电网中性点接地方式浅析

摘要：电力系统的中性点运行方式的选择会直接影响到电网的造价、供配电系统的安全性与可靠性，文章主要介绍了中性点接地方式的特点，并对不同的方式从经济、技术、运行等方面进行了分析，总结它们各自的优缺点及适用范围。

关键词：中性点接地系统；中性点不接地系统；电容电流接地方式

0引言

中性点接地方式是电力系统发展中的重要部分，也是电力系统可靠运行的关键之一。中性点接地涉及到短路电流大小、供电可靠性、过电压大小等多方面的问题。随着我国变电站规模的增大，有关中性点接地方式的研究也越来越多。但在中性点接地系统中，中性点接地数目的不同，对短路电流、避雷器、断路器及继电保护等社会的影响也不同，文章就这一问题展开研究，同时提出解决对策。

2中性点有效接地系统特点

2.1中性点直接接地

中性点接地的优势明显，整个系统的过电压水平和输变电设备对绝缘水平要求不高。系统的动态电压升高程度不会超过额定电压的80%，如果在高压电网中使用这种接地方式，可以有效降低线路和设备的成本，经研究，中性点接地系统的绝缘水平与中性点不接地的绝缘水平可降低20%左右的造价，其经济效益值得肯定。但该系统的缺点是，如果发生单相接地故障，其单相接地的电流大，容易引起线路跳闸，供电连续性和可持续性不高。此外，单相接地电流有时会超过三相短路电流，直接影响到断路器遮断能力的选择，还会干扰到通信线路。

2.2中性点经低电阻接地

由电缆线路构成的6-35 kV送、配电网络，单相接地发生故障时电流量大，应采用低电阻接地方式，电阻值控制在10~20Ω，故障电流为100-1000 A。低电阻接地能快速阻断故障，如果过电压水平低，可以使用绝缘水平较低的电缆和设备。但还应认真考虑其可靠性，故障对电压、电流以及电气设备、通信的影响。该接地方式主要适用于电缆线路，这样就不容易发生瞬时性单相接地故障，其电容电流还可以为城市配电网、发电厂厂用电系统及工矿企业配电系统服务。

3中性点直接接地方式

这种方式是中性点接地的常见方式，当一相接地时，其余两相电压不会升高，不存在弧光间歇接地的过电压，绝缘水平也能下降，有效控制了设备造价，尤其在高压和超高压电网，经济效果显著。该接地方式主要在110kV及以上电网得到采用。一相接地时，短路电流强，通常高达三相电流的100%或更高，虽然大量的电流能促使系统快速准确的工作，但需要选择容量更大的开关以及电气设备，有可能影响系统的稳定运行或干扰通信线路。如果处在山区，结构简单的110kV电网,采用直接接地方式时，是无法满足安全要求的，在对联网影响不大的情况下，可采用中性点经消弧线圈接地方式。我国1000V以下的低压电网一般是采用380/220V三相四线制供电，并为了安全运行选择了直接接地，它能有小房子250V的危险对地电压。电网的中性点接地方式是有多种变化的，目前电网采用最多的方式主要有不接地、经消弧线圈接地和经电阻接地等几种。

(1)中性点不接地方式，如果供电与客户使用之间的距离较短，在接地处就无法测试到电流，因为没有通过接地点的电流回路。如果路线较长，我们就应该考虑导线对地面的电容，因为接地时，电流会通过导线形成电容。加入电缆的总长度为10 km，通过接地点的电流就有10 A。实践证明，当接地电流Ig

(2) 中性点经消弧线圈接地方式。当6 kV电网的电容电流大于10 A时，就可采用中性点经消弧线圈接地方式，主要是为了经消弧线圈流入接地弧道的电感性电流抵消经健全相流入该处的电容性电流，从而减少接地电流。

4中性点接地方式措施

4.1中性点电阻接地的电网

当电网中性点不接地时，即使接地的电容较小，都有可能导致地电弧燃烧与熄灭，并让整个电位升级到可破坏其绝缘水平的地步，严重时还会形成短路故障。如果在中性点串接一电阻器，分散熄弧后半波的能量，降低中性点的电位，故障时的电压上升速度也会减慢，以此来减少电弧重燃的可能性，控制电网过电压的幅值。高电阻接地方式是为了限制单相接地故障电流，同时还能阻止谐振过电压和间歇电流接地过电压；低电阻接地这是为了获得更大的阻性电流，将电阻叠加在故障点上，达到有效控制谐振过电压的目的。

4.2中性点谐振接地的电网

中性点谐振接地的三相系统与中性点不接地的三相系统一样，如果发生但相金属接地，其接地电压则为0，而非故障相对地电压就是升至正常电压的1.7倍，形成线电压。接地点通过的是单相接地电容电流与消弧线圈的电感电流的向量和。由于IC和IL相位相反，如果合理选择消弧线圈的分接头，就能让接地点的电流变小甚至为0。中性点谐振接地方式能减少接地点的电流，迅速熄灭故障电弧，预防间歇性电弧接地时产生的过电压，提高线路运行的可靠性。

4.3中性点经消弧线圈接地方式的优点

中性点经电阻接地与不接地相比，在消除间歇电弧过电压、自动检出故障线路、预防谐振过电压等方面都有明显优势；这与经消弧线圈接地电网相比，主要特点就是故障线路切除快，并能快速实现重合。如今，经消弧线圈接地电网配合灵敏的故障选线装置运行，故障选线的灵敏度也能弥补其不足之处。

5结论

（1）直接接地方式的继电保护的灵敏度高，其绝缘水平完全可以根据单相电压来考虑，由于绝缘水平的要求低，大大降低了电网的造价。但出现故障接地的电流过大，跳闸频繁，所以系统开关必须选择大容量的重型设备。此外，强大的短路电流在导体周围产生较强的磁场，会干扰周围的通信线路。

（2）谐振接地方式能弥补单相接地故障电流、限制弧光过电压的不足，还能提高系统运行的稳定性，通常用在故障频发，或者供电安全可靠性要求高的线路中。但是必须在过补偿条件下使用，容易导致正常运行下的谐振过电压。虽然智能化消弧线圈、自动跟踪接地补偿、微机选线与保护技术的进步已经完善了谐振接地的性能，但其价格高昂，目前的使用范围有限。

（3）中性点小电抗接地方式能保证接地的可靠性，避免了变压器中性点部分接地时产生的过电压而造成的设备损坏，同时还能更好的满足目前继电保护的需要，优化了过电压保护装置和运行操作程序，减少了短路电流，有效降低了断路器的工作负担和对附近通信线路的干扰，提高了电网安全可靠性。例如，在2台变压器经小电抗接地方式中，若选取电抗值为变压器零序阻抗的1/3，则等同于1台变压器中性点接地，另1台变压器中性点不接地情况。当退出1台变压器运行时,将另1台变压器中性点改为直接接地,此时仍保持零序电抗值不变,调节方便。

对于单相短路电流过大的问题，在电网中性点接地中，首先应保证在电网为有效接地的情况下增加接地程度系数K，并可适当考虑采用中性点经小电抗接地方式。

6结束语

如今，各国家对电网中性点接地的方式有不同看法，选择模式也不同，但基本都是根据各中性点接地方式的优点和实际使用规则而定的。近年来，城市电网改造力度加大，配电网中电缆线路的比例逐年上升，因此，可以选用小电阻接地运行方式或中性点电阻器与消弧线圈并联的接地方式。总之，应该个地区的实际情况，从安全性与经济效益等方面出发，综合考虑，合理选择中性点接地方式。