第一节中性点不接地的三相系统
中性点不接地系统电容电流
中性点不接地系统电容电流中性点不接地的运⾏⽅式，电⼒系统的中性点不与⼤地相接。
我国3～66kV系统，特别是3～10kV系统，⼀般采⽤中性点不接地的运⾏⽅式。
中性点不接地系统正常运⾏时，各相对地电压是对称的，中性点对地电压为零，电⽹中⽆零序电压。
由于任意两个导体之间隔以绝缘介质时，就形成电容，所以三相交流电⼒系统中相与相之间及相与地之间都存在着⼀定的电容。
系统正常运⾏时，三相电压UA、UB、UC是对称的,三相的对地电容电流Ico.A、Ico.B、Ico.C也是平衡的。
所以三相的电容电流相量和等于0，没有电流在地中流动。
每个相对地电压就等于相电压。
当系统出现单相接地故障时(假设C相接地)，故障电流Id（在下图中实际就是Ic）没有返回电源的通路，只能通过另外两⾮故障相（如A、B相）的对地电容返回电源。
I=U/Xc=ωCU，⽽C∝S/d，即与电容极板⾯积成正⽐、⽽与极板距离成反⽐。
所以线路对地电容，特别是架空线路对地电容很⼩，容抗很⼤，所以Id很⼩，按照规范，不得⼤于20A，同时作为此系统（如10KV 系统）负载⼯作的10KV变电所（10/0.38KV），其保护接地电阻按规范不得⼤于4Ω（交流电⽓装置的接地设计技术规范，DL/T 621），所以低压系统对地电位升⾼有限（⼀般不超80V，保护接地电阻做重复接地时不超50V）。
此时C相对地电压为0,⽽A相对地电压⽽B相相对地电压,同时U'a、U'b相差60度。
由此可见，C相接地时，不接地的A、B两相对地电压由原来的相电压升⾼到线电压（即升⾼到原来对地电压的√3 倍，即1.732倍），相位差60度。
C相接地时，系统接地电流（电容电流）IC应为A、B两相对地电容电流之和。
由于⼀般习惯将从电源到负荷⽅向取为各相电流的正⽅向，所以：。
IC＝√3 ICA⼜因Ica＝U’A／XC＝√3 UA／XC＝√3 IC0，因此IC＝√3Ica= 3IC0，即⼀相接地的电容电流为正常运⾏时每相电容电流的三倍。
中性点接地问题
电力系统中性点接地方式有两大类: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；另一类是中性点不接地，经过消弧线圈或高阻抗接地，称为小接地电流系统。
其中采用最广泛的是中性点接地、中性点经过消弧线圈接地和中性点直接接地等三种方式。
(一)中性点不接地系统当中性点不接地的系统中发生一相接地时，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一相接地的状态下运行，也是不能允许的，因为这时非故障相电压升高，绝缘薄弱点很可能被击穿，而引起两相接地短路，将严重地损坏电气设备。
所以，在中性点不接地电网中，必须设专门的监察装置，以便使运行人员及时地发现一相接地故障，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电弧，即周期地熄灭与重燃的电弧。
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)Ux。
这种过电压会传输到与接地点有直接电连接的整个电网上，更容易引起另一相对地击穿，而形成两相接地短路。
在电压为3-10kV 的电力网中，一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，规定一相接地电流不得大于10A。
(二)中性点经消弧线圈接地系统当一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。
消弧线圈主要有带气隙的铁芯和套在铁芯上的绕组组成，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，由于系统中性点的电压三相不对称电压，数值很小，所以通过消弧线圈的电流也很小。
中性点运行方式
电力系统中性点运行方式我国电力系统中常见的中性点运行方式有中性点非有效接地和中性点有效接地两大类。
中性点非有效接地包括：不接地、经消弧线圈接地和经高阻接地，又称为小接地电流系统。
而中性点有效接地包括直接接地和经低阻抗接地，又称为大接地电流系统。
一、中性点不接地的三相系统1、中性点不接地系统的正常运行正常运行时，电力系统三相导线之间和各相导线对地之间，沿导线的全长存在着分布电容，这些分布电容在工作电压的作用下，会产生附加的容性电流。
各相导线间的电容及其所引起的电容电流较小，并且对所分析问题的结论没有影响，故可以不予考虑。
2、单相接地故障当中性点不接地的三相系统中，由于绝缘损坏等原因发生单相接地故障时，情况将会发生显著变化。
假设W相在k点发生完全接地的情况，W相对地电压为零，中性点对地电压上升为相电压，而且与接地相的电源电压反相。
（完全接地，又称为金属性接地，即认为接地处的电阻近似等于零）三相系统的三个线电压仍保持对称而且大小不变。
非故障相电压升高为线电压，非故障相的对地电容电流也就相应的增大到√3倍。
