中性點(diǎn)運(yùn)行方式及接地保護(hù)3

電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式

電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式

主講人：永興職業(yè)中專學(xué)校李慧杰1【知識(shí)目標(biāo)】1．了解電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的種類；2．了解中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的基本概念和分析；3．掌握中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的概念、消弧線圈的結(jié)構(gòu)和作用；4.掌握中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng)的概念和分析5．掌握中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的基本概念和分析。【能力目標(biāo)】1．能夠區(qū)別電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的運(yùn)行特點(diǎn)；2．能夠理解消弧線圈的補(bǔ)償方式和作用；3．能夠理解多種中性點(diǎn)運(yùn)行方式的應(yīng)用范圍。

教學(xué)要求2

電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式相關(guān)知識(shí)中性點(diǎn)是指電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)和變壓器作星型連接時(shí)的公共端。中性點(diǎn)的運(yùn)行方式是中性點(diǎn)與大地之間的連接關(guān)系。分為中性點(diǎn)有效接地和中性點(diǎn)非有效接地兩大類。是否有效的判斷條件：滿足x0/x1不大于3和r0/x1不大于1就屬于有效接地，否則為非有效接地

x0接地點(diǎn)零序阻抗x1接地點(diǎn)正序阻抗

r0接地點(diǎn)零序電阻

3

系統(tǒng)中性點(diǎn)是否接地、怎樣接地，都會(huì)直接影響系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、設(shè)備絕緣的穩(wěn)定性、繼電保護(hù)的準(zhǔn)確性，或造成對通信設(shè)備的干擾等

中性點(diǎn)有效接地：

中性點(diǎn)直接接地中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地中性點(diǎn)非有效接地：

經(jīng)消弧線圈接地不接地經(jīng)高電阻接地（我國很少用）中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)接地電流很大，故又稱為大接地電流系統(tǒng)。中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)接地電流被限制到較小數(shù)值，故又稱為小接地電流系統(tǒng)；4

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)1

中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)2

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)5電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式

中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地系統(tǒng)3

中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)

45

中低壓電力網(wǎng)采用中性點(diǎn)非有效接地的原因中壓電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地故障的比例很大（65%以上）。采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式可以減小單相接地的電流，從而減輕其危害。非有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，系統(tǒng)可以繼續(xù)運(yùn)行不超過2小時(shí)，從而提高了供電的可靠性。綜合考慮各種因素，中低壓電氣設(shè)備的絕緣按照線電壓設(shè)計(jì)所增加的投資遠(yuǎn)小于運(yùn)行中所取得的經(jīng)濟(jì)效益。6

各種中性點(diǎn)非有效接地方式1中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)72中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)83中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地系統(tǒng)9如圖2.4所示為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的工作原理圖。

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的工作原理圖2.4中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的工作原理圖

各種中性點(diǎn)有效接地方式10

中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)11中低壓電力網(wǎng)面臨的問題中低壓電力網(wǎng)越來越龐大，線路對地電容電流不斷增大，單相接地時(shí)接地電流較大，接地點(diǎn)電弧不能自行熄滅，很可能發(fā)展成相間短路，造成二次故障概率增大，引起設(shè)備損壞和大面積停電。易產(chǎn)生單相接地電弧過電壓。當(dāng)接地電流大于10Ａ?xí)r，接地點(diǎn)可能出現(xiàn)周期性地熄滅和重燃的間歇電弧。將導(dǎo)致相與地之間產(chǎn)生間歇性電弧過電壓，其值可能達(dá)到2.5～3倍相電壓峰值，造成未接地相絕緣擊穿而出現(xiàn)相間短路。易產(chǎn)生諧振過電壓。當(dāng)系統(tǒng)電壓偏高時(shí)出現(xiàn)單相接地故障，就有可能激發(fā)電路諧振過電壓，致使母線電壓互感器(PT)燒毀和熔斷器熔斷，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全和供電可靠性。12高壓110KV及以上電力網(wǎng)面臨的問題隨著電網(wǎng)電壓越來越高，絕緣費(fèi)用在設(shè)備總價(jià)值中占有很大比重（價(jià)格幾乎與承受電壓成正比），降低絕緣水平和要求所帶來的的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。220KV及以上電網(wǎng)存在較大泄漏損耗和電暈損耗，單相接地時(shí)，即使采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，消弧效果也不能滿足要求。仍比較容易產(chǎn)生間歇性電弧過電壓和諧振過電壓。其值達(dá)到2.5～3倍相電壓峰值，給絕緣帶來更高要求和巨大困難，使投資成本大大增加。在絕緣難度和費(fèi)用問題面前，可以考慮改變中性點(diǎn)接地運(yùn)行方式，犧牲部分供電可靠性，降低絕緣難度，保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行更重要。13我國電力系統(tǒng)廣泛采用的中性點(diǎn)接地方式主要有中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地、中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地及中性點(diǎn)直接接地四種。電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式不同，其技術(shù)特性和工作條件也不同，還與故障分析、繼電保護(hù)配置、絕緣配合等均密切相關(guān)。采用哪一種中性點(diǎn)運(yùn)行方式，直接影響到電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、電網(wǎng)的造價(jià)以及對通信線路的干擾程度。

