中性点不接地系统发生单相接地时向量分析

中性点不接地系统单相接地故障的处理)

中性点不接地系统单相接地故障的处理摘要：在中性点不接地系统中，由于其电压等级较低，线路分支多，走向复杂等，运行中发生接地故障的几率是很高的，当发生接地故障时，变电站值班人员应准确判断接地故障类别，必须及时查找故障线路予以切除故障，确保设备安全运行，提高用户电能质量，保证电网的安全可靠运行。

一、单相接地故障的危害二、单相接地故障的原因三、单相接地故障的象征四、单相接地故障的判断五、单相接地故障查找及处理方法六、查找处理接地故障时的注意事项电力系统按接地处理方式可分为大电流接地系统（包括直接接地，电抗接地和低阻接地）、中性点不接地系统（包括高阻接地，消弧线圈接地和不接地）。

我国3～66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为中性点不接地系统。

在中性点不接地系统中，由于其电压等级较低，线路分支多，走向复杂，在运行中发生接地故障的是很高的，其中单相接地是一种常见的临时性故障，多发生在潮湿、多雨天气。

发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，且系统的绝缘又是按线电压设计的，而不影响对用户的连续供电，系统可运行1～2h，从而提高了供电可靠性。

这也是中性点不接地系统的最大优点。

但是若发生单相接地故障时电网长期运行，因非故障的两相对地电压升高为线电压，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常用电。

还可能使电压互感器铁心严重饱和，导致电压互感器严重过负荷而烧毁。

同时弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。

因此，值班人员一定要熟悉接地故障的处理方法，当发生单相接地故障时，必须及时找到故障线路予以切除，确保设备安全运行。

下面就对中性点不接地系统发生单相接地故障时的处理方法介绍一下：一、单相接地故障的危害（1）中性点不接地系统中由于非故障相对地电压升高（全接地时升至线电压值），系统中的绝缘薄弱点可能击穿，造成短路故障。

中性点不接地系统的单相接地故障特征

中性点不接地系统的单相接地故障特征1.发生相间短路：由于中性点不接地，当一个相线与地相连时，中性点电压会产生较大的幅值，可能达到相电压的一半甚至更高。

这会导致相间短路故障的发生，使得电力网络中的保护装置动作，造成系统的故障。

2.极限接地过电压：中性点不接地系统中，当系统发生相间短路时，中性点电压会升高，造成系统的过电压。

这会导致绝缘系统的耐压能力超过其额定电压而发生击穿，极限接地过电压的产生将对系统的稳定性造成严重的威胁。

3.零序电流的存在：在中性点不接地系统中，会发生零序电流的存在。

由于系统中的负载、非线性设备和不对称工作的原因，电流存在不对称的情况，导致系统中产生零序电流。

对于无限制地接的系统，零序电流会通过接地系统回流，但在中性点不接地系统中，零序电流无处回流，形成积累，对系统的性能产生负面影响。

4.地电流的存在：由于中性点不接地，系统中的电流无法通过接地系统回流，而是通过其他路径流出。

这会导致地电流的存在，造成地下管线腐蚀、土壤电势的升高以及对地结构的侵蚀。

地电流的存在也会对周围环境产生影响，如对植被的破坏等。

5.故障定位困难：由于中性点不接地系统中无法直接测量电流和电压之间的关系，故障的定位变得困难。

故障发生后，需要通过其他附加的检测装置进行故障的定位和诊断，这增加了故障处理和维修的复杂性。

总之，中性点不接地系统的故障特征主要包括相间短路、极限接地过电压、零序电流的存在、地电流的存在以及故障定位困难等。

这些问题对系统的稳定性和性能产生不利影响，因此在电力系统设计和运行中需要考虑中性点的接地问题，选择合适的接地方式，以确保系统的正常运行和安全性。

10kV中心点不接地系统单相接地故障分析及处理

10kV中心点不接地系统单相接地故障分析及处理文章结合宝钢冷轧薄板厂的相关经验，综述了中性点不接地系统发生单相接地短路故障的原因、影响，从管理及技术两方面总结了预防、处理小电流接地系统发生单相接地短路故障的措施、步骤和办法。

