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论文关 键 词：电力系统、中性点
中图分类号：F407.61
论文摘 要：电力系统中性点接地方式是一个涉及电力系统许多方面的综合性技术课题,它不仅涉及到电网本身的运行安全可靠性,过电压绝缘水平的选择,而且还对通讯干扰、人身安全有重要的影响.
一、电力系统中性点接地方式的分类
电力系统中性点接地方式分为两大类,第一类是中性点直接接地或经过低阻抗接地,称为大接地电流系统；第二类是中性点不接地,经过消弧线圈或高阻抗接地,称为小接地电流系统.其中采用较广泛的是中性点不接地,中性点经过消弧线圈接地和中性点直接接地三种方式.
1.中性点不接地系统
中性点不接地方式,即中性点对地绝缘,结构简单,运行方便,不需任何附加设备,投资省、适用于10KV架空线路长的辐射形或树状形的供电网络.当中性点不接地的系统中发生单相接地时,接在相间电压上的受电器的供电并未遭到破坏,它们可以继续运行,但是这种电网长期在单相接地的状态下运行,也是不能允许的,因为这时非故障电压升高,绝缘薄弱点很可能被击穿,而产生两相接地短路,将严重地损坏用电设备.所以在中性点不接电网中,必须设专门的监测装置,以便使运行人员及时地发现单相接地故障,从而切除电网中的故障部分.在中性点不接地系统中,当接地的电容电流较大时,在接地处引起的电弧就很难自行熄灭,在接地处还可能出现所谓间隙“放电”现象,即周期性地熄灭火与重燃的电弧.由于电网是一个具有电感和电容的振荡回路,间歇电弧将引起相对地的过电压,其数值可达2.5-3倍额定电压,这种过电压会传输到接地点有直接电气连接的整个电网上,更容易引起另一相对地击穿,从而形成两相短路接地.
在电压为3-10KV的电力网中,单相接地时的电容电流不允许大于30A,否则电弧不能自行熄灭,在20-60KV电压级的电力网中,间歇电弧所引起的过电压数值更大,对于没设备绝缘更为危险,而且由于电压较高,电弧更难自行熄灭,因此在这些电网中,要求单相接地电流不得大于10A.
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2.中性点经消弧线圈接地系统
当单相接地电容电流超过了上述的允许值时,可以用中性点经消弧线圈接地的方法来解决,该系统即称为中性点经消弧线圈接地系统.
采用中性点消弧线圈接地方式,即在中性点和大地之间接入一个电感消弧线圈,消弧线圈主要带有气隙的铁芯和套在铁芯上的绕阻组成,它们被放在充满变压器油的油箱内,绕组的电阻很小,电抗很大.消弧线圈的电感,可用改变接入绕组的匝数加以调节,显然在正常的运行状态下,由于中性点系统的电压三相不对称数值很小,所以通过消弧线圈的电流也很小,采用过补偿方式,即使系统的电容电流突然的减少（如某回线路切除）也不会引起谐振,而是离谐振点更远.
在系统发生单相接地故障时,利用消弧线圈的电感电流对接地电容电流进行补偿,使流过接地点的电流减小到能自行熄弧范围,其特点是线路发生单相接地时,按规范要求电网可带单相接地故障运行2小时,对于中压电网因接地电流得到补偿,单相接地故障并不发展为相间故障,因此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.在中性点经消弧线圈接地的系统中,单相接地和中性点不接地系统一样,发生单相接地故障时相对地电压为零,非故障相对地电压升高至1.73倍,三相线电压仍然保持对称和大小不变,所以也允许暂时运行,但不得超过两小时,消弧线圈的作用对瞬时性接地系统故障尤为重要,因为它使接地处的电流大大减小,电弧可能自动熄灭.接地电流小,还可以减轻对附近弱电线路的影响.在中性点消弧线圈接地的系统中,各相对地绝缘和中性点不接地系统一样,也必须按线电压设计.
3.中性点直接接地系统
中性点经电阻接地方式,即中性点与大地之间接入一定阻值的电阻,该电阻与系统对地电容构成并联回路,由于电阻是耗能元件,也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件,对防止谐振过电压和间歇性电弧接地过电压,具有一定的优越性.
中性点的电位在电网的任何工作状态下均保持为零,在这种系统中,当生单相接地时,这一相直接经过接地点和接地的中性点短路,一相接地短路电流的数值最大,因而应立即使继电保护动作,将故障部分切除.
中性点直接接地或经过电抗器接地系统,在发生单相接地故障时,故障的送电线被切断,因而使用户的供电中断,运行经验表明,在1kV以上的电网中,大多数的单相接地故障,尤其是架空送电线路的单相接地故障,大都具有瞬时的性质,在故障部分切除后,接地处的绝缘可能迅速恢复,而送电线路可以立即恢复工作.目前在中性点直接接地的电网内,为了提高供电可靠性,均装设有自动重合闸装置,在系统单相接地线路切除后,立即进行自动重合闸再试送一次,如为瞬时故障,送电即可恢复.
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中性点直接接地的主要优点是它在发生单相接地故障时,非故障相对电压不会增高.因而各相对地绝缘即可按相对地电压考虑,电网的电压愈高,经济效果愈大.而且在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中,单相接地电流往往比正常负荷电流小得多.因而要实现有选择性的接地保护就比较困难,但在中性点直接接地系统中,实现就比较容易.由于接地电流较大,继电保护一般都能迅速而准确地切除故障线路,且保护装置简单、工作可靠.
二、目前我国电力系统中性点的运行方式有以下几种情形：
1.3-10KV系统,由于设备绝缘水
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2.110KV及以上的系统,主要考虑降低设备绝缘水平,简化继电保护装置,一般均采用中性点直接接地的方式,并采用送电线路全线架设避雷线和装设自动重合闸装置等措施,以提高供电的可靠性.
3.20-60KV的系统,是一种中间情况,一般单相接地时的电容电流不大,网络不复杂,设备绝缘水平的提高或降低对于造价影响不显著,所以一般均采用中性点经消弧线圈接地方式.当接地电流小于10A时也可采用不接地的方式,而在电缆供电的城网中,则一般采用经小电阻接地方式.
4.1KV以下的电网的中性点采用不接地方式运行,但电压为380/220V的系统,采用三相五线制,零线是为了取得单相电压,地线是为了保证人身安全.
结束语：因地域差别,我国各地的配电网发展不一.因此应根据当地的配电网发展水平,电网配置结构特点,从长远的利益出发,因地制宜地选择配电网中性点接地方式.
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