電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式14中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)1、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)15圖2.1正常運(yùn)行時(shí)的中性點(diǎn)不接地系相與相、相與地都存在分布電容（都用集中電容C來表示）。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，三相電壓、電流都是對稱的，三相對地電容的電流也是對稱的，并且三相對地電容電流的相量和為零，沒有電流在地中流過。各相對地電壓均為相電壓。中性點(diǎn)對地電位為零。

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)16當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)．假設(shè)C相發(fā)生金屬接地，其接地電阻為零，如圖2.2所示，這時(shí)C相對地電壓為零，中性點(diǎn)對地電位將升高為相電壓，而非故障A相、B相的對地電壓的數(shù)值將升高為線電壓。即：2.1.2單相接地故障

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)17圖2.2單相接地時(shí)的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)電路圖

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)C相接地故障時(shí)，非故障相A相和B相對地電壓值升高為線電壓。因此，這種系統(tǒng)的設(shè)備的相絕緣不能只按相電壓來考慮，而要按線電壓來考慮。C相接地時(shí)，系統(tǒng)的接地電流（接地電容電流） 為A、B兩相對地電容電流之和，即：

18即系統(tǒng)單相接地時(shí)的接地電容電流為正常運(yùn)行時(shí)每相對地電容電流的3倍。由于線路對地電容C難于準(zhǔn)確確定，所以和 也不好根據(jù)電容C來準(zhǔn)確計(jì)算，只能進(jìn)行估算。

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)19正常運(yùn)行時(shí)：地中沒有零序電容電流流過中性點(diǎn)對地電位為零。接地時(shí)故障相對地電壓降低為零；非接地故障相電壓升高為線電壓（倍相電壓）→絕緣水平按線電壓設(shè)計(jì)（35KV及以下

）中性點(diǎn)對地電壓升為相值（方向與故障相電壓相反，即-Ｕc）相對中性點(diǎn)電壓和線電壓仍不變→三相系統(tǒng)仍然對稱，可以繼續(xù)運(yùn)行2h（供電可靠性提高）接地點(diǎn)流過的電容電流是正常每相對地電容電流的３倍，即Ｉc＝３Ｉco

→故在接地點(diǎn)有電弧20當(dāng)系統(tǒng)某一相發(fā)生接地故障時(shí)存在一定的接地阻抗，稱為不完全接地。此時(shí)，接地相電壓大于零而小于相電壓，非故障相對地電壓則大于相電壓而小于線電壓。接地電流也比完全接地時(shí)要小。其具體的電壓、電流值與故障相接地電阻值有關(guān)。

