中性点不接地系统单相接地故障分析1

中性点非直接接地系统单相接地故障分析

电力系统的中性点是指发电机和变压器的中性点，中性点直接接地的系统称为中性点直接接地系统（又称大电流接地系统），110KV及以上系统采用这种方式；中性点经消弧线圈和不接地的系统称为非直接接地系统（又称小电流接地系统），35KV及以下6KV、10KV的电力系统，均采用中性点非直接接地系统。发生单相接地后，不影响用户的工作，因而负载电流没有变化，对电力系统造成的危害并不大，但是，长期接地运行，可能引起未故障相绝缘薄弱处损坏，造成两相接地短路。电力系统规定，中性点非直接接地系统发生单相接地故障可以运行两个小时。中性点非直接接地系统分不接地系统和经消弧线圈接地系统，下面针对银河科技西安分公司的YH-B2100 小电流接地选线现场试验调试中的数据和现象做一具体分析，由于本人水平所限，只能作为一点经验之谈以共分享，不当之处谨请指正。

为了便于讨论分析，假设三相系统是对称的并奖相对地之间的电容用集中于线路中央的电容C来代替。如图1所示。

1.中性点不接地系统的正常运行

正常运行时，设各相负载电流相等，各相对地的电压U A、U B、U C是对称的，

如图2所示中，电源各相的电流、、分别等于负载电流、、及各相对地电容电流的相量和。因为三相对地电容电流的大小相等，相位互差120º，故其相量和等于零，所以地中没有电容电流流过，中性点对地电位为零。实际运行中，由于架空线三相排列不对称，换位不完全等原因，各相对地电容不完全相等，对地电位也不等于零，出现中性点位移的现象，对此我们忽略不计，不予讨论。

2.单相接地故障

当单相接地绝缘损坏，发生单相接地故障后，若接地电阻为零，称为金属性接地，否则为非金属性接地（非直接接地），发生单相接地后中性点对地电位上升或者上升为相电压，接地相电压为零，非接地相电压上升或者上升为线电压，方向与原来电压相反。银河科技西安分公司的YH-B2100接地选线装置可以将其接地后的零序电流基波、零序电压值和角度准确的显示在装置液晶面板上，通过角度的分析装置能准确的选出接地线路和接地相，这里就现场接地后的具体数据做一分析，这样就可以不难理解发生单相接地后存在的现象了，对于没有条件安装小电流接地选线的，单相接地后可以通过相位表判断接地相和接地线路。

a)故障相完全接地

当一相发生完全接地故障时，如图3所示。假设C相发生完全接地，这时故

障相对地的电压变为零，中性点对地电压值为相电压，未故障相的对地电压值升高到√3倍，即变为装置的线电压。

令中性点对地的电压为，由于+=0则

则A、B两相对地电压就等于中性点电压加原来的A、B相电压，即：

其相量图如图4所示，由图可见，，和之间的夹角为60°。这是中性点不接地发生单相金属性接地故障后时，各相电压的变化情况。

各线电压具体如下：

由此可见，中性点不接地系统发生单相接地后，线电压的大小和相位差仍维持不变，所以不影响用户的工作。

b)故障相不完全接地

故障相不完全接地后，接地相电压下降但不为零，中性点电压上升，其他两相未接地相电压上升，但只是大于相电压小于线电压。接地电流比直接接地时的接地电流小些。

二．经消弧线圈接地的系统，正常运行时，中性点电位为零，消弧线圈两端无电压，发生单相金属性接地时，消弧线圈一端接地，一端接中性点，从而构成回路，加在消弧线圈的电压为相电压，经消弧线圈的电流IL和接地电容电流IC方向相反，相互抵消了。

综上所述，中性点非直接接地系统在单相接地时，故障相对地电压下降或为零，中性点电位上升或为相电压，其余两相非接地相电压上升为线电压，线电压不变，接地故障电流等于非故障相非接地线路的电容电流之和。

银河科技西安分公司的YH-B2100小电流接地选线装置，

条件的变电站可以按

照通过的很准确的方便的判断接地相，金属性接地后，（）