电力系统中性点接地方式分析
电力系统的中性点接地方式
电力系统的中性点接地方式电力系统中发电机绕组通常用Y联结、变压器高压绕组通常Y联结，Y联结绕组中性点统称电力系统中性点。
中性点接地方式有直接接地、不接地和经消弧线圈接地。
中性点接地方式要综合考虑电力系统的过电压与绝缘、继电保护与自动装置的配置、短路电流、供电可靠性。
中性点直接接地方式，系统发生单相接地故障时短路电流很大；中性点不接地和中性点经消弧线圈接地方式，系统发生单相接地故障时短路电流小。
1.中性点直接接地系统110kV及以上电网采用中性点直接接地方式。
实际运行时电网中性点并非全部同时接地，只有一部分接地，即合上中性点接地刀开关，其余则不接地即拉开其中性点接地刀开关。
系统单相接地时短路电流在合适范围，满足继电保护动作灵敏度需要，但不能过大。
一般单相短路电流不大于同一地点三相短路电流。
此系统正常运行时，系统中性点没有入地电流或只有极小的三相不平衡电流。
当发生单相接地时，短路电流足够大，继电保护装置动作，迅速切除故障电路；系统非故障部分仍正常运行。
接地故障线路停电，可在线路加装自动重合闸装置，如发生瞬时性接地故障，重合闸成功，停电约0.5s，系统供电可靠。
单相接地电流较大，对邻近通信线路电磁干扰较强。
我国380/220V三相四线系统，中性点直接接地。
2.中性点不接地系统我国3kV、6kV、10kV、35kV系统，当单相接地时根据电容电流中性点不接地，具体规定为3～6kV电网单相接地电容电流不大于30A；10kV电网单相接地电容电流不大于20A；35kV电网单相接地电容电流不大于10A。
因中性点未接地，当发生单相接地时，只能通过线路对地电容构成单相接地回路，故障点流过很小的容性电流（电弧）自行熄灭。
同时，系统三个线电压对称性未变化，用电设备正常工作，可靠性高。
规程规定，中性点不接地系统发生单相接地故障可继续运行2h，在2h内找到接地点并消除。
单相接地时电容电流近似计算公式如下：对架空线IC=UL/350；对电缆IC=UL/10。
电力系统中性点接地方式研究
复合间隙
（3）为防止雷电侵入波引起误动，建议变压器中性 点零序电流电压保护整定时间由现行的0.3～0.5s 延长到0.8s，一次侧电流取50～100A。
复合间隙
通过雷电冲击和工频放电试验，选取了复合间隙 的各元件参数。
➢ 复合绝缘子 35kV、110kV等级
➢ 羊角电极 Φ14-75°，直径为14mm，夹角为75°。
电网正常运行时，经消弧线圈接地电网的零序等值电
路是一个串联谐振电路，如下图所示，图中L、gL分 别为消弧线圈的电感和等值电导；C、g为电网每相 对地电容和对地泄漏电导；Uun为不对称电压。
由右图求得中性点位移电压：
U 0
U un ν jd
式中 d－电网的阻尼率，
d
3g gL ω3C
ω3C 1
电网线性谐振过电压最常见的表现形式就是中性点电 压的位移现象。在DL/T620-1997《交流电气装置的过 电压保护和绝缘配合》电力行业规程对中性点位移电 压的数值做出了如下明确的要求：“消弧线圈接地系 统，在正常运行情况下，中性点的长时间电压位移不 应超过系统标称相电压的15%”。
对线性谐振过电压的抑制作用分析
对电网过电压的抑制作用机理分析
配电网中常见的过电压主要有以下几种类 型：
➢ 线性谐振过电压、 ➢ 间歇性电弧接地过电压、 ➢ 铁磁谐振过电压，包括断线谐振过电压以
及PT饱和过电压。
对线性谐振过电压的抑制作用分析
电力网中不带铁芯的电感元件(如输电线路的电感,变 压器的漏感等）或励磁特性接近线性的带铁芯的电感 元件(如消弧线圈等）和电网中的电容元件（如线路 对地电容等）在电网不对称电压的作用下由于发生串 联谐振而产生的过电压,称为电网的线性谐振过电压。