單相不完全接地21中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中接地電流的危害：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地時(shí)，雖然線電壓保持不變，用戶設(shè)備可繼續(xù)運(yùn)行2小時(shí)。但接地電流較大時(shí)接地點(diǎn)電弧不能自行熄滅，或產(chǎn)生周期性熄滅和復(fù)燃，引起間歇性電弧過電壓。還可能與電網(wǎng)諧振元件一起引起相與地之間的諧振過電壓。間歇性電弧過電壓和諧振過電壓幅度可能達(dá)到相電壓的2.5---3倍。造成未接地相在絕緣薄弱處發(fā)生絕緣破壞而造成相間短路。為防止由此引起故障范圍擴(kuò)大，系統(tǒng)中必須裝設(shè)交流絕緣監(jiān)察裝置，單相接地故障發(fā)生時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)提醒值班人員注意，及時(shí)采取措施消除接地故障；22提高了供電可靠性。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地時(shí)，線電壓保持不變，對用戶的三相電源設(shè)備沒有影響，設(shè)備可繼續(xù)運(yùn)行2小時(shí)（規(guī)程規(guī)定）。接地電流較小，產(chǎn)生的電磁場較弱，對通信設(shè)備干擾較小。

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)23對電網(wǎng)的絕緣水平要求高。由于非故障相對地電壓升高到線電壓，所以電氣設(shè)備和線路的對地絕緣必須按能承受線電壓的要求設(shè)計(jì)，相應(yīng)地增加了投資。接地電流較大時(shí)接地點(diǎn)電弧不能自行熄滅，容易引起間歇性電弧過電壓或諧振過電壓，幅度可能達(dá)到相電壓的2.5---3倍。造成未接地相在絕緣薄弱處發(fā)生絕緣破壞而造成相間短路，擴(kuò)大故障范圍。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的缺點(diǎn)24適用范圍：單相接地電流較小的中壓系統(tǒng)。由于電壓較低，降低絕緣要求帶來的經(jīng)濟(jì)效益不顯著，重點(diǎn)考慮對供電可靠性的保證。

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)適用范圍線路越長電容越大，對地電容的電流也越大，太大的電流將使保護(hù)電路動(dòng)作于跳閘，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)就沒有了電流大小的要求：3—6KV電網(wǎng)30A以下

10KV電網(wǎng)20A以下

35—60KV以上電網(wǎng)10A以下25中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)供電可靠性較高，但故障時(shí)接地點(diǎn)可能產(chǎn)生2.5---3倍的電弧過電壓或諧振過電壓，易造成相間短路，擴(kuò)大故障范圍。單相接地電流較大的系統(tǒng)，不適合采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，要采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的不足26中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)2中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)27消弧線圈實(shí)際上是一種帶有鐵芯的電感線圈，其電阻很小，感抗很大，其鐵芯柱有很多間隙，以避免磁飽和，使消弧線圈電抗值穩(wěn)定不變。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，三相電壓、電流對稱平衡，中性點(diǎn)對地電位為零，沒有電流流過消弧線圈。下面看看消弧線圈的原理圖和實(shí)物圖。消弧線圈的作用：1.補(bǔ)償線路的電容，減小接地的電流2.抬高中性點(diǎn)對地電壓，保證系統(tǒng)三相電壓的平衡

