部阻抗接地），而安装电流型保安器，则要求中点直接接地，因此认真深入地研究低压电网中点接地方式的利弊，对于安全用电工作是一项十分迫切的任务。并且它还关系到保安器研制工作的动向，为此我们对接地作一些分析。 一、国内外概况： 根据国外资料，电力网发展的初期，低压电网对地都是绝缘的，中点不接地，但是后来随着高压电网的发展，使了降压变压器，由于高低压线圈可能相互短路，低压线圈对地产生高压，对电气设备及人身安全造成危害，因此出现了中点接地系统。如今，低压电网中点接地已成为世界发展的趋势。绝大多数国家都是采用中性点接地系统，这个总的发展方向是肯定的。由于中点对地绝缘，在某些场合有一定的优点，但在一些特殊的场合，还采用中点不接地，例如日本的医院及游泳池，使用隔离变压器，中点就不接地。有些有易燃气体的化工厂、煤矿等也采用中点对地绝缘。日本也还有一些大工厂采用不接地方式，捷克在矿井采用500伏中点不接地系统。 我国解放前，低压电网，有接地的，也有不接地的，解放之后逐步趋于统一，就是380/220伏中点接地的低压电网。 但1962年以后有些省和地区，采用中点不接地系统，例如江苏省推广使用电犁，为了人身安全，安装简易型保安器，采用了不接地系统。当时广东、河南有些地区也采用不接地系统。目前我国广大农村，中点接地和不接地两种方式同时并用，为此我们有必要对其优缺点作一些探讨。 二、中点接地与非接地系统的优点缺点比较： 1、不接地系统： 优点：能限制接地电流 当电网的容量较少时，对地的分布电容也小，如果绝缘电阻很高，则人触及带电体时，通过人体的电流仅为不大的电容电流（如图1），因此是安全的。 此外从漏电引起的火灾来说，不接地系统也比较理想，因漏电接地电源很小，不易产生大的火花而引起火灾。

中性点不接地系统运行方式电子教案

中性点不接地系统运 行方式

（一）中性点不接地的电力系统 1、正常运行 （1）电压情况： 如三相导线经过完善换位，各相对地电容相等，即：C 1＝C 2＝C 3＝C ，则Y 1＝Y 2＝Y 3＝Y 。所以： 注意以上公式都是向量公式。 图1 正常运行时中性点不接地的电力系统 （a) 电路图； （b ） 相量图 可见正常运行中，电源中性点对地电压为零，即中性点对地电位相等。各相对地电压为： 第1相：11, 1U U U U n ? ???=+=； 第2相: 22, 2U U U U n ? ? ? ?=+=； 第3相：33, 3U U U U n ? ? ? ?=+=； 结论：正常运行时，各向对地电压为相电压，中性点对地电压为零。 （2）电流情况： 33 21=++-=? ??? U U U U n Y Y Y Y U Y U Y U U n 3 2 1 3 3 2 2 1 1++++-=? ?? ?

由于各相对地电压为电源各相的相电压。所以电容电流大小I C1、I C2、I C3相等，相位差为1200。它们之和仍为零I 3=I C1+I C2+I C3=0，所以没有电容电流流过大地。 当各相对地电容不等时， 不为零，发生中性点位移现象。在中性点不接地 系统中，正常运行时中性点所产生的位移电压较小，可忽略。 2、发生单相接地故障时 （1）电压情况： 图2为第3相发生完全接地的情况，完全接地即是金属性接地，接地电阻很小，容易看出，这时中性点对地的电压：3U U n -=。 各相对地电压为： 第1相： 131 ' 1 U U U U n ? ???=+=； 第2相: 23 2 ' 2 U U U U n ? ? ? ?=+=； 第3相：0' 3=?U ； 图2 生单相接地故障时的中性点不接地系统 结论：故障相对地电压为零，中性点对地电压为相电压，非故障相对地电压升高为线电压。因此，这类系统设备的对地的绝缘要按线电压来考虑。 n U ?