中性点接地方式
中性点接地方式电力系统中性点是指发电机或星形连接的变压器的中性点，其接地方式分为有效接地和非有效接地。
中性点非有效接地系统包括中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统和中性点经高阻抗接地系统等；中性点有效接地系统包括中性点直接接地系统和经小电阻接地系统。
下面对这些接地方式进行简单介绍一下。
中性点非有效接地系统1、中性点不接地系统：指与该系统直接连接的全部发电机和变压器中性点对大地绝缘的系统，也称为中性点绝缘系统。
中性点不接地系统结合目前我国的技术经济政策，采用中性点不接地方式运行的系统有：额定电压为3-10KV，接地电流不大于30A的电力网；额定电压为35-60KV，接地电流不大于10A的电力网。
2、中性点经消弧线圈接地系统：为了限制接地点电流，使电弧能自行熄灭，在电源中性点与大地之间接入消弧线圈的系统。
中性点经消弧线圈接地系统我国采用中性点经消弧线圈接地方式运行的系统有：额定电压为3-10KV，接地电流大于30A的系统；额定电压为35-60KV，接地电流大于10A的系统；额定电压为110KV的系统若处于雷电活动比较频繁的地区，若采用中性点直接接地方式不能满足安全供电要求，为减少因雷击等单相接地事故造成频繁跳闸的系统也可采用中性点经消弧线圈接地方式运行。
中性点有效接地系统1、中性点直接接地系统：为了防止发生单相接地故障时，电源中性点电位变化和相对地电压升高而将中性点直接和大地连接起来的系统。
中性点直接接地系统主要用于额定电压为110KV以上的电力系统中。
2、中性点经小电阻接地系统：随着用电负荷的不断增长，城市用电网和工业用电网中电缆线路占比较高，电网接地电容电流也较高（可达100A以上），若采用中性点经消弧线圈接地，则需要消弧线圈的容量很大，过电压倍数较高，需要提高电网绝缘水平，因此当接地电容电流较大时，建议采用中性点经小电阻接地方式。
中性点经小电阻接地系统其主要用于额定电压为6-10KV的配电网中电缆线路占比高的电网中。
电力系统中性点接地方式的分析与选择
电力系统中性点接地方式的分析与选择摘要：电力系统中性点的接地方式对电力系统的安全稳定具有重要意义，而其选择由供电系统电压等级和对系统可靠性、系统稳定性、接地保护方式等要求来决定。
本文介绍了几种典型接地方式，分析了各类接地方式在单相接地故障下电压、短路电流的变化及对系统运行的影响。
并从供电可靠性、绝缘水平、人身安全等方面浅析了中性点接地方式的选择。
关键词：电力系统；中性点；接地方式1.引言在电力系统中，三相交流发电机或变压器绕组星形接线的公共点称为中性点。
中性点接地方式的合理选择是系统运行稳定与安全的重要基础。
它与整个电力系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、继电保护及通信干拢等有密切的关系。
电力系统中性点接地方式可划分为两大类，即大电流接地方式和小电流接地方式。
其中大电流接地方式分为中性点直接接地，中性点经小电阻、小电抗接地；而小电流接地方式主要有中性点不接地，中性点经高阻抗接地，中性点经消弧线圈接地等方式。
2.中性点接地方式的分析2.1中性点直接接地通过将系统中全部或部分变压器中性点直接接地来实现，通常在220kV以上系统中，为了降低超高压电力变压器中性点绝缘强度，应将全部变压器中性点都直接接地。
在中性点直接接地电网中若发生单相接地故障时，中性点电位仍为零，非故障相对地电压不变。
由于单相接地短路电流Id较大，线路继电保护装置能迅速切断电路，从而防止了产生间歇性电弧过电压的可能。