标签：不接地系统；单相接地；小电流接地宝钢冷轧薄板厂10kV系统属于中性点不接地的系统，也成为小电流接地的系统。

这种系统的最大的优点是：采用中性点不接地的，“三相三线”的供电方式，大大地提高了供电的可靠性，减少了线路损耗，降低了跳闸发生率，增强了线路的绝缘。

当电网发生单相接地故障时，暂时不会影响用户的用电，电网可以带故障运行1-2小时。

然而当发生单相接地故障后，非故障相对地电压将抬升至接近线电压，对地电容电流亦将增大。

如此极易导致电网非故障相的绝缘的薄弱处发生对地绝缘的击穿，造成两相或者三相短路，事故范围扩大。

急剧增加的电容电流极容易造成接地弧光，而且难以自动熄灭，还会产生间隙弧光性过电压，损坏设备，破坏电网的稳定性。

因此，如果系统发生单相接地故障，必须在最短的时间内查到故障点，并及时处理。

1 中性点不接地系统单相接地原理中性点不接地电网在正常运行时，三相对地电压呈对称性，中性点对地电压为零，无零序电压。

由于各相对地电容均相同，故各相电容电流相等，并超前于各相电压90度。

可得出下列结论[1]：（1）中性点不接地电网发生单相接地后，中性点电压UN上升为相压电（-EA），A、B、C三相对地电压：冷轧薄板厂发生此类故障后，读取各相相电压，故障相相电压平均在0.6kV，其余两相相电压平均在9.8kV。

各相相电压情况也是我厂单相接地故障报警是否真是的最终判断标准，即为电网线电压。

同时电网出现零序电压：（2）所有线路都出现零序电流，故障线路的接地电容电流等于所有其他线路的接地电容电流的总和。

根据历史统计，冷轧薄板厂单相接地电流一般在40至60安培之间。

（3）故障线路零序电流相位滞后零序电压90度，非故障线路的零序电流相位超前零序电压90度两者之间相差180度。

中性点不接地系统发生单相接地时判断与分析

中性点不接地系统发生单相接地时判断与分析中性点不接地系统单相接地时判断与处理摘要：在中性点不接地系统中单相接地故障是最常见的，约占配电网故障的80%以上。

本文主要对中性点不接地系统在发生单相接地时，出现的一些故障现象、表计和信号装置的动作情况加以分析，从而来判断出接地故障是站内接地还是站外接地，是真接地还是假接地，以便于运行人员依据这些信息作出正确的判断，并按照有关事故处理规程的规定，采取相应的措施，迅速地将故障排除。

关键词：小电流接地系统零序电压零序电流绝缘监察真假接地１.前言：我国电力系统中性点的运行方式主要有：中性点不接地，中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地三种，前两种接地系统称为“小电流接地系统”。

在小电流接地系统中单相接地故障是最常见的，约占配电网故障的80%以上。

同样石化电网35KV系统单相接地故障发生率也是比较高的，从对渣油总降的统计来看，仅2000年一年发生的次数就达十次之多，而且都集中在8-10月份（见下表）。

日期起始时间终止时间线路日期起始时间终止时间线路 8月27日 8月30日9月1日 9月4日 5：08 4：38 8：20 12：41 5：30 4：51 8：25 12：54 Ⅰ段B相Ⅰ段B相Ⅱ段A相Ⅰ段C相 9月23日 9月29日 10月24日 11月12日 1：03 11：20 13：33 7：32 1：10 11：28 13：46 7：36 Ⅰ段C相Ⅰ段A相Ⅱ段B相Ⅰ段B相注：Ⅰ段为煤渣356线路; Ⅱ段为石渣897线路 9月8日 11：34 11：37 Ⅰ段C相 12月23日 9：08 9：10 Ⅰ段A相单相接地时，由于故障电流小，使得故障选线较困难。

常规变电所是靠绝缘监视装置发出信号，告知运行人员。

然后由运行人员通过接在电压互感器二次相电压中表的量值来判断故障点。

由于绝缘监视装置只能判断某一电压等级系统有无接地，而不能指出故障点所在的线路，所以为了找出故障点，必须依次短时断开各条线路开关，确认是非故障线路后再恢复供电。

中性点不接地系统发生单相接地时判断与分析

中性点不接地系统单相接地时判断与处理摘要：在中性点不接地系统中单相接地故障是最常见的，约占配电网故障的80%以上。

本文主要对中性点不接地系统在发生单相接地时，出现的一些故障现象、表计和信号装置的动作情况加以分析，从而来判断出接地故障是站内接地还是站外接地，是真接地还是假接地，以便于运行人员依据这些信息作出正确的判断，并按照有关事故处理规程的规定，采取相应的措施，迅速地将故障排除。