配电网中性点不同接地方式的优缺点

编号：SM-ZD-71752 配电网中性点不同接地方 式的优缺点 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改

配电网中性点不同接地方式的优缺 点 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 配电网中性点与参考地的电气连接方式，按运行需要可将中性点不接地、经消弧线圈接地、经（高、中、低值）电阻器接地、经低值电抗器接地及直接接地等。这些中性点接地方式各具独有的优缺点。 1 配电网中性点不接地的优缺点 配电网中性点不接地是指中性点没有人为与大地连接。事实上，这样的配电网是通过电网对地电容接地。 中性点不接地系统主要优点： 电网发生单相接地故障时稳态工频电流小。这样

·如雷击绝缘闪络瞬时故障可自动清除，无需跳闸。 ·如金属性接地故障，可单相接地运行，改善了电网不间断供电，提高了供电可靠性。 ·接地电流小，降低了地电位升高。减小了跨步电压和接触电压。减小了对信息系统的干扰。减小了对低压网的反击等。 经济方面：节省了接地设备，接地系统投资少。 中性点不接地系统的缺点： a与中性点电阻器接地系统相比，产生的过电压高（弧光过电压和铁磁谐振过电压等），对弱绝缘击穿概率大。 b在间歇性电弧接地故障时产生的高频振荡电流大，达

低压电网中性点接地与不接地的利弊

低压电网中性点接地与不接地的利弊北京农业机械化学院电气化系罗光荣 为了低压用电的安全，尤其是农业电网用电的安全，我国普遍推广使用触电保安器。保安器分为电压型和电流型两大类，它们对电网我中点的接地有不同的要求，电压型保安器要求电网中点不直接接地（实际是经过保安器的内部阻抗接地），而安装电流型保安器，则要求中点直接接地，因此认真深入地研究低压电网中点接地方式的利弊，对于安全用电工作是一项十分迫切的任务。并且它还关系到保安器研制工作的动向，为此我们对接地作一些分析。 一、国内外概况： 根据国外资料，电力网发展的初期，低压电网对地都是绝缘的，中点不接地，但是后来随着高压电网的发展，使了降压变压器，由于高低压线圈可能相互短路，低压线圈对地产生高压，对电气设备及人身安全造成危害，因此出现了中点接地系统。如今，低压电网中点接地已成为世界发展的趋势。绝大多数国家都是采用中性点接地系统，这个总的发展方向是肯定的。由于中点对地绝缘，在某些场合有一定的优点，但在一些特殊的场合，还采用中点不接地，例如日本的医院及游泳池，使用隔离变压器，中点就不接地。有些有易燃气体的化工厂、煤矿等也采用中点对地绝缘。日本也还有一些大工厂采用不接地方式，捷克在矿井采用500伏中点不接地系统。 我国解放前，低压电网，有接地的，也有不接地的，解放之后逐步趋于统一，就是380/220伏中点接地的低压电网。 但1962年以后有些省和地区，采用中点不接地系统，例如江苏省推广使用电犁，为了人身安全，安装简易型保安器，采用了不接地系统。当时广东、河南有些地区也采用不接地系统。目前我国广大农村，中点接地和不接地两种方式同时并用，为此我们有必要对其优缺点作一些探讨。 二、中点接地与非接地系统的优点缺点比较： 1、不接地系统： 优点：能限制接地电流 当电网的容量较少时，对地的分布电容也小，如果绝缘电阻很高，则人触及带电体时，通过人体的电流仅为不大的电容电流（如图1），因此是安全的。 此外从漏电引起的火灾来说，不接地系统也比较理想，因漏电接地电源很小，不易产生大的火花而引起火灾。 缺点：

中性点接地系统

中性点直接接地系统 编辑词条 基本内容 编辑本段 中文名称： 中性点直接接地系统 英文名称： solidly earthed [neutral] system 定义： 中性点接地系统，就是中性点直接接地或经小电阻接地的系统，也称大接地电流系统。这种系统中一相接地时，出现除中性点以外的另一个接地点，构成了短路回路，接地故障相电流很大，为了防止设备损坏，必须迅速切断电源，因而供电可靠性低，易发生停电事故。但这种系统上发生单相接地故障时，由于系统中性点的钳位作用，使非故障相的对地电压不会有明显的上升，因而对系统绝缘是有利的。 应用学科： 电力（一级学科）；电力系统（二级学科） 一个系统，其中性点是直接接地的，或者是经过一个相当小的电阻或电抗接地的。此电阻或电抗值应小到能抑制暂态振荡，且又能给出足够的电流供选择接地故障保护用。 A）所谓某一指定位置的中性点有效接地的三相系统，就是指该点的接地系数不超过80%的三相系统。 注：如果在整个系统布置中，其零序电抗与正序电抗之比小于3，且零序电阻与正序电抗之比小于1，则该条件一般均能达到。 B）所谓某一指定位置的中性点非有效接地的三相系统，就是指该点的接地系数会超过80%的三相系统。 我国电力系统中性点接地方式主要有两种,即:1、中性点直接接地方式(包括中性点经小电阻接地方式)。2、中性点不直接接地方式(包括中性点经消弧线圈接地方式)。 中性点直接接地系统(包括中性点经小电阻接地系统),发生单相接地故障时,接地短路电流很

