电力系统中性点的三种运行方式的比较
低压配电网有三种中性点运行方式IT系统、TT系统和TN系统
低压配电网有三种中性点运行方式IT系统、TT系统和TN系统低压配电系统按保护接地的形式不同可分为：IT系统、TT系统和TN系统。
其中IT系统和TT系统的设备外露可导电部分经各自的保护线直接接地(过去称为保护接地)；TN系统的设备外露可导电部分经公共的保护线与电源中性点直接电气连接(过去称为接零保护)。
中性点接地系统有三种：IT系统，TT系统和TN系统。
这三种接地分别为：TT系统：电源中性点直接接地IT系统：电源中性点不直接接地TN系统：电源中性点直接接地（与TT系统的区别是该接地线与电气设备的金属外壳相连接）国际电工委员会(IEC)对系统接地的文字符号的意义规定如下：第一个字母表示电力系统的对地关系：T--一点直接接地；I--所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地。
第二个字母表示装置的外露可导电部分的对地关系：T--外露可导电部分对地直接电气连接，与电力系统的任何接地点无关；N--外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接(在交流系统中，接地点通常就是中性点)。
后面还有字母时，这些字母表示中性线与保护线的组合：S--中性线和保护线是分开的；O--中性线和保护线是合一的。
(1)IT系统：IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地，而用电设备的金属外壳直接接地。
即：过去称三相三线制供电系统的保护接地。
其工作原理是：若设备外壳没有接地，在发生单相碰壳故障时，设备外壳带上了相电压，若此时人触摸外壳，就会有相当危险的电流流经人身与电网和大地之间的分布电容所构成的回路。
而设备的金属外壳有了保护接地后，由于人体电阻远比接地装置的接地电阻大，在发生单相碰壳时，大部分的接地电流被接地装置分流，流经人体的电流很小，从而对人身安全起了保护作用。
IT系统适用于环境条件不良，易发生单相接地故障的场所，以及易燃、易爆的场所。
(2)TT系统：TT系统的电源中性点直接接地；用电设备的金属外壳亦直接接地，且与电源中性点的接地无关。
电力系统中性点运行方式
电力系统中性点运行方式电力系统中性点运行方式有不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地或直接接地等多种。
我国电力系统目前所采用的中性点接地方式主要有三种：即不接地、经消弧线圈接地和直接接地。
小电阻接地系统在国外应用较为广泛，我国开始部分应用。
1、中性点不接地（绝缘）的三相系统各相对地电容电流的数值相等而相位相差120°，其向量和等于零，地中没有电容电流通过，中性点对地电位为零，即中性点与地电位一致。
这时中性点接地与否对各相对地电压没有任何影响。
可是，当中性点不接地系统的各相对地电容不相等时，及时在正常运行状态下，中性点的对地电位便不再是零，通常此情况称为中性点位移即中性点不再是地电位了。
这种现象的产生，多是由于架空线路排列不对称而又换位不完全的缘故造成的。
在中性点不接地的三相系统中，当一相发生接地时：一是未接地两相的对地电压升高到√3倍，即等于线电压，所以，这种系统中，相对地的绝缘水平应根据线电压来设计。
二是各相间的电压大小和相位仍然不变，三相系统的平衡没有遭到破坏，因此可继续运行一段时间，这是这种系统的最大优点。
但不许长期接地运行，尤其是发电机直接供电的电力系统，因为未接地相对地电压升高到线电压，一相接地运行时间过长可能会造成两相短路。