关键词：小电流接地系统零序电压零序电流绝缘监察真假接地１.前言：我国电力系统中性点的运行方式主要有：中性点不接地，中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地三种，前两种接地系统称为“小电流接地系统”。

在小电流接地系统中单相接地故障是最常见的，约占配电网故障的80%以上。

同样石化电网35KV系统单相接地故障发生率也是比较高的，从对渣油总降的统计来看，仅2000年一年发生的次数就达十次之多，而且都集中在8-10月份（见下表）。

单相接地时，由于故障电流小，使得故障选线较困难。

常规变电所是靠绝缘监视装置发出信号，告知运行人员。

然后由运行人员通过接在电压互感器二次相电压中表的量值来判断故障点。

由于绝缘监视装置只能判断某一电压等级系统有无接地，而不能指出故障点所在的线路，所以为了找出故障点，必须依次短时断开各条线路开关，确认是非故障线路后再恢复供电。

这样，严重影响了供电的可靠性。

我们石化电网是按顺序来试拉的，重要的负荷后拉，不重要的负荷先拉，因此有时故障消除的时间就比较长，在这个过程中，可能会引发弧光接地过电压或短路等后果，影响整个装置的安全生产。

2001年3月14日11时40分，渣油总降煤渣356进线电缆头因电缆层的绝缘老化，B相电缆头绝缘层被击穿触发单相接地，电弧引起电缆层燃烧，所幸当班值班员发现及时，处理得当，没有引起重大的后果，而此电缆头在1998年12月8日已发生过接地故障，这总是一种隐患，所以石化电网35KV系统单相接地的问题必须得加以重视。

中性点不接地系统发生单相接地时向量分析

中性点不接地系统单相接地时的向量分析为了熟悉不接地电网的零序保护,需要首先熟悉这类电网发生单相接地故障时电压、电流零序分量的特点。

下面着重介绍单相接地时稳态电容电流的特点。

下面图a示出最简单的中性点不接地网,图中表示负荷就是断开的,因为单相接地时三相的相线电压与负荷电流仍然对称,所以不考虑负荷电流,不会影响分析的结果。

正常运行情况下,各相对地有相同的电容C(用集中参数表示),在相电压的作用下,每相都有一超前电压90°的电容电流流入地中,并三相电容电流之与为零,中性点对地无电压,因为电容电流很小,其在线路上产生的电压降可以忽略不计,故可以认为各相电压均与各相电势相等,电压、电流向量图如图b所示。

发生单相(例如A相)金属性接地时,若忽略较小的电容电流产生的电压降,则电网中各处故障相的对地电压都变为零。

于就是A 相对地电容被短接,只有B 相与C 相对地电容中还存在电流,此时中性点对地电压上升为相电压(－aE ),非故障相的对地电压变为线间电压(升高3倍),其向量关系图如下图c 。

这时三相对地电压可分别写为:A U ＝0,B U =BA U =A B E E ＝3A E 0150j e ,C U =CA U =C E -A E =3AE 0150j e ,由于相电压与电容电流的对称性已破坏,因而出现了零序电压与零序电流,因为A U ＝0,所以零序电压03U =B U ＋C U ＝－3A E ,即等于故障相正常电势的三倍,则相位与之相反。

在B U 与C U 的作用下,在两非故障相及其对地电容中出现超前电压90°的电流,B I ＝C B jX U － =B U 0jWC ,C I ＝CC jX U － =C U 0jWC ,其有效值为B I ＋C I =3X U 0WC ,X U 为相电压的有效值,从故障点流回的电流即零序电流为:03I ＝-(B I +C I )＝－(B U ＋C U )0jWC 。