但是这样造成该方式供电的可靠性不高，为弥补其缺点，广泛采用自动重合闸装置。
2.2中性点不接地中性点不接地系统即中性点对地绝缘。
对中性点不接地的三相电网，当三相对称且各相对地电容相等时，中性点电位为零。
但当架空线路排列不对称而又换位不完全时，中性点电位不再是零，产生“中性点位移”。
正常运行中，三相对地电容电流相等，相位差120°，没有电容电流流过大地，中性点无位移。
当各相对地电容不等时，中性点位移。
当发生单相接地短路时，两个非故障相的对地电压升高，接地电流可达到正常单相对地电容电流的三倍。
中性点接地方式
三、接地方式的性能评价
• 正常运行的电力系统，无论何种接地方式都对 其没有影响。
• 但系统受到扰动或发生故障时，不同的接地方 式将出现不同的情况。
• 对供电可靠性的影响
• 电力系统单相对地故障约占80%，而其中绝大 多数故障都是瞬时性的。
• 架空线路中瞬时性故障约占单相接地故障的 90%；电缆线路约占30%。
个系统性、全局性问题。
二、接地方式的种类
• 中性点接地方式有：不接地(绝缘)、经电阻接 地、经电抗接地、经消弧线圈接地、直接接地。
• 电力系统中性点接地方式可划分为两大类：有 效接地方式和非有效接地方式。
• 有效接地方式又称大接地电流方式；非有效接 地方式又称小接地电流方式。
• 非有效接地电网依靠中性点的高阻抗将单相接 地故障电流控制在较小的数值。
• 丹东某变电站2001年8月至2002年2月间瞬时 性接地故障30余次，无一次永久接地，对供电 连续性没有任何影响。
• 小电流接地方式发生单相接地故障时不需要 继电保护和断路器动作，在系统和用户几乎无 感觉的情况下，接地电弧自动熄灭，系统保持 连续供电。
• 对于永久性单相接地故障，可以允许电网在 一段时间内（一般2小时）带故障运行。
• 大电流接地方式主要有：中性点直接接地方式、 中性点经小电阻或小电抗接地方式。 • 小电流接地方式主要有：中性点不接地方式、 中性点经消弧线圈接地方式和中性点经高电阻 接地方式等。
• 接地阻抗或接地电流的大小是相对的，因而需 要采用明确的指标来对两种接地方式进行界定。
• 多数国家规定：凡是系统的零序电抗(x0)与正 序电抗(x1)的比值≤3且零序电阻(r0)与正序电抗 (x1)的比值≤1的系统，属于有效接地系统；零序 电抗(x0)和正序电抗(x1)的比值＞3且零序电阻 (r0)与正序电抗(x1)的比值＞1的系统，属于非有 效接地系统。
电力系统中性点接地方式研究
电力系统中性点接地方式研究1. 引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施之一。
而电力系统的接地方式在保障系统安全稳定运行中起着重要作用。
其中，中性点接地方式是一种常用的接地方式。
本文将围绕电力系统中性点接地方式展开研究，并讨论其优缺点以及适用场景。
2. 中性点接地方式的定义和原理中性点接地方式是指将电力系统的中性点连接到地面成为接地点。
在电力系统中，中性点是指电源系统的零线或者中间点。
中性点接地方式通过将电力系统的中性点与地之间建立导通来保证系统的安全可靠运行。
中性点接地方式的原理是基于电力系统中存在不对称故障电流以及系统的短路电流。
中性点接地方式可将故障电流引入接地系统中从而达到减小故障电流和系统损伤的目的。
中性点接地方式一般包括直接接地方式、绝缘中性点接地方式和阻抗中性点接地方式。
3. 直接接地方式直接接地方式是指将电力系统的中性点直接与地面连接。
该方式对系统的故障电流有较好的限制作用。
当电力系统出现故障时，故障电流将通过接地导线流入地面，从而避免了故障电流在系统中流动导致系统的破坏。
这种方式具有简单可行、成本较低的优点。
