电力系统中性点接地的方式优化

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：中性点直接接地方式，系统发生单相接地故障时短路电流很大；中性点不接地和中性点经消弧线圈接地方式，系统发生单相接地故障时短路电流小。一般6～10kV系统中性点不必接地；35kV系统中性点经消弧线圈接地；在多雷区有的110kV系统中性点经消弧线圈接地。

电力系统中发电机绕组通常用联结、变压器高压绕组通常联结，（）联结绕组中性点统称电力系统中性点。中性点接地方式有直接接地、不接地和经消弧线圈接地。中性点接地方式要综合考虑电力系统的过电压与绝缘、继电保护与自动装置的配置、短路电流、供电可靠性。中性点直接接地方式，系统发生单相接地故障时短路电流很大；中性点不接地和中性点经消弧线圈接地方式，系统发生单相接地故障时短路电流小。

1.中性点直接接地系统

110kV及以上电网采用中性点直接接地方式。实际运行时电网中性点并非全部同时接地，只有一部分接地，即合上中性点接地刀开关，其余则不接地即拉开其中性点接地刀开关。系统单相接地时短路电流在合适范围，满足继电保护动作灵敏度需要，但不能过大。一般单相短路电流不大于同一地点三相短路电流。此系统正常运行时，系统中性点没有入地电流或只有极小的三相不平衡电流。

当发生单相接地时，短路电流足够大，继电保护装置动作，迅速切除故障电路；系统非故障部分仍正常运行。接地故障线路停电，可在线路加装自动重合闸装置，如发生瞬时性接地故障，重合闸成功，停电约0.5s，系统供电可靠。单相接地电流较大，对邻近通信线路电磁干扰较强。

我国380/220V三相四线系统，中性点直接接地。

2.中性点不接地系统

我国3kV、6kV、10kV、35kV系统，当单相接地时根据电容电流中性点不接地，具体规定为3～6kV电网单相接地电容电流不大于30A；10kV电网单相接地电容电流不大于20A；35kV电网单相接地电容电流不大于10A。

因中性点未接地，当发生单相接地时，只能通过线路对地电容构成单相接地回路，故障点流过很小的容性电流（电弧）自行熄灭。同时，系统三个线电压对称性未变化，用电设备正常工作，可靠性高。规程规定，中性点不接地系统发生单相接地故障可继续运行2h，在2h内找到接地点并消除。单相接地时电容电流近似计算公式如下：

对架空线；对电缆。其中U为线路额定电压；L为各线路总长度。

3.中性点经消弧线圈接地系统

3～35kV系统，当单相接地时电容电流大于前述规定值时，应采用中性点经消弧线圈接地。此时电容电流较大，产生断续电弧，电路中可能发生电压谐振，较危险，出现相电压高达2.5～3倍的过电压，线路绝缘薄弱处可能发生绝缘击穿。

消弧线圈是一个铁心带有气隙的可调电感线圈。当系统中性点经消弧线圈接地后，发生单相接地故障时，接地点电流是原电容电流I_C与新增加的电感电流I_l之差，I_C与I_l相位差180°，故障点接地电流减少，电弧自行熄灭。

若调节消弧线圈使电感电流等于电容电流，完全抵消，达到全补偿。但全补偿时，消弧线圈感抗和非故障相对地分布电容容抗构成串联谐振，引起过电压，实际运行时不允许全补偿。通常用过补偿，使电感电流大于电容电流，接地点电容电流全被抵消后有很小的感性电流。过补偿方式可保证一些线路退出运行时不会产生谐振。

一般6～10kV系统中性点不必接地；35kV系统中性点经消弧线圈接地；在多雷区有的110kV系统中性点经消弧线圈接地。

电力系统中性点接地的方式优化

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