中性点不接地系统单相接地故障及对策探讨

中性点不接地系统单相接地故障及对策探讨发表时间：2020-12-23T15:11:36.870Z 来源：《中国电气工程学报》2020年8期作者：把多文[导读] 在我国的电网分布中，3～10kV的电网基本都使用中性点不接地形式，其最大的优势就是在单向故障发生的时候把多文伊犁新天煤化工有限责任公司新疆 835000摘要:在我国的电网分布中，3～10kV的电网基本都使用中性点不接地形式，其最大的优势就是在单向故障发生的时候，故障电流数值相对较小，故障容易自行解除，使得整体的电网系统运行可靠性得到了极大的提升，但恰恰因为故障电流数值较小，导致故障定位难度较高。

故此，本文针对如何有效快速处理中性点不接地系统单相接地故障展开了研究探讨。

关键词:中性点不接地系统；单向故障；危害；对策1、中性点不接地系统简介我国的配电网络中使用的形式包括中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地、中性点不接地三种，前者本质上是一种大电流接地系统，其余的两者则是小电流接地系统。

其中的中性点不接地系统因其自身供电较为可靠稳定，并且在输电环节也并不会对通信和信号系统产生较大的干扰，但凡事利弊共存，该系统也同样具备着对绝缘水平要求较高、存在着弧光接地过电压的危害等缺陷。

该系统存在的单相接地电流数值需要符合如下的要求：第一，6～10kV之间的电网的电流数值需要小于等于30A。

第二，10～60kV之间的电网电流数值需要小于等于10A。

在满足这些条件要求的情况下，单相接地电流存在着自熄的可能。

中性点单向不接地系统主要被运用在如下几个场景中：第一，应用在500V电压之下的三相三线设施中，但380V和220V的设施除外。

第二，3～10kV电网电流数值要求小于等于30A时候。

第三，20～63kV电网电流数值要求小于等于10A的时候。

第四，在3～20kV系统中直接接入发电机且电流数值要求小于等于5A的时候。

2、中性点不接地系统单相接地特点和故障危害2.1中性点不接地系统单相接地特点就当前的情况来看，中性点不接地系统内的单相接地具备如下几个特点：第一，接地相电压数值降低，且在金属地面上这个数值会降低到零。

中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护汇总

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所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。
”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；
通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；
通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。
E C E B E A
IICB
I I
线路
I
C01
C0f
IC II
IB f IC f
IB II
线路
II
CBA
IK C0Ⅱ
假设：忽略负荷电流和电容电流在线路上的电压降。
全系统UA=0, A相对地电容电流为零，UBK=UCK= 3U
非故障线路I : 3I0I 3UC0I ，母线→线路
补偿度： P = ( IL－ICΣ) / ICΣ＝ ( 5～10 )％
三、中性点不接地电网中单相接地的保护
延时信号
1. 绝缘监视装置
+
测量发电厂、变电所母线 3U0，
U0>
如果 3U0>Uset，则认为电网发生单相接地故障，即绝缘损坏。
2. 零序电流保护
利用故障线路较非故障线路的零序电流大的特点。起动电流应躲过其它线路故障时本线路的电容电流
（2）非故障相对地电压要升高倍3 ，为了防止故障进一步扩大成两点或多点接地短路，应及时发出信号。
E C
C
N
E B
B
E A
A
一、中性点不接地系统单相接地故障的特点（单条线路）
E C
IC
E B N
IB

单相接地电流分析

一、正常运行情况中性点不接地又叫做中性点绝缘。

中性点位移：中性点对地的电位偏移。

中性点位移的程度,对系统绝缘的运行条件来说是至为重要的。

电力系统正常运行时，各相导线间的电容及其所引起的电容电流较小，可以不予考虑.各相导线对地之间的分布电容，分别用集中的等效电容C U、C V、C W表示，电源三相电压分别为、、，各相对地电压分别用、、表示。

中性点不接地系统的正常运行情况电路图中性点N对地的电位为零.各相对地电压作用在各相的分布电容上，如正常运行时各相导线对地的电容相等并等于C，正常时各相对地电容电流的有效值也相等,且有：各相的对地电容电流、、大小相等,相位相差120°。

各相对地电容电流的相量和为零,所以大地中没有电容电流过.各相电流、、为各相负荷电流、、与相应的对地电容电流、、的相量和，以下仅画出U相的情况。

二、单相接地故障完全接地（金属性接地）：接地处的电阻近似等于零。

中性点不接地三相系统单相接地电路图以W相k点发生完全接地的情况做一分析：故障相的对地电压为零，即则有：中性点对地电压与接地相的相电压大小相等、方向相反，中性点对地的电压不再为零，上升为相电压。