然而，直接接地方式容易造成电流过大，可能引发火灾和电击等安全问题。
4. 绝缘中性点接地方式绝缘中性点接地方式是指电力系统的中性点通过绝缘设备与地电网分离，以避免故障电流通过接地导线流入地面。
该方式主要采用绝缘变压器或绝缘连接器来实现。
绝缘中性点接地方式可以有效降低故障电流的产生，从而减少系统的故障率。
但是，绝缘中性点接地方式需要采用额外的绝缘设备，增加了系统的复杂性和成本。
5. 阻抗中性点接地方式阻抗中性点接地方式是指将电力系统的中性点通过接入阻抗设备与地接地。
阻抗中性点接地方式能够有效地限制故障电流的大小，从而减小故障带来的影响。
该方式具有较低的接地电流和较好的安全性能。
然而，阻抗中性点接地方式需要考虑接地设备的阻抗数值及其选择，需要经过详细的计算和设计。
6. 不同接地方式的比较和选择不同的中性点接地方式在实际应用中具有各自的优缺点。
电力系统中性点接地的三种方式
电力系统中性点接地的三种方式有效接地系统（又称大电流接地系统）小电流接地系统（包含不接地和经消弧线圈接地）经电阻接地系统（含小电阻、中电阻和高电阻）大电流接地系统用于110kV及以上系统及。
该系统在单相接地时，另外两相对地电压基本不变，系统过电压较低，对110kV及以上系统抑制过电压有利，但此时接地电流很大，运行设备很难长时间通过此电流，接地相对地电压很低，甚至为零，系统电压严重不平衡，许多电气设备无法正常工作，必须及时切除接地点。
大电流接地系统要求部分主变的中性点接地，避免单相接地时短路电流过大。
这些主变必须有一个三角形接线的绕组，以构成零序通路，降低零序阻抗。
主变的零序阻抗一般为正序阻抗的1/3，线路的零序阻抗一般为正序阻抗的3倍。
作为220kV枢纽变电站的主变必须并列运行。
其中一台主变的220kV侧中性点和110kV侧中性点必须直接接地，其他主变中性点通过间隙接地。
好处是110kV侧零序阻抗稳定，有利于该110kV系统零序定值的计算和整定，零序过流保护的保护范围变化很小，容易保持其阶梯特性；未220kV系统提供稳定的零序电源，保持220kV 系统零序保护的方向性和稳定性。
主变220kV侧中性点和110kV侧中性点均加装间隙保护，保护动作跳开各侧断路器。
作为220kV负荷变电站的主变必须分列运行。
此时所有主变的220kV侧中性点必须通过间隙接地，110kV侧中性点全部接地运行。
所有主变不能相220kV系统提供零序电流，110kV侧零序阻抗稳定。
主变220kV侧中性点加装间隙保护，保护动作跳开各侧断路器。
作为链式接线的220kV变电站，其220kV侧母线并列运行并有两个电源。
虽然主变分列运行，但必须有一台主变的220kV侧中性点直接接地，其他主变的220kV 侧中性点通过间隙接地。
110kV侧中性点必须全部直接接地。
主变220kV侧中性点加装间隙保护，保护动作跳开各侧断路器。
目前运行的110kV变电站全部主变均分裂运行，其电源侧母线为单电源。
电力系统变压器中性点接地方式分析
电力系统变压器中性点接地方式分析摘要：随着我国工业化水平的不断提升，用电需求也在不断增长，在此基础上，我国的电力系统也取得了较快发展。
要构建基于现实需求的系统化电力控制模型，则需相关部门根据实际的用电情况做出合理选择，当前，变压器中性点接地方式已在电力系统中得到了广泛应用。
基于此，本文重点分析了电力系统变压器中性点接地方式、特点及其选择依据，以供相关部门参考。
关键词：电力系统；变压器；中性点接地；方式；特点；依据1.电力系统变压器中性点接地方式概述1.1电力系统变压器中性点通过电阻接地在电力系统的变压器运行过程中，方可通过接地电阻连接电力系统的中性点及大地，构建相应的结构，以确保在结构建设过程中能够将一个单向辅助变压器与二次接地电阻连接于一起。
