关于地铁主变电站主变压器中性点接地

电力系统的中性点（实际是指系统中发电机、变压器中性点）接地或不接地是一个综合性的问题，中性点接地方式对于电力系统的运行，特别是对发生故障后的系统运行，有多方面的影响，所以在选择中性点接地方式时，必须考虑许多因素。

电力系统中性点的接地有中性点直接接地、经电阻接地和经消弧线圈接地三大类。其中经电阻接地又分经高电阻接地、中电阻接地和低电阻接地三种。中性点直接接地、经中电阻接地和经低电阻接地称为大接地电流系统；中性点不接地、经消弧线圈接地和经高电阻接地称为小接地电流系统。在中性点直接接地电网中，当发生单相接地短路时，将出现大的短路电流，故中性点直接接地电网又称为大接地电流电网。大接地电流电网不允许接地运行，发生接地时，保护动作跳闸。

1.中性点不接地系统：

电力系统的每一相对地都有电容，分布在输电线路全线上和电气设备中。中性点不接地系统中发生一相接地时，电力系统相间电压并没有改变，因而相间电容所引起的电容电流也不改变。

当中性点不接地系统发生一相接地时，故障相对地电压升高至√3倍，所以在中性点不接地电网中，各种设备的对地绝缘应按线电压设计，才能承受一相接地时，非故障相对地电压的升高影响，同时增加电网建设费用。

当中性点不接地系统发生一相接地时，接在相间电压上的用电设备的供电并未遭到破坏，可以继续运行，但是长期接地状态运行是不允许的，因为一相接地时非故障相电压升高，绝缘薄弱点很可能被击穿，而引起两相接地短路。所以在中性点不接地电网中，需加设监察装置。

在中性点不接地系统中，当接地的电容电流较大时，在接地处引起电弧很难熄灭，在接地点还有可能出现间隙电弧，及周期性熄灭和重燃。由于电网是电感和电容的振荡回路，间隙电弧很容易引起过电压，导致另一相对地击穿，从而引起两相接地短路。过电压会对设备的绝缘造成极大的威胁,且对接地型电压互感器产生磁饱和，引起铁磁谐振，以致造成电压互感器烧毁。

2.中性点经消弧线圈接地系统：

当一相接地电容电流超过系统允许值时，可以通过中性点经消弧线圈接地方法来解决。

消弧线圈主要是有带气隙的铁芯和套在铁芯上的绕组组成，被放在充满变压器油的油箱内。绕组电阻很小，电抗很大，可以用来抵消一相接地时接地点容性电流。绕组匝数可以调节大小来改变接入系统的感性电流值。

当发生一相完全接地时，消弧线圈处在相电压之下，通过接地点的电流是接地电容电流和线圈电感电流值得向量和。因为电感电流和电容电流有180º的相位差，所以在接地处两者可以相互补充。补偿方式有欠补偿、完全补偿、过补偿三种方式。欠补偿并没有消除接地点的容性电流；完全补偿时接地点电感电流等于电容电流，这时候很容易引起系统谐振，进而产生谐振过电压；过补偿即单相接地时消弧线圈的电感电流略大于接地点接地电容电流，使补偿后的电流减小，电弧可能自动熄灭。即使系统中的电容电流突然减少，也不会引起系统谐振，而是离谐振点更远。

经消弧线圈接地系统在发生一相接地时，故障相对地电压为零，非故障相对地电压升高至

√3倍，三相电压扔保持对称和大小不变，允许短时允许，但不得超过2小时。

3.中性点直接接地系统：

中性点直接接地系统中性点的电位在电网任何运行方式下均保持为零。当发生一相接地时，接地相直接经过接地点和中性点接地短路，一相接地短路时短路电流值很大，继电保护立即动作切除故障。

中性点直接接地系统中，为了减小一相接地短路电流，可以将中性点经过电抗器接地，短路电流受电抗器的限制而大大减小。为限制短路电流通常采用部分变压器中性点直接接地，这样可以将一相接地短路电流减小到不超过可能的最大三相短路电流。

在输电线路中，大多数一相接地故障都具有瞬时性，在故障切除后接地处的绝缘可能迅速恢复，线路可以立即恢复供电。为了提高供电的可靠性，均装设制动重合闸装置。

郑州地铁1号线变电站主接线方式如图：

变电站主变采用星三角接线方式，中性点不接地运行方式， 35KV母线侧通过站用接地变直接接地。在站用接地变因故障退出运行时，系统中没有接地点,保护取样值受影响,继电保护无法满足要求，因此在I段母线站用接地变解列时，系统在出现故障时继电保护不能够有效的选择并快速切除故障。此时可以调整运行方式：分1#主变出线301开关，合母联300开关。通过II段带I段运行，共用一个接地点以满足继电保护要求。

在1号线变电站正常情况下调整供电方式或支援供电时由II段带I段/I段带II段运行时，建议系统内只运行一个电源侧接地变。在系统发生故障情况下，故障点通过接地变短路，故障电流很大，继电保护能够立即有选择的切除故障。当系统内有两个接地变（以YN，d接为例）运行时（系统零序电流通路如下），当系统存在故障情况下零序电流分流、接地电流形成两个环流。一方面分流后的零序有可能影响零序电流启动值，继电保护不能够正常动作；另一方面在保护不能够正常动作时两个站用接地点和故障点之间形成短路环流，损害电力系统，烧坏电力设备。

郑州地铁2号线变电站主接线方式如图：

变电站主变为三绕组变压器，接线方式为星星开口三角结，承担负荷的高低压绕组均为星型接线方式，低压侧绕组中性点通过接地电阻【（高电阻、中电阻、低电阻不清楚），没有资料、现场人员不知道，无法判定系统属于大电流接地还是小电流接地】直接接地，空载绕组为开口三角结。通过系统图可以看出35KV 母线保护取样于主变低压侧，馈线变压器仅为站用变，在馈线变因故障退出运行时，低压侧中性点经电阻直接接地，保护取样值不受影响,继电保护满足要求，

因此在I段母线接地变解列时，系统运行不受影响，无需调整供电方式。

因为新华变电站35KV系统保护取样值来源于站用接地变，所以在国基变电站支援新华变电站时，新华变电站站用接地变不得退出运行。

郑州地铁城郊线变电站主接线方式如图：

变电站主变为三绕组变压器，接线方式为星星开口三角结，承担负荷的高低压绕组均为星型接线方式，低压侧绕组中性点通过接地电阻【（高电阻、中电阻、低电阻不清楚），没有资料、现场人员不知道，无法判定系统属于大电流接地还是小电流接地】直接接地，空载绕组为开口三角结。通过系统图可以看出35KV 母线保护取样于主变低压侧，馈线变压器仅为站用变，在馈线变因故障退出运行时，低压侧中性点经电阻直接接地，保护取样值不受影响,继电保护满足要求，因此在I段母线接地变解列时，系统运行不受影响，无需调整供电方式。

裴度变电站和港九变电站均为主变接地方式，在互相支援时不存在系统中两个接地点情况，因此在支援供电时按照正常流程执行即可。