非故障相U相和V相的对地电压、分别为：非故障相的对地电压升高到线电压,升高为相电压的倍，各相对地电压的相量关系如下所示:中性点不接地三相系统单相接地系统三相的线电压仍保持对称且大小不变。

对接于线电压的用电设备的工作并无影响，无须立即中断对用户供电。

由于非故障相U、V两相对地电压由正常时的相电压升高为故障后的线电压，对地的电容电流也相应增大倍，为.三相对地电容电流之和不再等于零,大地中有容性电流流过,并通过接地点形成回路.接地电流超前90°，为容性电流，其有效值为。

单相接地故障时流过大地的电容电流，等于正常运行时一相对地电容电流的3倍.单相接地电容电流的实用计算中可按下式计算：式中：I C 为接地电容电流,单位A；U为系统的线电压，单位kV；L1与L2分别为电压同为U，并具有电联系的所有架空线路及的电缆线路的总长度,单位km。

中性点不接地系统单相接地故障的分析及判断

中性点不接地系统单相接地故障的分析及判断【摘要】通过对中性点不接地系统中单相接地故障的分析，总结了单相接地故障的特点和故障象征，特别指出了实际工作中容易与单相接地故障混淆的谐振及电压互感器断线的故障象征，为运行人员准确判断提供了依据；根据相关电网规程规定给出了单相接地故障的主要处理原则和方法，为故障处理提供了依据，确保电网安全稳定运行，对于电网运行工作具有很好的指导作用。

【关键词】单相接地故障中性点不接地判断1前言电力系统按中性点接地方式可分为中性点直接接地系统和不接地系统。

在我国，110kV以下电力系统大多采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即中性点不接地系统[1]。

在中性点不接地系统中，由于树木、线路上绝缘子单相击穿、单相断线以及小动物危害等多种因素引发的一相设备对地绝缘下降的故障，即单相接地故障。

单相接地故障是配电系统中最常见的故障，正确判断及处理单相接地故障，对于保证系统安全运行、减少用户停电损失非常重要[2，3]。

2单相接地故障分析2.1 故障特点图1 单相接地故障示意图以C相为例（如图1），当系统中C相某一点发生单相接地故障时，C相对地电压为零，系统中性点发生偏移，非故障相的相电压均偏移一个相电压UC，UA’=√3UA且滞后UA30度，同样地，UB’=√3UB且超前UB30度，UA’+UB’=3U0=-3UC。

UAB’、UBC’、UCA’依然对称。

流经故障点的电流iD=ica+icb=3U/Xc，即系统全部电容电流之和。

由此可以看出，当发生单相接地故障时，故障相相电压为零，非故障相相电压升高为线电压，任意两相之间线电压不变且依然对称，因此不影响对用户的连续供电，这是中性点不接地系统中单相接地故障的最大优点。

由上面的分析可知，发生单相接地故障时，非故障相电压升高为线电压，为正常电压水平的√3倍，若长时间运行，可能会造成系统中绝缘薄弱环节发生击穿，发展为相间短路，导致线路跳闸，扩大事故。

10kV中心点不接地系统单相接地故障分析及处理

10kV中心点不接地系统单相接地故障分析及处理作者：刘兆炼来源：《科技创新与应用》2016年第09期摘要：文章结合宝钢冷轧薄板厂的相关经验，综述了中性点不接地系统发生单相接地短路故障的原因、影响，从管理及技术两方面总结了预防、处理小电流接地系统发生单相接地短路故障的措施、步骤和办法。

