電力系統中性點接地運行方式的研究

摘要：電力系統簡單的說就是集合了發電，輸電，變電，配電和用電等環節的電能的生產和消費系統。當系統中的三相電源或負載成星形連接時的公共電就是電力系統的中性點，將中性點引出則形成中性線，構成三相四線系統；若中性點接地，則系統此時處于中性點接地運行狀態[1]。

關鍵詞：中性點接地 小電流接地 大電流接地 選擇方式

1 概述

中性點接地的方式關系到電網的安全可靠性、經濟性，也直接影響設備的絕緣水平、過電壓水平和保護方式的選擇，同時還會影響通訊。因此中性點接地方式的選擇一直以來都是電力系統的綜合性難題。中性點接地方式不僅是電力系統的技術問題，同時也是經濟問題。在選擇接地方式的決策過程中，要考慮系統的現狀和未來的規劃，尋求資源的最優配置，使系統具有最優的經濟、技術指標[2]。研究中性點的接地方式，主要研究常見的單相接地故障問題。主要的研究方法是遵循電壓、電流的互換原則。

2 中性點接地的選擇方式和分類[3-9]

2.1 小電流接地 小電流接地中包括中性點經消弧線圈接地、中性點經大電阻接地和中性點不接地三類。小電流接地方式普遍適用于我國的110kV及以下中低壓系統，以及國際上與此電壓等級相近的系統。當中性點不接地系統的接地電容電流小于10A時，單相接地故障引起的電弧能自行熄滅，因此可使用中性點不接地方式和中性點經大電阻接地方式；若接地電容電流大于10A，此時電弧不能自行熄滅，必須采用中性點經消弧線圈接地。由于消弧線圈本身是感性元件，會與接地電容構成振蕩回路，發生諧振過電壓；消弧線圈還會使單相接地電流變小，影響繼電保護的整定。

2.2 大電流接地 大電流接地可分為中性點有效接地、中性點全接地和中性點直接接地三類，有時為了提高系統穩定性，限制單相接地故障電流，在有效接地系統中有少數中性點經低電阻或電抗接地運行。中性點直接接地的電力系統中，若發生單相接地故障，引起斷路器跳閘切除故障的接地電流很大，在這種電力系統中不用裝設絕緣監察設備。中性點直接接地方式引起的過電壓最小。過電壓的大小影響電力系統的絕緣配合，影響電力系統所選擇的絕緣水平。但中性點直接接地方式引起的接地電流極大，極易干擾通訊系統。同時，單相接地發生處會產生較大的跨步電壓和接觸電壓。此時維修人員的帶電作業風險極大，應當嚴格遵循安全操作規范。嚴格的說，電力系統中的變壓器中性點直接接地，只能說明該變壓器中性點的運行情況，不能作為區分該電力系統的中性點接地方式的標準。若電力系統中全部的中性點都采用直接接地方式，則成為中性點全接地方式。當電力系統的零序電流對正序電流之比不大于3，零序電抗與正序電抗之比不大于1時，該系統可認為是中性點全有效接地；若該系統中只有一部分滿足上述要求，則可認為是中性點部分有效接地。

2.3 中性點接地的選擇方式[10-14] 在220/380V民用電的三相四線制配電網中，通常采用中性點直接接地。在1kV及以下電力網中，由于絕緣水平要求低，故障波及范圍小，可采用任意方式。在3-10kV電網中，考慮到供電可靠性和故障引起的后果，一般采用中性點不接地的運行方式，若接地電容電流大于30A時，可采用經消弧線圈接地。在10-60kV電網中，考慮到此電壓等級所承載的負荷類型，主要從供電可靠性方面考慮可采用小電流接地系統。在110kV及以上電網中，主要考慮降低過電壓和絕緣水平，在中高壓電力系統中采用中性點經消弧線圈接地方式，在高壓和特高壓電力系統中則采用中性點直接接地方式。

3 結束語

本文在研究了國內外的電力系統中性點接地運行特點后，將中性點接地方式按接地電流大小進行了分類，并根據電網的電壓等級，分析了中性點接地方式的適用范圍。介紹了我國各級電網所采用的中性點接地方式，并分析了不同的中性點接地系統的運行特性和優缺點。深入研究了不同的中性點接地系統發生單相接地故障時產生過電壓的原因，以及對繼電保護設備的影響，并提出了相應的解決方案。

參考文獻：

[1]黃澄宇.電力系統中性點接地運行方式淺析.科技信息，2010（23）：JO166，JO347.

[2]饒英，曾濤.電力系統中性點接地方式及適用范圍.貴州電力技術，2009，12（3）：8-9.

[3]于紅，魯寶安.電力系統中性點選擇方式.黑龍江科技信息，2010（3）：25-25.

[4]劉長偉，曲桂華.電力系統中性點運行方式的探討.黑龍江科技信息，2008（9）：52-52.

[5]張肇斐.電力系統中性點接地方式的探討.電氣技術，2007（10）：

63-66.

[6]李言平.電力系統中性點接地運行方式綜述.經濟技術協作信息，2010（10）：189-189.

[7]張振巖.電力系統中性點工作方式的分析與選擇.中國農村水電及電氣化，2005（4）：51-53.

[8]黃福全.電力系統中性點接地方式的分析與比較.廣東科技，2009（14）：174-175.

[9]龐元俊，葉予光.電力系統中性點接地方式運行分析.煤炭工程，2003（11）：13-14.

[10]路文梅，李燕.高壓配電網中性點接地方式的選擇.河北工程技術高等專科學校學報，2004（3）：14-17.

[11]周航.中壓配電網中性點接地方式的選擇與應用.廣西電力，2009，32（2）：40-43.

[12]暴小菲.配電網中性點接地方式的分析與選擇.廣東建材，2005（11）：123-124.

[13]潘銜.10kV配電網中性點接地方式的優缺點及其選擇.貴州電力技術，2009，12（1）：55-55，46.

[14]鐘宏.配電網中性點接地方式選擇.四川電力技術，2006，29（5）：38-39，43.