电力系统中性点接地方式与供电安全的研究

电力系统中性点接地方式与供电安全的研究
摘要：在现代社会，电的使用关乎到每个人生产生活，电力系统的安全运行对
国家，对企业，乃至对个人来说都是十分重要的。

中性点接地方法是电力系统中
一个复杂的问题，涉及电力系统的各个方面，影响电力使用，传输等各个方面。

它是电力系统安全经济运行的技术基础。

电力系统的中性点接地方法应充分考虑
其安全性。

本文研究了电源系统的中性点接地方法和电源安全性。

关键词：中性点接地；电力系统；供电安全
引言
电力系统随着使用量的增加一直在发展，从最早期的直接接地，到后面因为电力系统的
扩大，供电规模扩大，供电距离增长，逐渐开始出现中性点接地方式。

中性点接地方式的出
现应对规模逐渐扩大的电力设备，也是电力系统防止出现系统安全事故的重要技术，是一项
系统工程问题，与供电安全密切相关。

1中性点接地方式对供电网络安全性影响
1.1电力系统中性点不接地系统
在我国的3-66kV电力系统中，通常采取中性点不接地运行方式，当其中一相电路发生
接地故障时，三相电路的相间电压保持不变，所以电路可以继续运行，但是不可长期运行，
而且当再有一相线路发生接地故障后，就要发生两相短路的严重事故了，线路将不能继续运行。

这是由于三相电路的相线与大地之间存在一个分布电容，当三相线路正常运行时由于三
相电压对称，则三相对地的电容电流对称，所以其相量和为零。

当一相接地时该相对地电压
为零，而另两相对地电压升为原相电压的3倍。

为了供电的安全，这就要求三相相线的对地
绝缘要按其相电压的3倍装设，同时要装设单相接地保护和绝缘监察装置，当线路发生单相
接地时还应具有发出音响和光字牌的报警信号，提醒供电人员尽快排除故障。

当事故会危及
人身和电气设备安全时，则此时的单相接地故障应动作与断路器的跳闸以迅速切除故障线路。

1.2中性点经消弧线圈接地的运行方式
当接地电流很大时，接地点会出现时断时续的电弧，从而在电力线路上会发生串联谐振，于是在电力线路上可产生约为相电压3倍的过电压。

这将给线路的安全运行带来危险，其中
绝缘薄弱的地方就会被击穿。

为了防止故障点发生电弧，就要在电力线路的中性点连接一个
用来减少起弧电流的消弧线圈。

消弧线圈实践是一个铁心可以调整的电感线圈，当电力电路
发生单相接地时，产生的接地电流通过接地电容的容性电流其相位超前于电压90度，而通
过消弧线圈的接地电流呈感性其相位滞后于电压90度，两个电流方向相反互相补偿，则减
少了接地电流的大小。

当接地电流小于起弧电流时，则接地点将不会产生电弧。

电力线路上
也不会产生危险的过电压了。

中性点接消弧线圈后当发生单相接地故障时，三相线电压不会
改变，所以电力线路可以短时间继续运行，通常可以运行2小时。

此时继电保护装置要及时
发出报警，值班人员应及时查找故障点，快速排出故障，如果不能短时间内消除故障，则需
要将负荷转移到其他线路上。

若发生的接地故障会危及人身和设备的安全时，保护装置应动
作与跳闸，使得故障线路及时退出运行。

1.3中性点直接接地
供电系统正常运行时，中性点电位固定是零，一旦发生了单相接地，接地点和中性点之
间立刻会发生短路现象，进而电位会直接增大，系统就可能发生不可逆的损伤，所以在中性
点直接接地的系统中，一旦发生一相接地故障，系统要立刻断电，切断用户电源。

实践表明，在1000V以上的电源系统中，发生单相接地多数都是产生的瞬时故障，在故障排除之后，系
统可以直接恢复工作状态，维持供电安全，确保供电的可靠性。

在该系统中，为了提高电源
的可靠性，通常安装自动重合闸设备。

2中性点接地方式现状
在当前的电力系统中，中性点接地方法基本上采用直接接地方法。

针对不同系统，针对
不同系统容量和需求，为了减少电力通信系统中发生的电流短路现象，使用了少量的非接地
方法。

这些方法可以保证电力系统的可靠性和稳定性。

但是，随着供电容量的逐渐增加，一
旦电路发生故障，随之而来的的后果也非常严重，不仅造成大规模的断路，严重损坏了电力
设备。

因此，当电源系统中发生接线错误或其他错误时，将导致电源系统失去接地网络并形
成部分不接地现象。

3中性点接地方式对供电系统安全的影响
中性点接地方法是影响电力系统安全供电的重要因素之一。

在正常系统工作条件下，考
虑到系统的三相对称性，中性点接地方法对系统没有影响，即中性点接地方法对供电系统的
影响主要体现在系统故障。

电力系统在运行期间发生故障，大多数是短路故障。

在正常运行
期间，除中性点外，相和相或者相和地均绝缘。

当供电系统中发生两相短路，继电保护装置
应立即切断故障线路，即中性点接地方法，它对故障期间供电线路的跳闸率没有影响，当线
路发生单相接地，采取不同的中性点接地方式，最后反应出来的故障现象也不一样，最终将
导致供电系统的线路跳闸条件不同。

因此，有必要清楚中性点接地对整个供电网络的安全性
的影响。

并定量计算中性点接地方法对整个系统可靠性的影响。

4小电流接地装置和高阻柜的作用
4.1单相接地故障危害和小电流接地装置的功能
（1）危害。

在10kV系统中单相接地时，就必须对每条线路都进行拉闸断电，这样就会
造成长时间的停电，而且操作会非常频繁，对于连续性生产的化工企业来说是严重的生产事故，影响企业的正常生产，给企业造成损失，给环境带来危害，而且操作时发生的失误都会
对电网的安全和人身安全带来巨大的影响，如果长时间处于单相接地情况，电压升高会使得
用电设备的温度不断的升高，很有可能破坏绝缘，这样本来简单的接地故障就转化成了复杂
的短路事故。

（2）功能。

在系统发生故障时，故障线路的零序电流为系统所有非故障线路
的对地电容电流之和。

当系统有两条出线时，故障线路电流等于非故障线路电容电流；当系
统有两条以上出现，则故障线路电流大于任何一条非故障线路，小电流接地装置就可以准确
判断故障线路，装置具备跳闸功能，大容量触点可以直接接入跳闸回路，实现选线后的故障
切除。

4.2小电流接地装置和高阻柜的改造
小电流接地装置和高阻柜在10kV电路中的应用改造，把母线经消弧线圈接地柜改为高
阻柜。

北元化工在回路中增加1个零序互感器。

一个零序互感器给小电流装置检测零序电流，另一个零序互感器给保护装置检测零序电流。

当单系统发生单相接地时，系统中的高阻柜的
高阻值使线路中的零序电流增加。

当达到保护装置的跳闸值时，保护就会自动切除故障线路，保证10kV系统正常运行；当零序电流较小达不到跳闸值时，小电流接地装置就会判断故障
线路，就可以迅速地把故障线路切除出系统，保障了电气系统的稳定运行。

结语
在电力系统的发展过程中，人们越来越关注中性点接地方式对供电系统安全性的影响。

通过对不同接地方式的了解，我们可以更好地了解不同接地方法对电力系统安全性的不同影响。

进而选择合适的接地方式，通过改进和改进接地方法，可以提高电力系统的可靠性和稳定性。

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