浅谈中压供配电系统中性点接地方式

【摘 要】在电力系统中，中压供配电系统对中性点接地方式是一个牵涉到技术、经济、安全等多个方面的综合性的问题。本文针对不同的中性点接地方式对供电的可靠性影响作出分析。分别论述从大电流接地系统和小电流接地系统两个方面进行了探讨。

【关键词】中压；供配电；中性点；接地方式

中国在很久以前就使用了经消弧线圈接地方式，不过有一些区域使用中性点经小电阻接地方式，严格的说，都是不接地的体系。因为电缆线路有众多优点，得到了广泛的应用，体系单相的接地电流开始变多，使得单相接地问题变得更加的严重。很多国家都对中性点对接地方式做了深入的探讨，在接地方面已经取得了一定的进展。

1.大电流接地系统

大电流接地系统是指中性点直接接地系统。运行中大电流接地系统，如果系统一相出现接地，必然引发单相接地短路，出现短路电流，线路保护装置在刺激下被迫做出动作，线路通过断路器跳闸排除故障。

大电流接地系统有很多优点：

大电流接地系统单相接地出现故障时，中性点处于零电位，而其它对地电压没有改变。所以，在大电流接地系统中，结合电网的相电压，单一地考虑输电设备的绝缘情况即可，在我国110kV以上的电网大电流接地方式得到广泛应用。

大电流接地系统也有其局限性：

电网运行受到系统单相接地故障的影响和制约，需要将短路电流造成的经济损失降到最低。小电流接地系统在可靠性方面要优于大电流接地系统。

运行的中性点直接接地系统出现单相接地现象，将会产生跨步电压与接触电压，形成安全隐患。工作人员此时登杆或接触带电导体，容易出现触电事故，给人们的生产生活带来影响。在这种情况下，要提高安全意识，设置继电保护装置，制定切实可行的保障措施。

中性点接地系统出现单相接地故障将会影响通讯系统，会在很大程度上对其造成一定的干扰。

2.小电流接地系统

小电流接地系统主要包括三种系统，而这三种系统各有不同的优缺点：

2.1中性点不接地系统

对地而言该系统的中性点是绝缘的，结构简单、运行方便、不许附加设备、投资费用少这是中性点不接地系统的特点所在，对于1OkV辐射形或树状形的架空线路应用比较广泛。

优点：中性不接地系统发生单相接地故障时，产生的电流很小，对其他的非故障电压影响不大，不会破坏系统的对称性。如若接地故障是在瞬间产生，系统通常情况下能够自动熄弧。根据相关规定：出现单相接地故障后，中性点不接地系统持续工作时间不得超过两小时，从而为排除故障争取了一定的宝贵时间，提升了供电系统的可靠性。

缺点：由于该系统的中性点是绝缘的，导致电网的对地电容中存储了大量的电荷而没有相应的通路进行释放，出现弧光接地时，电弧的不断熄火与重燃给电容持续地充电。由于中性点的绝缘性使得对地电容不能释放能量，使得电压逐渐攀升，最后形成弧光接地过电压或者谐振过电压，过高的电压给设备绝缘层造成破坏。

2.2中性点经小电阻接地方式

世界上很多国家，比如美国采用了中性点经小电阻接地方式，中性点经小电阻接地方式可以泄放线路上的过剩电荷来限制弧光产生的过电压，由于美国过高的估计了弧光接地过电压的危害性，因而采用此种方式。中性点经小电阻接地方式通过零序电流继电器来保护线路。

其优点是：接地时，由于流过故障线路的电流较大，零序过流保护有较好的灵敏度，可以比较容易检除接地线路；系统单相接地时，健全相电压不升高或升幅较小，对设备绝缘等级要求较低，其耐压水平可以按相电压来选择。