关键词：不接地系统；单相接地；小电流接地宝钢冷轧薄板厂10kV系统属于中性点不接地的系统，也成为小电流接地的系统。

这种系统的最大的优点是：采用中性点不接地的，“三相三线”的供电方式，大大地提高了供电的可靠性，减少了线路损耗，降低了跳闸发生率，增强了线路的绝缘。

当电网发生单相接地故障时，暂时不会影响用户的用电，电网可以带故障运行1-2小时。

然而当发生单相接地故障后，非故障相对地电压将抬升至接近线电压，对地电容电流亦将增大。

如此极易导致电网非故障相的绝缘的薄弱处发生对地绝缘的击穿，造成两相或者三相短路，事故范围扩大。

急剧增加的电容电流极容易造成接地弧光，而且难以自动熄灭，还会产生间隙弧光性过电压，损坏设备，破坏电网的稳定性。

因此，如果系统发生单相接地故障，必须在最短的时间内查到故障点，并及时处理。

1 中性点不接地系统单相接地原理中性点不接地电网在正常运行时，三相对地电压呈对称性，中性点对地电压为零，无零序电压。

由于各相对地电容均相同，故各相电容电流相等，并超前于各相电压90度。

可得出下列结论[1]：（1）中性点不接地电网发生单相接地后，中性点电压UN上升为相压电（-EA），A、B、C三相对地电压：冷轧薄板厂发生此类故障后，读取各相相电压，故障相相电压平均在0.6kV，其余两相相电压平均在9.8kV。

各相相电压情况也是我厂单相接地故障报警是否真是的最终判断标准，即为电网线电压。

同时电网出现零序电压：（2）所有线路都出现零序电流，故障线路的接地电容电流等于所有其他线路的接地电容电流的总和。

根据历史统计，冷轧薄板厂单相接地电流一般在40至60安培之间。

中性点不接地系统,单相接地故障时电流流入大地后去哪了

中性点不接地系统，单相接地故障时电流流入大地后去哪了中性点不接地系统仅仅指矿山、冶金、应急电源和医院手术室等特殊行业的供电系统，根据国际标准IEC60364，IT第一个字母的 I 表示电源端与地的关系，就是说低压带电导体与大地的绝缘状态或者由一点高阻抗电阻接地：T 表示电源端有一点直接接地；运用 IT 方式供电系统，即使电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统还安全。

在中性点不接地的系统中，当发生一相接地，此时的电流为非故障相对地的电容性电流，其电流值很小，外露导体导电部分的电压不超过50V；且站在地面上的工作人员又触及到另一相时，那么人体所承受的电压将为相电压的/3倍，即线电压值。

在中性点不接地的系统中，当发生一相接地时，由于接地电流很小，系统中的继电保护不能迅速动作切断电源，很不安全。

在中性点不接地的系统中一相接地时将使另外两相的对地电压升高到线电压。

但是，中性点不接地也有好处。

第一，一相接地往往是瞬时的，能自动消除，在中性点不接地的系统中，就不会跳闸而发生停电事故;第二，一相接地故障可以允许短时存在,这样便于寻找故障和修复。

即便是IT系统，最终电气设备也必须安装安全用电的保护接地，其接地装置的电阻值要符合标准值；保护接地就是将电气设备的金属外壳或金属支架等与接地装置连接，使电气设备不带电部分与大地保持相同的电位(大地的电位在正常时等于零)，从而有效地防止触电事故的发生，保障人身安全它适用于电源中性点不接地的低压电网。