所以在这种系统中，一般应装设绝缘监视或接地保护装置。
当发生单相接地时能发出信号，使值班人员迅速采取措施，尽快消除故障。
一相接地系统允许继续运行的时间，最长不得超过2h。
三是接地点通过的电流为电容性的，其大小为原来相对地电容电流的3倍，这种电容电流不容易熄灭，可能会在接地点引起弧光解析，周期性的熄灭和重新发生电弧。
弧光接地的持续间歇性电弧较危险，可能会引起线路的谐振现场而产生过电压，损坏电气设备或发展成相间短路。
故在这种系统中，若接地电流大于5A时，发电机、变压器和电动机都应装设动作于跳闸的接地保护装置。
2、中性点经消弧线圈接地的三相系统上面所讲的中性点不接地三相系统，在发生单相接地故障时虽还可以继续供电，但在单相接地故障电流较大，如35kV系统大于10A，10kV系统大于30A时，就无法继续供电。
电力系统中性点运行方式
电力系统中性点运行方式电力系统中性点是指星形接线的变压器或发电机的中性点。
电力系统中性点的运行方式是一个复杂的系统工程问题，它涉及到短路电流的大小、供电的可靠性、过电压的大小、继电保护的配置及动作状态、通信的干扰、系统稳定等许多方面的综合技术问题，所以在确定一个电力系统中性点运行方式之前，须经合理的技术经济比较后确定。
电力系统中性点的分类：(1)电力系统的中性点有效接地，即中性点直接接地。
(2)电力系统的中性点非有效接地，其中包括中性点不接地、中性点经消孤线圈接、中性点经电阻接地。
各种中性点运行方式的特点：1、中性点不接地系统：在正常运行时，网络各相对地电压是对称的，其大小为相电压。
线路经过完整换位后，三相对地电容相等，则各相对地电容电流对称且平衡，无电容电流流入地中，所以中性点对地电压为零。
当发生单相接地故障时，接地相的电压变为零，未接地两相对地电压升高根号3倍。
变为线电压。
但在中性点不接地系统中，发生单相接地时，线电压不变，三相用电器工作不受影响，系统可继续供电。
但此时应发出信号，工作人员应尽快查清消除故障，一般允许继续运行时间不超过2小时，但我认为在中性点不接地运行的发电机，中性点不接地的高压大型电动机在发生单相接地，特别是在发生定子中的单相接地时，应采取立即停机检查。
因为，在定子槽中一般都用很薄的绝缘隔离着两相的线圈，即使在电机的端部也是这样的，如果线圈发生单相接地，很可能接地相对定子铁芯进行放电，而使相邻的另一相线圈绝缘损坏，造成相间短路的大事故。
2、中性点经消孤线圈接地系统：为了解决中性点不接地系统单相接地电流大、电孤不能熄灭的问题，最常用的方法是在中性点装设消孤线圈，利用消孤线圈中的电感电流和接地的电容电流相位相反进行补偿、抵消，使接地点电流变小，甚至为零，这样接地点的电流就能很快熄灭。
根据补偿程度的不同，有三种补偿方式：(1)会补偿：接地点电流为零。
从消孤的观点来看，全补偿最好，但实际上并不采用这种补偿方式，因为在正常运行中，由于各种原因造成电网三相电压不对称，中性点出现一定的电压时，可能引起串联谐振过电压。
中性点运行方式
1、中性点不接地系统 、
1.1正常运行状况 中性点不接地三相系统正常运行时，三相对地电压是对称的。若线路经 过完善的换位，输电线路三相导线对地电容也是相等的，所以各项对地 电也相等并对称。简化等值电路 如图相间及对地电容对称分布，对地电 容用集中电容表示，相间电容忽略
IA
电源
A B C
I fA
UA
0
UC
IC
IL
补偿方式的选择