大,这种系统称为大接地电流系统。 中性点不直接接地系统(包括中性点经消弧线圈接地系统),发生单相接地故障时,由于不直接构成短路回路,接地故障电流往往比负荷电流小得多,故称其为小接地电流系统。 在我国划分标准为:X0/X1≤4～5的系统属于大接地电流系统,X0/X1＞4～5的系统属于小接地电流系统 注:X0为系统零序电抗,X1为系统正序电抗。 中性点直接接地 中性点直接接地方式，即是将中性点直接接入大地。该系统运行中若发生一相接地时，就形成单相短路，其接地电流很大，使断路器跳闸切除故障。这种大电流接地系统，不装设绝缘监察装置。 中性点直接接地系统产生的内过电压最低，而过电压是电网绝缘配合的基础，电网选用的绝缘水平高低，反映的是风险率不同，绝缘配合归根到底是个经济问题。 中性点直接接地系统产生的接地电流大，故对通讯系统的干扰影响也大。当电力线路与通讯线路平行走向时，由于耦合产生感应电压，对通讯造成干扰。 中性点直接接地系统在运行中若发生单相接地故障时，其接地点还会产生较大的跨步电压与接触电压。此时，若工作人员误登杆或误碰带电导体，容易发生触电伤害事故。对此只有加强安全教育和正确配置继电保护及严格的安全措施，事故也是可以避免的。其办法是：①尽量使电杆接地电阻降至最小；②对电杆的拉线或附装在电杆上的接地引下线的裸露部分加护套；③倒闸操作人员应严格执行电业安全工作规程。 2中性点不接地 中性点不接地方式，即是中性点对地绝缘，结构简单，运行方便，不需任何附加设备，投资省。适用于农村10kV架空线路为主的辐射形或树状形的供电网络。该接地方式在运行中，若发生单相接地故障，其流过故障点电流仅为电网对地的电容电流，其值很小称为小电流接地系统，需装设绝缘监察装置，以便及时发现单相接地故障，迅速处理，以免故障发展为两相短路，而造成停电事故。 中性点不接地系统发生单相接地故障时，其接地电流很小，若是瞬时故障，一般能自动熄弧，非故障相电压升高不大，不会破坏系统的对称性，故可带故障连续供电2h，从而获得排除故障时间，相对地提高了供电的可靠性。

电力系统中性点接地方式

电力系统中性点接地方式简述 电力系统中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点。 电力系统的中性点接地方式是一个综合性的技术问题，它与系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电压保护、继电保护、通信干扰（电磁环境）及接地装置等问题有密切的关系。 电力系统中性点接地方式是人们防止系统事故的一项重要应用技术，具有理论研究与实践经验密切结合的特点，因而是电力系统实现安全与经济运行的技术基础。 电力系统中性点接地方式主要是技术问题，但也是经济问题。在选定方案的决策过程中，应结合系统的现状与发展规划进行技术经济比较，全面考虑，使系统具有更优的技术经济指标，避免因决策失误而造成不良后果。 简言之，电力系统的中性点接地方式是一个系统工程问题。 接地，出于不同的目的，将电气装置中某一部位经接地线和接地体与大地作良好的电气连接称为接地。 根据接地的目的不同，分为工作接地和保护接地。 工作接地是指为运行需要而将电力系统或设备的某一点接地。如变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地、避雷器接地等都属于工作接地。 保护接地是指为防止人身触电事故而将电气设备的某一点接地。如将电气设备的金属外壳接地、互感器二次线圈接地等。 接地方式主要有2种，即直接接地系统和不接地系统。 1.中性点直接接地系统

