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摘要：我国电力系统的接地方式有中性点有效接地系统、中性点非有效接地系统两大类。接地种类有中性点直接接地、中性点经消弧线圈（消弧电抗器）接地、中性点经电阻器接地、中性点不接地四种。其中，中性点经电阻器接地，按接地电流大小又分为高阻接地和低阻接地。中性点接地方式不同，将影响继电保护的选择。本文就电力系统中性点的运行方式进行比较分析，有助于在设计中选择最适合的中性点接地方式，保证电力系统安全、可靠、有效地运行。

关键词：中性点;有效接地;消弧线圈;小电阻接地

引言

电力系统中性点接地方式就是指电力系统中变压器或发电机中性点和地之间的连接方式。实践表明，选用恰当的中性点接地方式非常重要，不但对电力系统的电流起到一定的抑制作用，还可以对过电压的水平进行有效的抑制。

电力系统中性点的运行方式与电网的电压等级、单相接地故障电流、过电压水平以及保护配置等有密切关系。电网中性点接地方式将直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、运行的安全性、电网的造价，以及电网对通信线路及无线电的干扰。

一、中性点接地方式分类概述

1、中性点直接接地

中性点直接接地或经一些低值阻抗接地的系统，称为有效接地系统。通常该系统的零序电抗与正序电抗的比值X0/X1≤3，零序电阻与正序电抗的比值R0/X1≤1。该系统也称为大接地电流系统。中性点直接接地是有效接地系统之一。直接接地方式的短路电流很大，线路和设备须立即切除，增加了断路器负担，降低供电连续性。但由于过电压较低，绝缘水平可下降，减少了设备造价，特别是在高压和超高压电网，经济效益显著。故适用于110kV及以上电网中。此外，在雷电活动较强的山岳丘陵地区，结构简单的110kV电网，如采用直接接地方式不能满足安全供电要求和对互联网影响不大时，可采用中性点经消弧线圈接地方式。

2、中性点不接地

如图1所示，为中性点不接地系统，当发生单相接地故障时，故障相电压变为0，中性点位移电压升至相电压UL，另外两相电压升高为线电压。

中性点不接地方式最简单，单相接地时允许带故障允许两小时，供电连续性好，接地电流仅为线路及设备的电容电流。但由于过电压水平高，要求有较高的绝缘水平，不宜用于110kV及以上电网。在6～63kV电网中，则采用中性点不接地方式，但电容电流不能超过允许值，否则接地电弧不易自熄，易产生较高弧光间歇接地过电压，波及整个电网。

3、中性点经消弧线圈接地

中性点不接地系统的优点是发生接地故障后不会立刻中断供电。缺点是带病运行，非故障相对地电压升高容易发展为相间短路;当发生弧光接地时，还会出现过电压，影响电气设备的绝缘。

在中性点与地之间接入可调节电感电流的消弧线圈，由于电感电流与电容电流在相位上相差180°，因此发生单相接地故障时，流过故障点的电流等于它们的差值。如电感电流等于电容电流，称为全补偿;电感电流大于电容电流，称为过补偿;电感电流小于电容电流，称为欠补偿。在正常运行时，全补偿会使消弧线圈电感和对地电容组成L-3C的串联电路，将会产生串联谐振过电压，致使中性点位移电压升高到最大而超过允许值。欠补偿则在中性点位移电压比较高时，会使消弧线圈铁芯趋于饱和并使电感值降低，产生铁磁谐振。因此，消弧线圈必须在过补偿状态下运行。

4、中性点经电阻接地

当接地电容电流超过允许值时，也可采用中性点经高电阻接地方式。此接地方式和经消弧线圈接地方式相比，改变了接地电流相位，加速泄放回路中的残余电荷，促使接地电弧自熄，从而降低弧光间隙接地过电压，同时可提供足够的电流和零序电压，使接地保护可靠动作，一般用于大型发电机中性点。

（1）中性点经高电阻接地，接入一阻值为数百至数千欧姆的电阻，使单相接地故障电流小于10A。这种接地方式的优点是可限制由于电弧接地故障产生的瞬态过电压，且可在故障条件下持续运行不中断供电;缺点是系统绝缘水平要求较高。

（2）中性点经低电阻接地。接入一电阻使单相接地故障电流一般为100～1000A。这种接地方式的优点是过电压水平低，可采用绝缘水平较低的电缆和设备，且可获得快速选择性继电保护所需的足够电流;缺点是接地故障后要跳闸，中断供电。

二、中性点接地方式比较

从以上比较看，不接地方式（或经消弧线圈接地方式）在单相接地时，工频和内过电压高，对设备的绝缘要求高，同时，目前选线装置准确性不高，对快速找出故障线路增加难度，存在发生火灾的危险。由于该种方式不立即跳闸，故多用于架空线路，因架空线路单相瞬时性接地故障较多。

电阻接地方式在单相接地时，工频和内过电压低，因此，对设备的绝缘不产生损坏，间接地减少了设备故障率。

三、国内配电网接地方式现状

近年来，随着我国电力工业的迅速发展，城市配电网的结构变化很大，在馈电线路中电缆所占的比重越来越大，有些城市配网的电容电流已经达到数百安，中性点经消弧线圈接地运行方式的问题日渐暴露：1、随着配网电容电流的迅速增大，很难保证消弧线圈在一定脱谐度下过补偿运行。2、在中性点经消弧线圈接地系统中，过电压数值较高，对设备绝缘造成威胁。3、单相接地时，非故障相电压升高至线电压甚至更高，在不能及时检出故障点线路情况下，无间隙金属氧化物避雷器长时间在线电压下运行，容易损坏甚至爆炸。

针对以上情况，我国有些城市已先后将部分城市配电网中性点改为电阻接地。电阻接地的优点有：能够降低单相接地故障时非故障相的工频电压升高，能限制发生单相接地故障后产生的暂态过电压倍数，可以采用简单的继电保护，有选择地迅速切除单相接地故障，从而克服中性点不接地和经消弧线圈接地的种种弊病。自1994年左安门变电站改为中性点经小电阻接地方式以来，截止目前，北京四环内的56个变电站，已有24个改为小电阻接地运行方式。

结论

综上所述，电力系统中性点接地方式的选取直接影响着电网的安全和稳定运行，所以要充分重视中性点接地方式的选择。通过本文对4种接地方式的比较，得出结论：1）不接地系统适合在三相供电系统和线路较短的电网中使用，应用于对供电连续性要求较高的场所，表现出两个明显的优点，一是安全性高，二是供电可靠性好;2）中性点经消弧线圈接地系统，这种方式通常在35kV以下的供电系统和易燃易爆区域内使用。3）中性点经小电阻接地，这种方式通常在10kV及以下的供电系统，继电保护可靠动作。4）中性点直接接地系统，比较适合在大于110kV的高压电网里使用，或者是在小于600V的低压电网里使用。

总而言之，不同的接地方式都有其独特的方面，它们的产生和应用都为了推动电力系统得到更好的发展，所以在日后的研究工作中，一定要不断加深研究的程度，让研究内容和研究成果更好地顺应科技和时代的进步。

参考文献

[1]刘燕.供配电技术.1版.西安：西安电子科技大学出版社，2007.

[2]《工业与民用配电设计手册》.3版.北京：中国电力出版社，2005.

[3]杨以涵.电力系统基础（第二版）.北京：中国电力出版社，2007.