1）必须严格执行中性点电阻取值的实际原则，不仅要限制通讯干扰，而且当间歇电弧接地时，还需限制过电压，与此同时，为避免出现单相接地电流超出三相短路电流的问题，则需限制单相接地电流。
2）运用中性点通过电阻接地结构，则可有效避免间歇电弧过电压问题的出现，有效缩减异地两相接地问题。
加之单相接地可有效避免电容充电导致的暂态过电流问题。
3）针对线路故障问题，方可运用自动检出策略集中校对，以有效避免谐振多电压问题的出现。
但在断路器出现分合情况的基础上，中性点通过电阻地可能就会出现相应问题，进而则会加大检修、维护工作量及维修难度。
1.2 电力系统变压器中性点直接接地电力系统变压器中性点直接接地则是通过电力系统的所有变压器或者部分变压器直接接地，部分变压器不接地则是为了缩减接地过程中产生的短路电流，缩减变电站接地装置的使用量、改善断路器的工作条件，与此同时，还需确保接地装置的投资机制达到继电保护应用需求。
当配电系统的电压高于220kV时，则可通过电力系统中的超高压变形器中性点的绝缘强度，直接对变压器的中性点进行接地处理，但此过程中，不仅要确保管理参数结构的合理性，还应严格按照相关运行要求进行接地处理，与其他接地方式相比，此种接地方式更适用于继电保护项目，但因为单相接地电流较大，所以，接地过程中断路器易出现跳闸问题。
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电力系统中性点接地方式分析
一、中性点不接地系统
中性点不接地系统是中性点非有效接地系统的一种。
当发生单相接地故障时，流经故障点的稳态电流是单相对地电容电流。
在中性点不接地的系统中，接地故障电流总是通过电源变压器的假想接地中性点接地，从而给单相接地故障电流提供回来的通路。
不接地系统，通常故障电流只有几十安培，其值远小于正常的负荷电流，一般不会对线路、电缆或其他设备造成破坏。
但该电流的持续时间不宜过长，需要单相接地选线保护及时报警或自动切除故障线路。
每一回馈出线用一组独立的集中对地电容作模拟分布电容值。
由于系统中的任何中性点都不接地，所以系统中的任何一点的零序阻抗为无穷大。
对于零序电流而言，线路或其它元件的串联阻抗比以线路对地导纳表示的并联阻抗小得多，因此可以忽略不计。
此时接地故障电流由各相对地的电容构成的回路决定。
二、中性点经消弧线圈接地系统
采用消弧线圈接地后，故障点电流由于电容电流和电感电流的抵消，残余电流比较小，易于自行熄灭。
必须说明的是上述现象是指基波而言的。
但电网上同时存在3次、5次
等谐波电流，这种电流无法被消弧线圈的电感电流所补偿。
利用这一特点，设计出反映5次谐波电流的继电保护装置，使在电网发生一相接地故障时，能正确指示故障线路。
适用范围：广泛应用于3～60千伏电压等级的电力网。
消弧线圈的应用有下述一些情况：
（1）故障点电流经补偿后，由于残余电流较小，易于自行熄灭。
尤其是在架空配电网中，一相故障占多数，线路绝缘子在电弧熄灭后，绝缘能迅速自行恢复。
因此架空配电网以及架空线、电缆混合配电网大多数采用消弧线圈接地。
（2）消弧线圈接地的电网在继电保护方面存在不能正确指示故障馈线的问题。
近年来采用微机继电保护方式，其效果尚待实践的验证。
（3）消弧线圈的分接头切换有待改进为自动调谐系统，主要问题在设备的研制开发和实际运行经验的积累。
（4）一相接地短路后，如电弧不能自行熄灭，则电网将在一相接地情况下持续运行，直到故障消除或隔离。
在一相接地情况下运行，三相对地电压不平衡，对邻近电信线路由于容性耦合（电容影响）将产生危险影响或干扰影响，要进行计算并研究防止和保护措施。
