電力系統(tǒng)中性點的研究-青島理工大學(xué)

1、電力系統(tǒng)中性點的分析張冬梅青島理工大學(xué)摘要 在電力系統(tǒng)中變壓器中性點的接地與不接地，各有優(yōu)缺點，但對不同的電壓等級的電力網(wǎng)怎樣揚長避短？是采用中性點接地還是不接地的供電方式？電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備是接地還是接零？各應(yīng)注意什么問題？本文作了簡要分析。關(guān)鍵詞 中性點、接地、不接地、電氣設(shè)備、接零中圖號 TP271 變壓器中性點接地與不接地系統(tǒng)1.1 變壓器中性點接地系統(tǒng)的優(yōu)缺點：（1）優(yōu)點 ：對電源中性點接地系統(tǒng)，若發(fā)生某單相接地，另兩相電壓不升高， 這樣可使整個系統(tǒng)絕緣水平降低；另外，單相接地會產(chǎn)生較大的短路電流 Is ，從而 使保護裝置（繼電器、熔斷器等）迅速準確地動作，提高了保護的可靠性。（

2、2）缺點：對電源中性點接地系統(tǒng)，由于單相短路電流I s 很大，開關(guān)及電氣設(shè)備等要選擇較大容量，并且還能造成系統(tǒng)不穩(wěn)定和干擾通訊線路等；1.2 變壓器中性點不接地系統(tǒng)的優(yōu)、缺點：（1）優(yōu)點 ：對變壓器中性點不接地系統(tǒng)，由于限制了單相接地電流，對通訊的干擾較??；另外單相接地可以運行一段時間，提高了供電的可靠性。（ 2）缺點：對變壓器中性點不接地系統(tǒng)，當一相接地時，另兩相對地電壓升高3 倍，易使絕緣薄弱地方擊穿，從而造成兩相接地短路。2 各種電壓等級供電線路的接地方式（1）在 110kv 及以上的高壓或超高壓系統(tǒng)中，一般采用中性點接地系統(tǒng)，其目 的是為了降低電氣設(shè)備絕緣水平，免除由于單相接地后繼續(xù)運

3、行而形成的不對稱性。（2）工廠供電系統(tǒng)采用電壓在 1kv35kv，一般為中性點不接地系統(tǒng)，因工廠 供電距離短，對地電容?。?Xc 大），單相接地電流小，這樣可以運行一段時間，提高 了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供電可靠性，對通訊干擾小等優(yōu)點。在煤礦井下，我國、西德等 國禁止中性點接地，其主要目的是為安全，減小了單相接地電流，但即使小的單相 接地電流，煤礦井下也不允許存在，因此在煤礦井下，安裝有檢漏繼電器，就是當 電網(wǎng)對地絕緣阻抗降低到危險值或人觸及一相導(dǎo)體或電網(wǎng)一相接地時，能很快地切 斷電源，防止觸電、漏電事故，提前切斷故障設(shè)備。（ 3）1kv 以下的供電系統(tǒng)（ 380/220 伏），除某些特殊情況下（井下

4、、游泳池） ， 絕大部分是中性點接地系統(tǒng)，主要是為了防止絕緣損壞而遭受觸電的危險。3 電氣設(shè)備的保護接地3.1 保護接地將電氣設(shè)備的金屬外殼通過接地線與接地體相接， 其原理是分流原理 （如圖 1）。 由于人體電阻 Rr遠大于接地電阻 Rd，所以 Ir Id 。保護接地,適應(yīng)于變壓器中性點 不接地的供電系統(tǒng)中。但在干燥場所，交流電壓 50V及以下，或直流電壓 110V 及以 下的電氣設(shè)備，金屬外殼可不接地；在干燥且有木質(zhì)、瀝青等不良導(dǎo)電地面的場所， 交流額定電壓 380V 及以下，或直流額定電壓 440V 及以下的電氣設(shè)備金屬外殼，除 另有規(guī)定外（在爆炸危險場所仍應(yīng)接地） ，可不接地。電氣設(shè)備在

5、高處時， 不應(yīng)采取保護接地措施， 否則會把大地電位引向高處， 反而 增加觸電危險3.2 保護接地時應(yīng)注意問題由同一變壓器 （中性點不接地） 供電系統(tǒng)中各電氣設(shè)備不應(yīng)分別接地， 而應(yīng)形成 一個保護接地系統(tǒng)。這樣做不僅降低了接地電阻，而且也防止了不同電氣設(shè)備的不 同相，同時碰殼（接地）所帶來的危險。形成保護接地系統(tǒng)后，這時兩相短路電流 主要通過接地網(wǎng)流通，因而提高了兩相短路電流的數(shù)值，保證過流保護裝置可靠動 作。4 電氣設(shè)備保護接零4.1 保護接零由于低電壓網(wǎng)（ 380V/220V）中性點不接地只有個別場合，如礦井、游泳池等， 而一般低壓電網(wǎng)都采用了中性點接地的三相四線制供電系統(tǒng)。在這種電網(wǎng)中工作

6、的 設(shè)備，其金屬外殼要與零線緊密相接，即保護接零，如圖 2 所示。保護接零的目的， 也是為了保證安全，當設(shè)備發(fā)生一相碰殼時，則造成單相短路，使保護裝置迅速動 作，切斷故障設(shè)備。按中性線與保護線的組合情況，保護接零分以下三種情況：（ 1）整個系統(tǒng)中性線 N與保護線 PE是合一的，如圖 2，通常適用于三相負荷比 較平衡且單相負荷容量較小的場所。（ 2）整個系統(tǒng)中性線 N與保護線 PE是分開的，如圖 3。即將設(shè)備外殼接在保護 線 PE 上，在正常情況下保護線上沒有電流流過，所以設(shè)備外殼不帶電。（3）系統(tǒng)中的一部分采用中性線與保護線合一的，局部采用專設(shè)的保護線。4.2 保護接零應(yīng)注意問題：（1）由同一

7、臺發(fā)電機或同一臺變壓器供電的線路，不允許有的設(shè)備保護接地，有的設(shè)備保護接零（2）沿零線上把一點或多點再行接地， 即重復(fù)接地。以確保護接地裝置的可靠 但重復(fù)接地只能起到平衡電位的作用，因此，中性線盡量避免斷裂，對中性線要求 精心施工，注意維護。5 結(jié)束語電源中性點的接地方式及用電設(shè)備保護接地、保護接零的歸類分析，對不同電壓等級的電力網(wǎng)怎樣合理供電及電氣設(shè)備的安全使用有現(xiàn)實意義。The analysis on the neutral point of electrical systemZHANG Dong-mei ZHAO Jian-lin(Dept. of Computer, Qingdao U

8、niversity of Technology, Qingdao, Shandong 266033,China)Abstract: The means of the neutral ground or non-ground about a voltage changer in electrical system has its own advantages and disadvantages. When comes to different voltage grades, what can the electrical network do to make use of it? Whether does it adopt neutral ground or non-ground neutral? And does the electric apparatus in electrical system adopt neutral ground or null? What problem should be cons