电力系统中性点接地方式1

电力系统中性点接地方式

一.定义

中性点：电力系统中发电机、变压器或电动机绕组星型接线时，其公共

点称为中性点。

二、种类

1.不接地系统

2.直接接地系统

3.经电阻接地

4.消弧线圈接地

整体来分，中性点接地可分为大接地电流系统（也称有效接地系统）和

小接地电流系统（也称非有效接地系统）。前者包括：直接接地、经低

阻值电阻接地，后者包括：中性点不接地、消弧线圈接地、谐振接地和

经高阻值电阻接地。

三.选择中性点接地的原则是：

1.保证供电的可靠性

2.保证电力系统的过电压水平和绝缘等级

3.符合继电保护要求

4.对通信系统干扰小

5.保证电气设备的安全

总之，中性点采用何种运行方式，实际上是一个涉及电力系统许多方面

的综合

性问题。本文对此作一般性介绍。

四、各种接地方式比较

1、中性点不接地（绝缘）的三相系统

各相对地电容电流的数值相等而相位相差120。，其向量和等于零，地

中没有电容电流通过，中性点对地电位为零，即中性点与地电位一致。

这时中性点接地与否对各相对地电压没有任何影响。可是，当中性点不

接地系统的各相对地电容不相等时，即使在正常运行状态下，中性点的

对地电位便不再是零，通常此情况称为中性点位移即中性点不再是地电

位了。这种现象的产生，多是由于架空线路排列不对称而又换位不完全

的缘故造成的。

在中性点不接地的三相系统中,当一相发生接地时：一是未接地两相的

对地电压升高到。3倍，即等于线电压，所以，这种系统中，相对地的

绝缘水平应根据线电压来设计。二是各相间的电压大小和相位仍然不变,

三相系统的平衡没有遭到破坏，因此可继续运行一段时间，这是这种系

统的最大优点。但不许长期接地运行，尤其是发电机直接供电的电力系

统，因为未接地相对地电压升高到线电压，一相接地运行时间过长可能

会造成两相短路。所以在这种系统中，一般应装设绝缘监视或接地保护

装置。当发生单相接地时能发出信号，使值班人员迅速采取措施，尽快

消除故障。一相接地系统允许继续运行的时间，最长不得超过三

2ho

是接地点通过的电流为电容性的，其大小为原来相对地电容电流的3倍,

这种电容电流不容易熄灭，可能会在接地点引起弧光解析，周期性的熄

灭和重新发生电弧。弧光接地的持续间歇性电弧较危险，可能会引起线

路的谐振现场而产生过电压，损坏电气设备或发展成相间短路。故在这

种系统中，若接地电流大于5A时，发电机、变压器和电动机都应装设

动作于跳闸的接地保护装置。

2、中性点直接接地

中性点直接接地的系统属于较大电流接地系统，一般通过接地点的电流

较大，可能会烧坏电气设备。发生故障后，继电保护会立即动作，使开

关跳闸，消除故障。目前我国llOkV以上系统大都采用中性点直接接

地。

对于不通等级的电力系统中性点接地方式也不一样，一般按下述原则选

择：220kV以上电力网，采用中性点直接接地方式；llOkV接地网，

大都采用中性点直接接地方式，少部分采用消弧线圈接地方式；20〜

60kV的电力网，从供电可靠性出发，采用经消弧线圈接地或不接地的

方式。但当单相接地电流大于10A时，可采用经消弧线圈接地的方式；

3~10kV电力网,供电可靠性与故障后果是其最主要的考虑因素,多采

用中性点不接地方式。但当电网电容电流大于30A时，可采用经消弧

线圈接地或经电阻接地的方式；lkV以下，即220/380V三相四线制低

压电力网，从安全观点出发，均采用中性点直接接地的方式，这样可以

防止一相接地时换线超过250V的危险(对地)电压。特殊场所，如爆

炸危险场所或矿下，也有采用中性点不接地的。这时一相或中性点应有

击穿熔断器，以防止高压窜入低压所引起的危险。

3.中性点经电阻接地

采用了中性点经电阻接地的方式。可以消除不接地系统的两个缺点：一

个是减少接地过电压的危险性；另一个是由于这种接地电流比直流接地

系统小，对邻近通信线路干扰小。

有些配电网发展很快，城市中心区大量敷设电缆，单相接地电容电流增

长较快，虽然装了消弧线圈，由于电容电流较大，且运行方式经常变化，

消弧线圈调整困难，还由于使用了一部分绝缘水平低的电缆，为了降低

过电压水平，减少相间故障可能性，因此采用了中性点经低电阻接地的

方式。

(1)、高阻值接地

中性点经高电阻接地，其接地电流一般小于从限制弧光接地过电

10Ao

压考虑，在电弧点燃到熄灭的整个过程中，系统所积累的多余电荷在熄

灭后半个工频周波内能够通过Rn泄漏掉，过电压幅值就可明显下降。

中性点的电阻值应满足的条件为：Rn<l/3u)C其中C为系统的每相与

地的分布电容。

中性点高值电阻器接地系统是限制接地故障电流水平为10A以下，高

电阻接地系统设计应可以限制由于间歇性电弧接地故障时产生的瞬态

过电压。

优点：

a可防止和阻尼谐振过电压和间歇性电弧接地过电压在2.5倍及以下。

b接地电流水平为10A以下,减小了地位升高。

c接地故障可以不立即清除，因此能带单相接地故障相运行。

缺点：使用范围受到限制，适用于某些小型6~10KV配电网和发电厂

厂用电系统。

(2)、低阻值接地

根据经验低阻值接地故障电流一般为阻值再低就不如

100A~1000Ae

用电抗器接地有效。因为接地电阻过小，其接地电流就很大，因此电阻

器的功率就很大，非常笨重。低电阻接地的优点是快谏切除故障，过电

压水平低，可采用绝缘水平较低的电缆和设备。但应考虑供电可靠性要

求，故障时瞬态电压、瞬态电流对电气设备的影响，对通信的影响和

继电保护技术要求。

该接地方式适用于以电缆线路为主，不容易发生瞬时性单相接地故障且

系统电容电流比较大的城市配电网、发电厂厂用电系统及工矿企业配电

系统。

优点：内部过电压(含弧光过电压、谐振过电压等)水平低，提高网络

和设备的可靠性。大接地电流(100~1000A),故障定位容易，可以

正确迅速切除接地故障线路。

缺点：因接地故障入地电流If=100-1000A,地电位升高比中性点不

接地、消弧线圈接地、高值电阻器接地系统等的高。n接地故障线路迅

速切除，间断供电。

4.中性点经消弧线圈接地的三相系统

上面所讲的中性点不接地三相系统，在发生单相接地故障时虽还可以继

续供电，但在单相接地故障电流较大，如系统大于

35kV10Az10kV

系统大于30A时，就无法继续供电。为了克服这个缺陷，便出现了经

消弧线圈接地的方式。目前在35kV电网系统中，就广泛采用了这种中

性点经消弧线圈接地的方式。

消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线圈，装设在变压器或发电机的中

性点。当发生单相接地故障时，可形成一个与接地电容电流大小接近相

等而方向相反的电感电流这个滞