中性点直接接地系统——又称大电流系统；适于110kV以上的供电系统，380V以下低压系统。直接接地系统发生单相接地是会使保护马上动作切除电源与故障点。 随着电力系统电压等级的增高和系统容量增大，设备绝缘费用所占比重也越来越大。中性点不接地方式的优点已居于次要地位，主要考虑降低绝缘投资。所以，110kV及以上系统均采用中性点直接接地方式。对于380V以下的低压系统，由于中性点接地可使相电压固定不变，并可方便地获得相电压供单相设备用电，所以除了特定的场合以外（如矿井），亦多采用中性点接地方式。 对于高压系统，如110kV以上的供电系统，电压高，设备绝缘会高，如果中性点不接地，当单相接地时，未接地的二相就要能够承受√ 3倍的过电压，瓷绝缘子体积就要增大近一倍，原来1米长的绝缘子就要增加到1.732米以上，不但制造起来不容易，安装也是问题，会使设备投资大大增加；另外110kV以上系统由于电压高，杆塔的高度也高，不容易出现单相接地的情况，因而就是出现了接地就跳闸也不会影响多少供电可靠性，因而从投资的经济性考虑，在110kV以上供电系统，多采用中性点直接接地系统。 在低压380/220V系统中，有许多单相用电设备，如果中性点不接地运行，则发生单相接地后，有可能未接地的相电压会升高，因过电压烧毁家用电器，从安全性考虑，必须采用中性点直接接地系统，将中性点牢牢接地。 1kV以下的供电系统（380/220伏），除某些特殊情况下（井下、游泳池），绝大部分是中性点接地系统，主要是为了防止绝缘损坏而遭受触电的危险。 中性点直接接地系统的优点：发生单相接地时，其它两完好相对地电压不会升高，因此可降低绝缘费用，保证安全。

10kV中性点不接地系统.doc

1 10kV中性点不接地系统的特点 选择电网中性点接地方式是一个要考虑许多因素的问题，它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置等有关。并直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的安全运行以及对通信线路的干扰。10kV中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点：当一相发生金属性接地故障时，接地相对地电位为零，其它两相对地电位比接地前升高√3倍，一般情况下，当发生单相金属性接地故障时，流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大，发出接地信号，值班人员一般在2小时内选择和排除接地故障，保证连续不间断供电。 2 系统对地电容电流超标的危害 实践表明中性点不接地系统(小电流接地系统)也存在许多问题，随着电缆出线增多，10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加，当系统电容电流大于10A后，将带来一系列危害，具体表现如下： 3.1当发生间歇弧光接地时，可能引起高达3.5倍相电压(见参考文献1)的弧光过电压，引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏，使小电流供电系统的可靠性这一优点大受影响。 3.2 配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍，时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断，严重威胁着配电网的安全可靠性。 3.3 当有人误触带电部位时，由于受到大电流的烧灼，加重了对触电人员的伤害，甚至伤亡。 3.4 当配电网发生单相接地时，电弧不能自灭，很可能破坏周围的绝缘，发展成相间短路，造成停电或损坏设备的事故；因小动物造成单相接地而引起相间故障致使停电的事故也时有发生。 3.5 配电网对地电容电流增大后，对架空线路来说，树线矛盾比较突出，尤其是雷雨季节，因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。 3单相接地电容电流的计算 4.1 空载电缆电容电流的计算方法有以下两种： （1）根据单相对地电容，计算电容电流(见参考文献2)。 ×ω×C×103 Ic=√3×U P (4-1) 式中: U ━电网线电压(kV) P C ━单相对地电容(F)

中性点不接地系统单相接地故障的分析及判断

中性点不接地系统单相接地故障的分析及判断 【摘要】通过对中性点不接地系统中单相接地故障 的分析，总结了单相接地故障的特点和故障象征，特别指出了实际工作中容易与单相接地故障混淆的谐振及电压互感 器断线的故障象征，为运行人员准确判断提供了依据；根据相关电网规程规定给出了单相接地故障的主要处理原则和 方法，为故障处理提供了依据，确保电网安全稳定运行，对于电网运行工作具有很好的指导作用。 【关键词】单相接地故障中性点不接地判断 1前言 电力系统按中性点接地方式可分为中性点直接接地系 统和不接地系统。在我国，110kV以下电力系统大多采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即中性点不接地系统[1]。在中性点不接地系统中，由于树木、线路上绝缘子单相击穿、单相断线以及小动物危害等多种因素引发的一相设备对地绝缘下降的故障，即单相接地故障。单相接地故障是配电系统中最常见的故障，正确判断及处理单相接地故障，对于保证系统安全运行、减少用户停电损失非常重要[2，3]。 2单相接地故障分析 2.1 故障特点