最终单相接地故障电流都流入了大地而结束了，再也没有去处了，这是因为大地是一个无穷大的散流体，所谓无穷大是相对电压、电流而言。

无论多高的电压，多大的电流，都不能改变大地始终保持零电位的特性。

由于 IT 系统的不利因素使它的应用受到限制。

在我国由于不了解 IT 系统，除在矿井、冶金企业以及有些局部范围内采用 IT 系统外，在建筑物电气装置配电中几乎不采用 IT 系统。

中性点不接地系统单相接地故障的分析与对策

1 中性点不接地系统单相接地故障概述
运行经验表明，配电系统中的单相接地（SPG）故障占各类接地故障的大多数。中性点不接地系统在中低压配电网中得到广泛应用，由于其在发生 SPG 故障时故障电流小，线电压对称，负荷可连续运行 1-2h。然而，由于故障相对接地电压为 0（金属接地），相对接地电压的声音增加到。如果在短时间内不选择，可能导致相间故障，造成更严重的三相短路故障。因此，准确识别故障线路对配电系统的安全稳定运行具有重要意义。在现有的配电网故障选线研究中，由于难以直接从时域分析配电网故障，基于各种等效变换（如小波变换、s 变换、希尔伯特 - 黄变换等）的研究成为热点。近年来，由于人工智能技术的发展，许多智能算法也被用于配电网 SPG 故障选线。然而，这些选线方法只注重信号处理，缺乏对系统故障本质的特征分析，算法复杂，实际工程应用较少。
关键词：中性点不接地；单相接地故障；稳态建模
在中性点高电阻接地系统中，小电流可以最大限度地减小电弧对电器的危害，降低人身安全。此外，通过消除单相接地故障引起的瞬时电压跌落，降低变换器和电机驱动器产生的零序谐波电流，电能质量得到改善。中性点不接地系统具有同样的优点，但也存在暂态过电压问题。在这种情况下长时间运行，容易形成两相接地短路，间歇性电弧接地故障会导致整个电力系统产生过电压。此外，电力供应被破坏。
在电力系统暂态分析中，为了将耦合的三相系统解耦为三个独立的模网络，引入了 Karrenbauer 相位模式变换：
其中，电压或电流，
是一个坐标变换矩阵。
是三相
对应于 U 或 I 的 0,1,2 模分量。联立电压方程式：
得到：
其中，
是三相系统（假设系统线是对称的）
的阻抗矩阵。Zs 是各相的自阻抗，Zn 是各相的互阻抗。Zm 是模

中性点不接地系统发生单相接地时向量分析资料

中性点不接地系统发生单相接地时向量分析中性点不接地系统单相接地时的向量分析为了熟悉不接地电网的零序保护，需要首先熟悉这类电网发生单相接地故障时电压、电流零序分量的特点。

下面着重介绍单相接地时稳态电容电流的特点。

下面图a示出最简单的中性点不接地网，图中表示负荷是断开的，因为单相接地时三相的相线电压和负荷电流仍然对称，所以不考虑负荷电流，不会影响分析的结果。

正常运行情况下，各相对地有相同的电容C（用集中参数表示），在相电压的作用下，每相都有一超前电压90°的电容电流流入地中，并三相电容电流之和为零，中性点对地无电压，因为电容电流很小，其在线路上产生的电压降可以忽略不计，故可以认为各相电压均与各相电势相等，电压、电流向量图如图b所示。

发生单相（例如A 相）金属性接地时，若忽略较小的电容电流产生的电压降，则电网中各处故障相的对地电压都变为零。

于是A 相对地电容被短接，只有B 相和C 相对地电容中还存在电流，此时中性点对地电压上升为相电压（－aE ），非故障相的对地电压变为线间电压（升高3倍），其向量关系图如下图c 。

这时三相对地电压可分别写为：A U ' ＝0，B U ' =BA U =A B E E -＝3A E 0150j e -，C U ' =CA U =C E -A E =3AE 0150j e ，由于相电压和电容电流的对称性已破坏，因而出现了零序电压和零序电流，因为A U ' ＝0，所以零序电压03U =B U ' ＋C U ' ＝－3A E ，即等于故障相正常电势的三倍，则相位与之相反。

在BU ' 和C U ' 的作用下，在两非故障相及其对地电容中出现超前电压90°的电流，B I ＝C B jX U －' =BU ' 0jWC ，C I ＝CC jX U －' =C U ' 0jWC ，其有效值为B I ＋C I =3X U 0WC ,X U 为相电压的有效值，从故障点流回的电流即零序电流为：03I ＝-(B I +C I )＝－（BU ' ＋C U ' ）0jWC 。

不接地系统单相接地故障分析和处理

不接地系统单相接地故障分析和处理薄宏岩【摘要】The constitution of the 6 (10) kV neutral point ungrounded system is introduced. The properties of the system capacitance to the earth are analyzed. The relationships of the vector theory between the single-phase grounding fault current and the ungrounded-phase voltage to the earth as well as the effect of the voltage transformer opening triangle are presented. The existing ferromagnetic resonance overvoltage of voltage transformer in the practical engineering application, the voltage transformer secondary wiring errors and some problems exist in switching parallel device are discussed. Aiming at the matters that should be paid much more attention, the harms and the relevant preventive measures of the single-phase grounding accidents are also given.%介绍了6（10）kV中性点不接地系统的组成，分析了系统对地容抗属性，详细阐述了单相接地短路电流与非接地相对地电压矢量理论关系，以及电压互感器开口三角作用。