3.有利于使接地點(diǎn)電弧自動(dòng)熄滅消弧線圈的結(jié)構(gòu)及工作原理中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)28特點(diǎn):電感分段調(diào)節(jié)；預(yù)調(diào)式，需串阻尼電阻；技術(shù)簡單、成本低。調(diào)匝式消弧線圈原理圖2930消弧線圈不足通過調(diào)節(jié)消弧線圈的抽頭來補(bǔ)償電網(wǎng)對地的電容電流。消弧線圈對地匝數(shù)一定，能補(bǔ)償線路對地電容電流就一定，要改變匝數(shù)就必須暫時(shí)退出消弧線圈。操作不方便。消弧線圈有效匝數(shù)的整定，要根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)或者是根據(jù)實(shí)測電網(wǎng)對地的電容電流值來估計(jì)，不好控制。消弧線圈只能運(yùn)行在過補(bǔ)償方式效果才最好，這就要求消弧線圈具有很大的電感量，還可能要投入多臺(tái)才夠用。殘余電流往往較大。31消弧線圈作用通過消弧線圈的電感補(bǔ)償，使單相接地時(shí)的接地電流（殘余電流）得到中和而減小。限制和消除間歇電弧過電壓及諧振過電壓，避免單相接地故障發(fā)展為相間短路。降低雷擊跳閘率。減小人身觸電和設(shè)備的傷害程度。32單相接地后系統(tǒng)電流分布圖33圖2.3中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)（a）電路圖；（b）相量圖中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)34當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，流過接地點(diǎn)的總電流是接地電容電流與流過消弧線圈的電感電流的相量和。由于超前90°，而滯后 90°，如圖2.3（b）所示，所以和的相位相差180。在接地點(diǎn)互相補(bǔ)償，可使接地電流小于最小生弧電流，從而消除接地點(diǎn)的電弧以及由此引起的各種危害。另外，當(dāng)電流過零而電弧熄滅后，消弧線圈還可減小故障相電壓的恢復(fù)速度，從而減小了電弧重燃的可能性，有利于單相接地故障的消除。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)35供電可靠性高。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)單相接地時(shí)，接地相對地電壓為零，非故障相對地電壓升高到倍。三相電壓仍平衡，三相設(shè)備仍可運(yùn)行2小時(shí)。但必須裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置，在單相接地時(shí)給予報(bào)警，提醒運(yùn)行值班人員注意，及時(shí)采取措施，查找和消除故障。不易發(fā)生間歇性電弧過電壓。發(fā)生單相接地時(shí)，經(jīng)消弧線圈的補(bǔ)償，接地電流小，能自行熄弧，防止電弧過電壓。接地電流小，產(chǎn)生的電磁場弱，對通信設(shè)備干擾較弱。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)36對電網(wǎng)的絕緣水平要求高。由于非故障相對地電壓升高到線電壓，電氣設(shè)備和線路的對地絕緣必須按能承受線電壓的要求設(shè)計(jì)，相應(yīng)地增加了成本。接地電流被消弧線圈補(bǔ)償減小后，接地故障現(xiàn)象的特征被弱化。不易查出發(fā)生接地故障的線路。在補(bǔ)償容量不夠時(shí)，消弧線圈與對地電容仍可能發(fā)生諧振過電壓。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的缺點(diǎn)37消弧線圈的補(bǔ)償方式消弧線圈的補(bǔ)償方式有三種：全補(bǔ)償、欠補(bǔ)償、過補(bǔ)償當(dāng)IL=

IC時(shí)為全補(bǔ)償。接地電弧很小，從消弧角度來看，完全補(bǔ)償方式消弧效果十分理想，但容抗和感抗會(huì)發(fā)生串聯(lián)諧振，線路中產(chǎn)生很高的電壓降，中性點(diǎn)對地電壓嚴(yán)重升高，可能損壞設(shè)備絕緣。結(jié)論：不好，一般不用

38當(dāng)IL小于IC時(shí)為欠補(bǔ)償。接地電流被補(bǔ)償?shù)煤苄〉€呈容性，在檢修、事故切除部分線路或系統(tǒng)頻率降低時(shí)，可能使系統(tǒng)接近或達(dá)到全補(bǔ)償，能發(fā)生串聯(lián)諧振造成過壓。結(jié)論：不好較少采用消弧線圈的補(bǔ)償方式39當(dāng)IL大于

IC時(shí)為過補(bǔ)償。接地點(diǎn)電流為感性，運(yùn)行方式改變時(shí)不會(huì)出現(xiàn)串聯(lián)諧振。過補(bǔ)償接地處的電感電流也不能超過規(guī)定值，否則電弧也不能可靠地熄滅。消弧線圈設(shè)有分接頭，用以調(diào)整線圈的匝數(shù)，改變電感值的大小，從而調(diào)節(jié)消弧線圈的補(bǔ)償電流，以適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化，達(dá)到消弧的目的。

結(jié)論：很好廣泛應(yīng)用

消弧線圈的補(bǔ)償方式40消弧線圈補(bǔ)償方式效果對比和選用1、全補(bǔ)償:ＩL＝ＩC

即１／ωＬ＝３ωＣ接地點(diǎn)電流為零缺點(diǎn)：XL=Xc，網(wǎng)絡(luò)容易因不對稱形成串聯(lián)諧振過電壓危及絕緣2、欠補(bǔ)償:ＩL＜ＩC