全补偿：使IC=IL，补偿后接地点电流为零，但实际中电 网三相对地电容不可能完全相等，正常情况下中性点仍有 偏移，而全补偿可能引起串联谐振过电压。 欠补偿：使IL<IC，补偿后接地点尚有少量电容电流。在 欠补偿的情况下，如果切除线路（减少电容），或者系统 频率下降，或发生一相断线等，可能是系统接近或达到全 补偿引起过电压。 过补偿：使IL>IC，补偿后接地点有多余的电感电流流过。 这种方式可避免谐振过电压。但接地点流过的电感电流必 须在规定范围内，否则接地点下电弧不能自行熄灭。
& &′ &′ I C = −( I CA + I CB )
从矢量图中我们可以看到，故障后A、B两相的对 地电容电流分别超前各自相对地电压90度，由于A、 B两相对地电容电流夹角为60度，其矢量和为 − I C C相接地电流 I C 为电容电流，超前电压 U C 90度 从图中我们可以得出
′ 又因为 I CA = 3I C 0 I C = 3I C 0 所以
′ I C = 3I CA
非金属性接地均比金属性接地略有变化 接地电流在故障点会形成电弧，电弧可能 是稳定性或间歇性的。 当Ic<5A时，瞬时性→自然熄灭 当Ic>30A时，稳定性→烧毁设备→多相短 路 当Ic>5~10A时，间歇性→串联谐振过电压， 峰值可达相电压的2.5~3倍。
电力系统中性点运行方式
4、消弧线圈的设备选型
电网接地以后，消弧线圈的绝缘是薄弱环节之一，虽然线路总电容电流 已很小，这时也不应将消弧线圈停止运行。要发挥消弧线圈在单相闪络故障 时能降低恢复电压速度，降低弧光接地过电压和消除电磁式TV引起的铁磁谐 振过电压等作用。很多消弧线圈铭牌上规定：接地运行时间为2h。而在实际 查找接地时，有时因线路长、故障隐蔽等很难在2h内找到，可能造成用户停 电或烧坏消弧线圈的结果。故变电站消弧线圈的设备选型是非常重要的。 老式手动消弧线圈除需停电调分接头外，也不能自动跟踪补偿电网电容 电流等缺点外，脱谐度也很难保证在10％以内，其运行效果不能令人满意。 据统计分析表明，采用老式手动消弧线圈补偿的电网，单相接地发展成相间 短路的事故率在20％～40％之间，比采用自动跟踪补偿电网高出3倍以上。因 此，现在新安装的消弧线圈应装设自动跟踪补偿的消弧线圈。这种新的智能 型消弧线圈有很多优点：1）能自动跟踪电网参数变化，自动调整其分接头， 使残流达到最佳状态；2）增大了阻尼率，使中性点谐振电压降低，不会出现 过电压，故三种补偿方式均可选用；3）采用多功能接地变压器，既能接消弧 线圈，又能带站用电。 目前，自动消弧线圈有四大类：①用有载分接开关调节消弧线圈的分接 头；②调节消弧线圈的铁芯气隙；③直流助磁调节；④可控硅调节消弧线 圈。①②类有正式产品，其中用有载分接开关调节的消弧线圈运行技术较为 成熟。
1
L
（3）过补偿。
若IL>IC ,即 >3ωC时，（感抗小于容抗）接地处 具有多余的电感性电流，称为过补偿。过补偿方式可避 免产生串联谐振过电压，因此得到广泛采用。但必须指 出，在过补偿运行方式下，接地处将流过一定数值的电 感性电流这一电流值不能超过规定值。否则，故障点的 电弧将不能可靠地自动熄灭。
电力系统中性点运行方式
电力系统中性点运行方式电力系统中性点的运行方式正确与否，对电力系统的安全运行有很大的意义。
它关系到绝缘水平、通信干扰、继电保护及自动装置的正确动作等方面。
下面从电力系统运行的角度说明中性点的运行方式及所对应的电压等级。
一、电力系统中性点的运行方式发电机和变压器星形连接的结点称之为电力系统的中性点。
中性点的运行方式对电力系统的运行十分重要，是涉及到电力系统许多方面的综合性问题。
我国电力系统中性点运行方式有3种，直接接地（有效接地），不接地（中性点绝缘）和从属于不接地方式的经消弧线圈接地（非有效接地）。
二、中性点不接地系统对 中性点不接地系统，当一相发生故障接地时，不能构成短路回路，系统中点没有短路电流，系统仍可继续运行。