三、中性点经电阻接地系统
中性点经电阻接地系统，发生单相接地时，故障点电流将增大，跳闸次数会大大增加，如果线路没有重合闸，停电
次数将会增加，供电可靠性降低，但在以电缆为主的电网中，因故障率低，使得这一问题并不突出。
对于在接地故障下的工频过电压，作为一个限制故障电流的设备来看，电阻器要比电抗器差。
在散热和保持供电可靠性方面，也不是很有利，还存在一个危险的电阻值范围。
在这范围内，接地故障时消耗的电能大到足以引起发动机间大相位摇摆，或甚至使稳定性受到危害。
在电阻接地的系统里，当电阻值选择适当时，有时亦能得到改善稳定性的效果，这是由于电阻器内的电能损失会顶上故障时因供电电压降
低而减少的用电负荷。
电阻接地是防止弧光接地的有效措施，具体的电阻值可以变化很大。
四、中性点直接接地系统
中性点直接接地方式，是将中性点直接接入大地。
该系统运行中若发生一相接地时，就形成单相短路，其接地电流很大，使断路器跳闸切除故障。
这种大电流接地系统，不装设绝缘监察装置。
中性点直接接地系统产生的内过电压最低，产生的接地电流大，故对通讯系统的干扰影响也大。
当电力线路与通讯线路平行走向时，由于耦合产生感应电压，对通讯造成干扰。
中性点直接接地系统在运行中若发生单相接地故障时，其接地点还会产生较大的跨步电压与接触电压。
此时，若工作人员误登杆或误碰带电导体，容易发生触电伤害事故。
对此只有加强安全教育和正确配置继电保护及
严格的安全措施，事故也是可以避免的。
五、各种中性点接地方式的比较
1.中性点不接地系统的主要优点是它能自动清除单相接地故障，而不会跳闸。
但当线路很长时，电容电流将很大，接地电弧则不能自动熄灭，前述优点就不存在了。
中性点不接地系统的致命缺点是最大长期工作电压与过电压较高，特别是存在电弧接地过电压的危险。
因此，随着配电网的规模不断扩大，中性点不接地系统逐步会被其它接地方式取代。
2.中性点经电阻接地系统，可以直接消除中性点不接地系统的两个严重缺点，实现灵敏而有选择性的接地保护，并减小电弧接地过电压的危险。
该系统的主要缺点是：
（1）同中性点不接地系统相似，要求有较高的绝缘水平。
（2）同大电流接地系统一样，发生单相接地故障时，必须开断线路。
（3）电阻器制造困难。
这种中间状态的中性点接地方式，在很早以前曾十分流行，目前高压系统中已很少采用，原因是在某种程度上，它几乎同时具有直接接地、不接地和经消弧线圈接地三种方式的主要缺点。
3.从经济角度看，中性点直接接地是一种投资最小的接地方式，其主要原因如下：
（1）系统的过电压较低，可以采用保护特性较好的阀型避雷器，设备的绝缘水平可取得低一点。
（2）不需要任何附加的接地设备。
（3）在电压为110kV 以上的电力系统中，可以采用分级绝缘的电力变压器。
但在这种系统中，一切故障都将引起断路器的跳闸，且单相接地电流很大，有时还会超过三相短路电流，因此这要影响对断路器遮断能力的选择。
另外，接地电流过大有时还会严重烧坏导体和影响通讯系统的正常工作。
4.中性点经消弧线圈接地又叫谐振接地（共振接地），采用这种接地方式的电网又称为补偿接地电网系统。
这种系统中，用消弧线圈的目的是补偿或中和电网中的接地电容电流。
经消弧线圈接地系统，单相接地电流将可以被补偿或中和到很小的数值，因此一般情况下接地电弧不能维持，而且在电流经过零点使电弧熄灭后，消弧线圈的存在还能显著减小故障相电压的恢复速度，减小了电弧重燃的可能性。
正是这样，单相接地故障将会自动消除。
应用消弧线圈，不但可以使单相接地故障所引起的停电事故大大减小，还将大大减少发生多相短路故障的次数。
但是该系统也有它自己的缺点，补偿电网的运行比较复杂，接地投资也比较大，接地选线保护存在一些困难。