即１／ωＬ＜３ωＣ接地點(diǎn)為容性電流缺點(diǎn)：易發(fā)展成為全補(bǔ)償方式,切除線路或頻率下降可能諧振。3、過補(bǔ)償:ＩL＞ＩC

即１／ωＬ＞３ωＣ接地點(diǎn)為為感性電流注意：電感電流數(shù)值不能過大≯10A不采用少采用采用41規(guī)程規(guī)定，消弧線圈采用接近諧振點(diǎn)的過補(bǔ)償方式。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，允許運(yùn)行不超過2h，在這段時(shí)間內(nèi)，運(yùn)行人員應(yīng)盡快采取措施，查出并排除故障；如2小時(shí)內(nèi)無法消除接地點(diǎn)，應(yīng)將接地的部分線路停電，停電范圍越小越好。適用范圍：以架空線路為主體的中壓系統(tǒng)。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)適用范圍42影響電網(wǎng)接地電流的主要因素是電網(wǎng)線路對地電容的容量大小。容量越大，接地電流就越大。利用經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的過補(bǔ)償，有效減小了接地電流，避免過電壓對電網(wǎng)的破壞。城市電網(wǎng)的特點(diǎn)是使用了大量的電力電纜，使電網(wǎng)系統(tǒng)對地電容大大增加，電容電流不斷加大。城網(wǎng)的另一個(gè)特點(diǎn)是運(yùn)行中操作多。這給消弧線圈的電感過補(bǔ)償帶來不便——要求補(bǔ)償容量較大、臺(tái)數(shù)較多、分接頭調(diào)整跟不上，易產(chǎn)生諧振過電壓。城市電網(wǎng)不適合使用經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。由此產(chǎn)生了經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)。3.中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)43

中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)44正常運(yùn)行時(shí)，由于三相系統(tǒng)對稱，中性點(diǎn)對地電壓為零，中性點(diǎn)沒有電流流過。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地相對地電壓為零，中性點(diǎn)對地電壓接近零。未接地相對地電壓接近相電壓，三相電壓的平衡被打破。由于接地相通過小電阻與電源構(gòu)成單相回路，系統(tǒng)的短路電流很大，繼電保護(hù)裝置立即動(dòng)作于跳閘，迅速切除故障線路，且不產(chǎn)生穩(wěn)定或間歇電弧，系統(tǒng)其它部分仍能正常運(yùn)行。中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)特點(diǎn)45中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)絕緣水平要求低。線路和設(shè)備絕緣水平按相電壓要求設(shè)計(jì)，成本降低。不發(fā)生電弧過電壓和諧振過電壓。由于單相接地時(shí)電流大，保護(hù)系統(tǒng)立即動(dòng)作于跳閘，切斷故障線路，有效熄滅接地電弧，不產(chǎn)生過電壓現(xiàn)象。接地保護(hù)選擇性好，可靠性有保證、靈敏度高。由于故障時(shí)接地電流大，與接地故障相關(guān)的保護(hù)設(shè)備能迅速準(zhǔn)確的做出選擇，切斷故障線路。不影響其它線路正常運(yùn)行。采用簡單的保護(hù)措施，就可實(shí)現(xiàn)快速切除硬性接地線路。

中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)46供電可靠性比較差。單相接地時(shí)，接地電流很大，繼電保護(hù)設(shè)備動(dòng)作于跳閘，切斷故障線路而引起停電（可通過架設(shè)雙回輸電線路、加裝自動(dòng)重合閘裝置提高可靠性）。發(fā)生故障時(shí)，中性點(diǎn)和接地相對地電壓都為零，相間電壓的對稱關(guān)系被破壞，即使保護(hù)設(shè)備不跳閘，用戶的三相設(shè)備也不能使用。對附近的通信設(shè)備干擾大。大接地電流產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場引起對通信設(shè)施的干擾，可采取措施限制接地電流的大小，也裝設(shè)光纖來提高通信線路的抗干擾能力。