正常情况下三相对称，线间和相对地组成的等值电容 相等，中性点为地电位。
如果中性点与地向连，连线中没有电流，A相、B相、C相对地都是相电压，各相对地电容电流超前各相电压90°，通常树值不大。
若发生C相接地，C相自然成为地电位，C相与地之间形成的回路中的电压方程为U’c= Uc+Uo=0此时中性点对地电压Uo= -Uc其他两相对地电压Ua ，Ub为U’a= Ua+Uo= Ua-Uc=1.732 Uc∠-150°U’b= Ub+Uo= Ua-Uc=1.732 Uc∠150可以看出，当C相发生接地时，中性点对地电压升高为相电压，而非故障相对地电压升高为线电压；但三相线电压不变。
因此，只要各相对地绝缘能承受线电压，发生 单相接地时对三相用电设备的运行没有影响。
这是中性点不接地系统的一大优点。
按规程规定，在此情况下电网仍可运行2h。
但此时应发出单相接地的预告信号， 告之值班员并采取相应的措施。
在正常运行条件下，三相对地电容对称，三相电容电流之和为零。
发生单相接地的情况下，如C相接地，流过接地点的接地电流应为A、B两相对地电容电流之和，即Id= -(Ica+Icb)= -（jωCUa+jωCUb ）Id=j3ωCUc可见Id在相位上超前向量Uc90°，为容性电流，是正常时一相电容电流的3倍。
电力系统中性点运行方式
电力系统中性点运行方式电力系统中性点接地方式有两大类:一类是中性点直接接地或经过低阻抗接地，称为大接地电流系统；另一类是中性点不接地，经过消弧线圈或高阻抗接地，称为小接地电流系统。
其中采用最广泛的是中性点接地、中性点经过消弧线圈接地和中性点直接接地等三种方式。
（一）中性点不接地系统当中性点不接地的系统中发生一相接地时，接在相间电压上的受电器的供电并未遭到破坏，它们可以继续运行，但是这种电网长期在一相接地的状态下运行，也是不能允许的，因为这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，将严重地损坏电气设备。
所以，在中性点不接地电网中，必须设专门的监察装置，以便使运行人员及时地发现一相接地故障，从而切除电网中的故障部分。
在中性点不接地系统中，当接地的电容电流较大时，在接地处引起的电弧就很难自行熄灭。
在接地处还可能出现所谓间隙电弧，即周期地熄灭与重燃的电弧。
由于电网是一个具有电感和电容的振荡回路，间歇电弧将引起相对地的过电压，其数值可达（2.5〜3）Ux。
这种过电压会传输到与接地点有直接电连接的整个电网上，更容易引起另一相对地击穿，而形成两相接地短路。
在电压为3-10kV的电力网中，一相接地时的电容电流不允许大于30A，否则，电弧不能自行熄灭。
在20〜60kV 电压级的电力网中，间歇电弧所引起的过电压，数值更大，对于设备绝缘更为危险，而且由于电压较高，电弧更难自行熄灭。
因此，在这些电网中，规定一相接地电流不得大于10A。
（二）中性点经消弧线圈接地系统当一相接地电容电流超过了上述的允许值时,可以用中性点经消弧线圈接地的方法来解决，该系统即称为中性点经消弧线圈接地系统。
消弧线圈主要有带气隙的铁芯和套在铁芯上的绕组组成，它们被放在充满变压器油的油箱内。
绕组的电阻很小，电抗很大。
消弧线圈的电感，可用改变接入绕组的匝数加以调节。
显然，在正常的运行状态下，由于系统中性点的电压三相不对称电压，数值很小，所以通过消弧线圈的电流也很小。
中性点运行方式
电力系统中性点运行方式我国电力系统中常见的中性点运行方式有中性点非有效接地和中性点有效接地两大类。
中性点非有效接地包括：不接地、经消弧线圈接地和经高阻接地，又称为小接地电流系统。