中性点不接地系统发生单相接地时向量分析

中性点不接地系统单相接地时的向量分析为了熟悉不接地电网的零序保护，需要首先熟悉这类电网发生单相接地故障时电压、电流零序分量的特点。

下面着重介绍单相接地时稳态电容电流的特点。

下面图a示出最简单的中性点不接地网, 图中表示负荷是断开的，因为单相接地时三相的相线电压和负荷电流仍然对称，所以不考虑负荷电流，不会影响分析的结果。

CO I coT T二310 二二二图a网络图及电流分布正常运行情况下，各相对地有相同的电容Cu （用集中参数表示）, 在相电压的作用下,每相都有一超前电压90°的电容电流流入地中, 并三相电容电流之和为零，中性点对地无电压，因为电容电流很小, 其在线路上产生的电压降可以忽略不计，故可以认为各相电压均与各相电势相等，电压、电流向量图如图b所示。

发生单相（例如A相）金属性接地时，若忽略较小的电容电流产生的电压降，则电网中各处故障相的对地电压都变为零。

于是A 相对地电容被短接，只有B相和C相对地电容中还存在电流，此时中性点对地电压上升为相电压（一乙），非故障相的对地电压变为线间电压（升髙巧倍），其向量关系图如下图c。

这时三相对地电压可分别写为：乞=（）,乞=九=5—&严V3 E A严,U^U CA =E C-E A=43E A严,由于相电压和电容电流的对称性已破坏，因而出现了零序电压和零序电流，因为〃；=（）,所以零序电压3匕=4 + / = —3®,即等于故障相正常电势的三倍，则相位与之相反。

在乞和/•的作用下，在两非故障相及其对地电容中出现超前电压90°的电流，I, = = U； jWC0 , I c =—jXc卫d=u;. JWC.,其有效值为人+ Lf行u x wc（）,u x为相电压的有效一jXc 值，从故障点流回的电流即零序电流为：3/。

=-亿+心=—（兀+ /•）jWC0O式中负号表示零序电流与通常规定的电流方向相反，因为乞+久=—3& ,所以故障点的零序电流有效值为3人=3匕WC。

单相接地电流分析

一、正常运行情况中性点不接地又叫做中性点绝缘。

中性点位移：中性点对地的电位偏移。

中性点位移的程度，对系统绝缘的运行条件来说是至为重要的。

电力系统正常运行时，各相导线间的电容及其所引起的电容电流较小，可以不予考虑。

各相导线对地之间的分布电容，分别用集中的等效电容C U、C V、C W表示，电源三相电压分别为、、，各相对地电压分别用、、表示。

中性点不接地系统的正常运行情况电路图中性点N对地的电位为零。

各相对地电压作用在各相的分布电容上，如正常运行时各相导线对地的电容相等并等于C，正常时各相对地电容电流的有效值也相等，且有：各相的对地电容电流、、大小相等，相位相差120°。

各相对地电容电流的相量和为零，所以大地中没有电容电流过。

各相电流、、为各相负荷电流、、与相应的对地电容电流、、的相量和，以下仅画出U相的情况。

二、单相接地故障完全接地（金属性接地）：接地处的电阻近似等于零。

中性点不接地三相系统单相接地电路图以W相k点发生完全接地的情况做一分析：故障相的对地电压为零，即则有：中性点对地电压与接地相的相电压大小相等、方向相反，中性点对地的电压不再为零，上升为相电压。

非故障相U相和V相的对地电压、分别为：非故障相的对地电压升高到线电压，升高为相电压的倍，各相对地电压的相量关系如下所示：中性点不接地三相系统单相接地系统三相的线电压仍保持对称且大小不变。

对接于线电压的用电设备的工作并无影响，无须立即中断对用户供电。

由于非故障相U、V两相对地电压由正常时的相电压升高为故障后的线电压，对地的电容电流也相应增大倍，为。

三相对地电容电流之和不再等于零，大地中有容性电流流过，并通过接地点形成回路。

接地电流超前90°，为容性电流，其有效值为。

单相接地故障时流过大地的电容电流，等于正常运行时一相对地电容电流的3倍。

单相接地电容电流的实用计算中可按下式计算：式中：I C 为接地电容电流，单位A；U为系统的线电压，单位kV；L1与L2分别为电压同为U，并具有电联系的所有架空线路及的电缆线路的总长度，单位km。