图1 单相接地故障示意图 以C相为例（如图1），当系统中C相某一点发生单相接地故障时，C相对地电压为零，系统中性点发生偏移，非故 障相的相电压均偏移一个相电压UC，UA’=√3UA且滞后 UA30度，同样地，UB’=√3UB且超前UB30度，UA’+UB’=3U0=-3UC。UAB’、UBC’、UCA’依然对称。流经故障点的电流iD=ica+icb=3U/Xc，即系统全部电容电流之和。由此可以看出，当发生单相接地故障时，故障相相电压为零，非故障相相电压升高为线电压，任意两相之间线电压不变且依然对称，因此不影响对用户的连续供电，这是中性点不接地系统中单相接地故障的最大优点。 由上面的分析可知，发生单相接地故障时，非故障相电压升高为线电压，为正常电压水平的√3倍，若长时间运行，可能会造成系统中绝缘薄弱环节发生击穿，发展为相间短路，导致线路跳闸，扩大事故。也可能导致电压互感器（PT，下同）铁芯饱和，使PT严重过负荷而烧毁。若接地电流过大，接地电弧不易消除，会产生较高的电弧接地过电压，波及整个电网。因此，规程规定，中性点不接地的电网发生单相接地时，带接地运行时间不得超过2小时，但应立即寻找故障点，并在短时间内消除。对人身、电网、设备有直接威胁者，应立即拉闸停电。 2.2故障象征及判断

变压器中性点接地与不接地系统

变压器中性点接地与不接地系统 1.1变压器中性点接地系统的优缺点： （1）优点： 对电源中性点接地系统，若发生某单相接地，另两相电压不升高，这样可使整个系统绝缘水平降低；另外，单相接地会产生较大的短路电流Is，从而使保护装置（继电器、熔断器等）迅速准确地动作，提高了保护的可*性。 （2）缺点： 对电源中性点接地系统，由于单相短路电流Is很大，开关及电气设备等要选择较大容量，并且还能造成系统不稳定和干扰通讯线路等； 1.2变压器中性点不接地系统的优、缺点： （1）优点： 对变压器中性点不接地系统，由于限制了单相接地电流，对通讯的干扰较小；另外单相接地可以运行一段时间，提高了供电的可*性。 （2）缺点： 对变压器中性点不接地系统，当一相接地时，另两相对地电压升高倍，易使绝缘薄弱地方击穿，从而造成两相接地短路。 2各种电压等级供电线路的接地方式 （1）在110kv及以上的高压或超高压系统中，一般采用中性点接地系统，其目的是为了降低电气设备绝缘水平，免除由于单相接地后继续运行而形成的不对称性。 （2）工厂供电系统采用电压在1kv~35kv，一般为中性点不接地系统，因工厂供电距离短，对地电容小（Xc大），单相接地电流小，这样可以运行一段时间，提高了系统的稳定性和供电可*性，对通讯干扰小等优点。

在煤矿井下，我国、西德等国禁止中性点接地，其主要目的是为安全，减小了单相接地电流，但即使小的单相接地电流，煤矿井下也不允许存在，因此在煤矿井下，安装有检漏继电器，就是当电网对地绝缘阻抗降低到危险值或人触及一相导体或电网一相接地时，能很快地切断电源，防止触电、漏电事故，提前切断故障设备。 （3）1kv以下的供电系统（伏），除某些特殊情况下（井下、游泳池），绝大部分是中性点接地系统，主要是为了防止绝缘损坏而遭受触电的危险。 3电气设备的保护接地 3.1保护接地 将电气设备的金属外壳通过接地线与接地体相接，其原理是分流原理（如图1）。由于人体电阻Rr远大于接地电阻Rd，所以Ir《Id。保护接地,适应于变压器中性点不接地的供电系统中。但在干燥场所，交流电压50V及以下，或直流电压110V及以下的电气设备，金属外壳可不接地；在干燥且有木质、沥青等不良导电地面的场所，交流额定电压380V及以下，或直流额定电压440V及以下的电气设备金属外壳，除另有规定外（在爆炸危险场所仍应接地），可不接地。 电气设备在高处时，不应采取保护接地措施，否则会把大地电位引向高处，反而增加触电危险。 3.2保护接地时应注意问题 由同一变压器（中性点不接地）供电系统中各电气设备不应分别接地，而应形成一个保护接地系统。 这样做不仅降低了接地电阻，而且也防止了不同电气设备的不同相，同时碰壳（接地）所带来的危险。形成保护接地系统后，这时两相短路电流主要通过接地网流通，因而提高了两相短路电流的数值，保证过流保护装置可*动作。 4电气设备保护接零 4.1保护接零

中性点不接地系统单相接地故障的处理)