而中性点有效接地包括直接接地和经低阻抗接地，又称为大接地电流系统。
一、中性点不接地的三相系统1、中性点不接地系统的正常运行正常运行时，电力系统三相导线之间和各相导线对地之间，沿导线的全长存在着分布电容，这些分布电容在工作电压的作用下，会产生附加的容性电流。
各相导线间的电容及其所引起的电容电流较小，并且对所分析问题的结论没有影响，故可以不予考虑。
2、单相接地故障当中性点不接地的三相系统中，由于绝缘损坏等原因发生单相接地故障时，情况将会发生显著变化。
假设W相在k点发生完全接地的情况，W相对地电压为零，中性点对地电压上升为相电压，而且与接地相的电源电压反相。
（完全接地，又称为金属性接地，即认为接地处的电阻近似等于零）三相系统的三个线电压仍保持对称而且大小不变。
非故障相电压升高为线电压，非故障相的对地电容电流也就相应的增大到√3倍。
W相对地电容被短接，于是对地电容电流为零。
此时三相对地电容电流的向量和不再为零，大地中有容性电流流过，并通过接地点形成回路。
可见，单相接地故障时流过大地的电容电流，等于正常运行时每相对地电容电流的三倍。
接地电流Ic的大小与系统的电压、频率和对地电容的大小有关，而对地电容又与线路的结构（电缆或架空线）、布置方式和长度有关。
实用计算中可按计算为：对架空线路：I c=UL/350对电缆线路：I c=UL/10式中I c——接地电流，A；U——系统的线电压，Kv；L——与电压同为U，并具有电联系的所有线路的总长度，km。
当系统发生不完全接地，即通过一定的过渡电阻接地时，接地相的对地电压大于零而小于相电压，中性点的对地电压大于零而小于相电压，非接地相对地电压大于相电压而小于线电压，线电压仍保持不变，此时的接地电流要比金属性接地时小一些。
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2）、6~10KV电网，单相接地电流Ic≤30A；
3）、35~60KV电网，单相接点电流I c≤10A。
宜有双电源
只需单电源
最好有双电源
和采用其他接地方式系统的连接
连接后的系统应重新归类，可能影响继电保护
不可能，除非经过隔离变压器
要丧失原有特性
操作过程
简单
要监视调谐情况，有时要调整接头
简单
对电讯的干扰
要很好的注意
问题不大
对无线电的干扰
最低
当持续性故障时应加以注意
接地装置的可靠性
良好
良好
良好
费用
最低
中等，如果能省去双电源时就低
绝缘费用较高
中性点三种运行方式的适用范围
中性点直接接地
中性点经消弧线圈接地
中性点不接地
我国500KV、330KV、220KV、及大部分110KV电力系统均采用此运行方式
我国35KV、及部分110KV电力系统采用过补偿方式。但发电机必须采用欠补偿方式，系统的并联电容也是欠补偿，以防止发生发电机传递过电压；国外也有采用完全补偿的谐振接地方式
电力系统中性点的三种运行方式的比较
运行方式
直接接地
经消弧线圈接地
中性点不接地
接地故障电流
高，有时大于三相短路电流
被中和抵消
电容接地故障电流，较小
过电压
非接地故障相
相电压
线电压
线电压或稍高
弧光接地操作过电压
可避免或最低
可避免或可控制
可能最高
大气过电压
直接
没有实际差别
间接
没有中性点振荡
产生中性点振荡
接地故障
转化为短路
受抑制
电容性电弧
发生单相接地故障时对设备的损坏
可能严重
避免
严重
断路器负载
需要经常操作和维护
不时常操作，两相接地故障时恢复电压增大
需要经常操作和维护
停电引起的副作用
百分比大
不时常停电
百分比大
单相接地故障时的系统稳定性
可能要采取特殊措施
良好
不可靠
供电可靠性
没有特殊措施不能保证
良好
不能保证
对系统布置的影响