但是其缺点也很明显：由于接地点的电流较大，当零序保护动作不及时或拒动时，将使接地点及附近的绝缘受到更大的危害，导致相间故障发生；当发生单相接地故障时，无论是永久性的还是非永久性的，均作用与跳闸，使线路的跳闸次数大大增加，严重影响了用户的正常供电，使其供电的可靠性下降。于是出现了中性点经消弧线圈接地方式。

2.3中性点经消弧线圈接地方式

消弧线圈诞生于20世纪20年代，并且相关运行情况表明，其已经被广泛应用于中压电网，国际上很多国家，诸如德国、中国、前苏联和瑞典等国在中压电网上都长期采用了这种方式，在很大程度上提高了中压电网的安全经济运行水平。采用中性点经消弧线圈接地方式，在系统发生单相接地时，流过接地点的电流较小，其特点是线路发生单相接地时，可不立即跳闸，按规程规定电网可带单相接地故障运行2小时。实际运行资料表明，当接地电流小于10A时，电弧能自灭。中性点经消弧线圈接地方式的供电可靠性，大大的高于中性点经小电阻接地方式，但中性点经消弧线圈接地方式也存在着以下2个问题：中性点经消弧线圈接地方式存在的两大缺点，也是两大技术难题，多年来电力学者其中注意力解决这些难题，已经取得了很多成就，主要包括：

2.3.1中性点位移电压

由于电网中性点有不对称电压存在，回路中便有零序电流流过，于是在消弧线圈的两端产生了电位差，该电位差就是通常所说的中性点位移电压。中性点位移电压的增大会导致非故障相的最高对地电压升高。但实测表明，电缆网络中的不对称度一般都很小，由此导致的中性点位移电压也因此受到限制，此外运行中还可通过增大失谐度的方法来进一步降低中性点位移电压，将其控制在无害的范围内。

2.3.2断线故障

过电压运行中的补偿电网，只有在消弧线圈欠补偿运行状态下，由单侧电源供电的线路发生断线故障，同时引起的不对称度、失谐度的变化综合不利时方有可能使中性点位移度显著升高，产生较高的过电压，而在其它运行状态下均不会出现有害的过电压。对这种可能出现的过电压，可通过消弧线圈过补偿运行、加装限压电阻等措施来降低，再加上消弧线圈的铁芯饱和也会抑制过电压，因此这种过电压基本可被限制在无害的范围内。

2.3.3继电保护的选择性小

电流接地系统的继电保护选择性问题在过去一直是限制谐振接地方式在中压电网中推广的重要因素，但是随着科学技术的发展，如今新型的微机选线及微机保护装置可灵敏、快速、正确地找到故障线路并发出信号，使运行人员可根据故障线路的负荷状况因地制宜地选择带故障运行或是跳闸。

2.3.4异常动作

消弧线圈异常动作的原因很多，不过在排除了装置自身的品质以及不当的活动的要素之后，只有保证型号选择合理，活动有序，就能够切实的降低不正常活动的几率，进而减少带来的不利现象。由于电子工艺以及检测方法等的高速前进，我国已研制生产出自动跟踪消弧线圈及单相接地选线装置。

总之，只有电力系统的正常运行，才能保障社会生活的有序进行，确保经济发展有所保障。所以，在电力系统中，有很多中压电网的中性点接地方式，效果会因接地方式而有区别，我国在使用了不同的接地方式后，在供配电的性能和可靠性上有了很多进步和完善，在未来不断的技术发展过程中，这些接地方式也会得到进一步的完善。其中，中性点经消弧线圈的接地方式在未来一段时间内将会得到很大对发展，给我国电力系统对正常运行带来了保障。 [科]

【参考文献】

[1]刘洋，霍妍妍.中压供配电系统中性点接地方式的发展与比较[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（12）.

[2]王伟.石化企业中压供配电系统中性点接地方式的选择[J].当代石油石化，2003（09）.

[3]唐轶，李百顺.中压供配电网中性点接地方式探讨[J].电气工程应用，1995：04-05.

[4]童敏明，唐守锋.检测与转换技术[M].中国矿业大学出版社，2008.