中性点不接地系统单相接地故障的处理 摘要：在中性点不接地系统中，由于其电压等级较低，线路分支多，走向复杂等，运行中发生接地故障的几率是很高的，当发生接地故障时，变电站值班人员应准确判断接地故障类别，必须及时查找故障线路予以切除故障，确保设备安全运行，提高用户电能质量，保证电网的安全可靠运行。 一、单相接地故障的危害 二、单相接地故障的原因 三、单相接地故障的象征 四、单相接地故障的判断 五、单相接地故障查找及处理方法 六、查找处理接地故障时的注意事项 电力系统按接地处理方式可分为大电流接地系统（包括直接接地，电抗接地和低阻接地）、中性点不接地系统（包括高阻接地，消弧线圈接地和不接地）。我国3～66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为中性点不接地系统。 在中性点不接地系统中，由于其电压等级较低，线路分支多，走向复杂，在运行中发生接地故障的是很高的，其中单相接地是一种常见的临时性故障，多发生在潮湿、多雨天气。发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，且系统的绝缘又是按线电压设计的，而不影响对用户的连续供电，系统可运行1～2h，从而提高了供电可靠性。这也是中性点不接地系统的最大优点。但是若发生单相接地故障时

电网长期运行，因非故障的两相对地电压升高为线电压，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常用电。还可能使电压互感器铁心严重饱和，导致电压互感器严重过负荷而烧毁。同时弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。因此，值班人员一定要熟悉接地故障的处理方法，当发生单相接地故障时，必须及时找到故障线路予以切除，确保设备安全运行。 下面就对中性点不接地系统发生单相接地故障时的处理方法介绍一下：一、单相接地故障的危害 （1）中性点不接地系统中由于非故障相对地电压升高（全接地时升至线电压值），系统中的绝缘薄弱点可能击穿，造成短路故障。 （2）中性点不接地系统故障点产生电弧，会烧坏设备并可能发展成相间短路故障。 （3）中性点不接地系统故障点产生间歇性电弧时，在一定条件下，产生串联谐振过电压，其值可达相电压的2.5—3倍，对系统绝缘危害很大。 二、单相接地故障的原因 （1）恶劣天气，如：雷雨、大风、大雪天气。 （2）小动物、鸟类及外力破坏。 （3）设备绝缘不良，如设备老化、受潮、绝缘子破裂、表面脏污等，发生击穿接地等。 （4）输电线路断线。 三、单相接地故障的象征 （1）警铃响，“XX千伏X段母线接地”光字牌亮。中性点经消弧线圈接地系统还有“消弧线圈动作”光字牌。

中性点不接地系统电压不平衡的几种现象分析

中性点不接地系统电压不平衡的几种现象分析 1 前言 在变电站运行值班中，对于中性点不接地系统值班员常会遇到一些电压表输出不平衡的情况。若我们对这方面认识不足，往往会因为查找时间过长而耽误送电，因电压不平衡而误认为接地情况者，找不到问题之所在，却做许多无用功；另一方面也可能因为未能及时找到接地点，而引起扩大事故。所以，就这个问题有必要进行一些分析探讨。 2 一般情况下电压不平衡的分析 2.1中性点不接地系统电压不平衡，可能是由于保险烧断而造成，即高压保险熔断，熔断相电压降低，但不为零。由于PT还会有一定的感应电压，所以其电压并不为零而其余两相为正常电压，其向量角为120。，同时由于断相造成三相电压不平衡，故开口三角形处也会产生不平衡电压，即有零序电压，例如：C相高压保险烧断，矢量合成结果见图1，零序电压大约为33V左右，故能起动接地装置，发出接地信号。 变电站低压保险熔断时，与高压保险之不同在于：一次三相电压仍平衡，故开口三角形没有电压，因而不会发出接地信号，其它现象均同高压保险熔断的情况。 2.2当线路或带电设备上某点发生金属性接地时(如A相)，接地相与

大地同电位，两正常相的对地电压数值上升为线电压，产生严重的中性点位移。中性点位移电压的方向与接地相电压在同一直线上，

与接地相电压方向相反，大小相等，如图2。 图1 C相断相时电压向量图 图2 A相接地时电压向量图 特别值得注意的是我们所说的接地并不单指线路接地，当线路拉路检查后仍未能消除接地故障，则应怀疑到本站设备有接地，例如避雷器、电压互感器、甚至变压器接地。由于没有充分重视接地问题，未按规程执行(接地两小时仍未消除则要停下主变压器)，曾使我局长塘变电站主变压器烧毁。 2.3综合以上三种情况，可归纳中性点不接地系统电压表所反映不平衡电压时的故障区别如表1。 表1 中性点不接地系统故障判别表