电力系统常用的中性点运行方式和组合比较

电力系统电源中性点的不同运行方式，对电力系统的运行特别是在系统发生单相接地故障时有明显的影响，而且将影响系统二次侧的继电保护及监测仪表的选择与运行。

三相交流电系统的中性点是指星形联结的变压器或发电机的中性点。中性点的运行方式有三种：

1）中性点不接地系统，属于小接地电流系统；

2）中性点经消弧线圈接地系统，属于小接地电流系统；

3）中性点直接接地系统和中性点经电阻接地的电力系统，属于大接地电流系统；

中性点的运行方式主要取决于单相接地时电气设备绝缘要求及供电可靠性的要求。我国3～63kV系统，一般采用中性点不接地运行方式。当3～10kV系统接地电流大于30A；20～63kV系统接地电流大于10A时，应采用中性点经消弧线圈接地的运行方式。110kV及以上系统和1kV以下低压系统采用中性点直接接地运行方式。

一、运行方式分类

1） 中性点不接地系统：

系统正常运行时，线电压对称，各相对地电压对称，等于各相的相电压，中性点对地电压为零各相对地电容电流也对称，其电容电流的相量和为零。

系统发生单相接地时：接地相（C相）对地电压为零，非接地相对地电压升高为线电压，即等于相电压的√3倍，从而接地相电容电流为零，非接地相对地电容电流也增大√3倍。C相接地时，系统的接地电流，（流过接地点的电容电流）应该为A,B两相对地电容电流之和。即单相接地的接地电流为正常运行时每相对地电容电流的3倍。当每相对地电容不能确切知道时，接地电容可用下式近似计算。

中性点不接地电力系统发生单相接地时，虽然各相对地电压发生变化，但各相间电压（线电压）仍然对称平衡，因此，三相用电设备仍可继续运行。但为了防止非接地相再有一相发生接地，造成两相短路，所以规程规定单相接地继续运行时间不得超过2小时。

2） 中性点经消弧线圈接地电力系统

当中性点不接地系统的单相接地电流超过规定值时，为了避免产生断续电弧，引起过电压和造成短路，减小接地电弧电流使电弧电流使电弧容易熄灭，中性点应经消弧线圈接地。消弧线圈实际上就是电抗线圈。

当中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地时，流过接地点的电流是接地电容电流和流过消弧线圈的电感电流之相量和。由于超前90°，滞后90°，两电流相抵消后使流过接地点的电流减小。

消弧线圈对电容电流的补偿有三种方式：

1）全补偿IL=IC

2）前补偿IL＜IC

3）过补偿IL＞IC

中性点经消弧线圈接地正常运行：三相电压、电流对称；

单相接地：另外两相对地电压升高为原来的√3倍，减小了接地电流。在单相接地电容电流大于一定值的电力系统中，电源中性点必须采取经消弧线圈接地的运行方式。

3） 中性点直接接地或经低电阻接地的电力系统

中性点直接接地系统发生单相接地时，通过接地中性点形成单相短路，产生很大的短路电流，继电保护动作切除故障线路，使系统的其它部分恢复正常运行。由于中性点直接接地，发生单相接地时，中性点对地电压仍为零，非接地相对地电压也不发生变化。

正常运行：三相电压、电流对称；

单相接地：另外两相对地电压不变，单相接地后即通过接地中形成单相短路。单相短路电流比线路的正常负荷电流大得多，因此在此系统发生单相短路时保护装置应动作于跳闸，切除短路故障。

中性点经电阻接地，按接地电流大小又分为经高电阻接地和经低电阻接地。

1）中性点经高电阻接地

高电阻接地方式以限制单相接地电流为目的，电阻值一般为数百至数千欧姆。中性点经高电阻接地系统可以消除大部分谐振过电压，对单相间隙弧光接地过电压有一定的限制作用。但对系统绝缘水平要求较高。主要是发电机回路。

2）中性点经低电阻接地

城市6～35kV配电网络主要由电缆线路构成，其单相接地故障电流较大，可达100～1000A，若采用中性点经消弧线圈接地方式无法完全消除接地故障点的电弧和抑制谐振过电压，可采用经低电阻接地方式，该方式具有切除单相接地故障快，过电压水平低的优点。

常用中性点接地方式组合比较表