中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)的缺點(diǎn)47中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)的適用范圍以電力電纜為主體的城市中低壓供電網(wǎng)絡(luò)

電力電纜供電網(wǎng)絡(luò)對地電容較大，發(fā)生單相接地時(shí)對地電容的電流較大，不宜采用不接地方式。城網(wǎng)操作多，負(fù)荷變化大，不適合使用消弧線圈接地方式48目前普遍接受的觀點(diǎn)選擇消弧線圈接地系統(tǒng)還是小電阻接地系統(tǒng)？1.在以架空線為主體的配電網(wǎng)中，外力或雷電造成的瞬時(shí)單相接地故障占很大比例，在這類配電網(wǎng)中采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式的優(yōu)越性是明顯的。2.在城市中心區(qū)，配電網(wǎng)以電纜線路為主，為解決經(jīng)消弧線圈接地方式出現(xiàn)的諸多問題，配電系統(tǒng)中性點(diǎn)采用小電阻接地方式。49中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)4.中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)50隨著電力系統(tǒng)輸電電壓的增高，絕緣難度大、費(fèi)用越來越高，對系統(tǒng)運(yùn)行方式提出新要求。隨著輸電距離的不斷增長和網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容，單相接地電流也隨之增大，前兩種接地系統(tǒng)運(yùn)行方式已不能滿足高壓系統(tǒng)正常、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。針對這些情況，高電壓電力系統(tǒng)中采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式來降低絕緣要求。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的必要性51假設(shè)C相接地，接地電流為IK

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的工作原理圖圖2.4中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的工作原理圖52正常運(yùn)行時(shí)，由于三相系統(tǒng)對稱，中性點(diǎn)對地電壓為零，中性點(diǎn)沒有電流流過。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，中性點(diǎn)對地電壓仍然始終為零，安全性較好。未接地相對地電壓仍為相電壓，絕緣要求按相電壓要求設(shè)計(jì)即可。由于接地相直接通過大地與電源構(gòu)成單相回路，系統(tǒng)發(fā)生單相短路時(shí)短路電流很大，繼電保護(hù)裝置立即動(dòng)作于跳閘，使斷路器斷開，迅速切除故障部分。采用將部分變壓器中性點(diǎn)接地，可起到限制接地電流的作用。不會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定電弧或間歇電弧，系統(tǒng)其它部分仍能正常運(yùn)行。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)特征53中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)絕緣水平要求低。線路和設(shè)備絕緣按相電壓要求設(shè)計(jì)。系統(tǒng)電壓等級(jí)越高，經(jīng)濟(jì)效益就更加顯著。不發(fā)生間歇性電弧過電壓和諧振過電壓。由于單相接地時(shí)電流大，保護(hù)系統(tǒng)立即動(dòng)作于跳閘，切斷故障線路，有效熄滅接地電弧，不產(chǎn)生過電壓現(xiàn)象。接地保護(hù)選擇性好，可靠性、靈敏度高。由于故障時(shí)接地電流大，與接地故障相關(guān)的保護(hù)設(shè)備能迅速準(zhǔn)確的做出選擇，切斷故障線路。不影響其它線路正常運(yùn)行。

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)54供電可靠性比較差。單相接地時(shí)，接地電流很大，繼電保護(hù)設(shè)備動(dòng)作于跳閘，切斷故障線路而引起停電（可通過架設(shè)雙回輸電線路、加裝自動(dòng)重合閘裝置提高可靠性）。發(fā)生故障時(shí)，中性點(diǎn)和接地相對地電壓都為零，相間電壓的對稱關(guān)系被破壞，即使保護(hù)設(shè)備不跳閘，用戶的三相設(shè)備也不能使用。對附近的通信設(shè)備干擾大。大接地電流產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場引起干擾，可采取措施限制接地電流的大小，也裝設(shè)光纖來提高通信線路的抗干擾能力。

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的缺點(diǎn)55中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)單相短路所造成的后果：短期停電（