W相对地电容被短接，于是对地电容电流为零。
此时三相对地电容电流的向量和不再为零，大地中有容性电流流过，并通过接地点形成回路。
可见，单相接地故障时流过大地的电容电流，等于正常运行时每相对地电容电流的三倍。
接地电流Ic的大小与系统的电压、频率和对地电容的大小有关，而对地电容又与线路的结构（电缆或架空线）、布置方式和长度有关。
实用计算中可按计算为：对架空线路：I c=UL/350对电缆线路：I c=UL/10式中I c——接地电流，A；U——系统的线电压，Kv；L——与电压同为U，并具有电联系的所有线路的总长度，km。
当系统发生不完全接地，即通过一定的过渡电阻接地时，接地相的对地电压大于零而小于相电压，中性点的对地电压大于零而小于相电压，非接地相对地电压大于相电压而小于线电压，线电压仍保持不变，此时的接地电流要比金属性接地时小一些。
电力系统的中性点运行方式
主要内容
中性点不接地的三相系统 中性点经消弧线圈接地的三相系统 中性点直接接地的三相系统 中性点经阻抗接地的三相系统
概述
电力系统的中性点是指三相系统作星形连接的变压 器和发电机的中性点。 中性点采用不同的接地方式，会影响到电力系统许 多方面的技术经济问题，如电网的绝缘水平、供 电可靠性、对通信系统的干扰、继电保护的动作 特性等。因此，选择电力系统的中性点运行方式 是一个综合性间题。本章就中性点不同运行方式 的三相系统作一般综合介绍。
一、中性点不接地的三相系统
对架空线路
对电缆线路
IC
IC
UL 350
UL 10
式中IC ——接地电流，A； U ——网络的线电压，kV； L ——与电压为U具有电联系的所有线路的总长 度，km。
一、中性点不接地的三相系统
综上所述，中性点不接地系统发生单相接地故障时产生的影 响可从以下几个方面来分析。 单相接地故障时，由于线电压保持不变，使负荷电流不变， 电力用户能继续工作，提高了供电可靠性。然而要防止由于接 地点的电弧或者过电压引起故障扩大，发展成为多相接地故障。 所以在这种系统中应装设交流绝缘监察装置，当发生单相接地 故障时，立即发出信号通知值班人员及时处理，规程规定：在 中性点不接地的三相系统中发生单相接地时．继续运行的时间 不得超过2h，并要加强监视。
一、中性点不接地的三相系统
各相对地的电压分别为电源各相的相电压。在此对地电 压下，各相对地电容电流 大小相等，相位差为 120°。 如图2-1（c）所示。各相对地电容电流之和为零，所以 没有电容电流流过大地。各相电源电流 应为各相 负荷电流 与对地电容电流 的相量和， 如图2-1（b）所示，图中仅画出U相情况。
中性点不接地系统电压不平衡现象分析
中性点不接地系统电压不平衡现象分析背景介绍在电力系统中，常见的中性点不接地供电方式，即三相电源中性点没有连接地线，被称为中性点不接地系统。
在这种情况下，系统中出现不平衡电压的现象比较常见。
本文将对中性点不接地系统中出现电压不平衡的原因进行分析，并提出解决方案。
电压不平衡现象在中性点不接地系统中，由于系统中存在单相负载、三相不对称负载等诸多因素，会导致系统中出现电压不平衡的现象。
电压不平衡指的是三相电压中存在不同的相电压值，可以通过计算三相电压的平均值和标准差得到。
在电力系统中，电压不平衡会对负载设备产生很大的影响，如使电机出现震荡、过热等不良反应，甚至驱使设备损毁。
产生原因分析1. 三相不对称负载三相不对称负载是导致中性点不接地系统电压不平衡的主要原因。
三相不对称负载是指在三相电源下，每相负载大小、性质不同。
由于负载不相同，会导致电流的不相等，从而产生电压降，进而导致电压不平衡的出现。
2. 单相负载中性点不接地系统中，由于单相负载连接方式与三相负载不同，单相负载会导致各个电流之间的相位差不同，从而引起电压不平衡的现象。
3. 母线电感母线电感也是导致电压不平衡的一个因素。
母线电感的存在，导致每相电流之间相位差不同，也会引起电压不平衡的现象。
4. 其他因素除了以上三个因素之外，还有一些其他因素可能导致中性点不接地系统电压不平衡，包括系统的开关控制方式、电气设备的故障等诸多因素。
解决方案针对中性点不接地系统中电压不平衡的问题，有以下几个指导性的解决方案。
1. 优化负载配置通过优化负载配置，使得负载在三相电源下的负载大小、性质基本相同，可以有效地减小电流不相等的现象，从而缓解电压不平衡带来的不良影响。
2. 增加中性点接地增加中性点的接地，可以有效地减小电压不平衡，进而达到保护电气设备的目的。
不过，这种方式需要考虑系统的绝缘水平和设备的耐受能力。
3. 使用无源式电流平衡器在中性点不接地系统中，可以使用无源式电流平衡器来消除三相电流不平衡的问题，从而达到电压平衡的目的。
中性点不接地系统C相完全接地
中性点不接地系统C相完全接地
2010-12-09 10:04 zxd861113|分类：工程技术科学|浏览3306次
1，图中串个电容再接地有什么用？
2，A B C三相不是接地了吗？怎么C相又接地？什么意思啊？
3，三个线圈啥意思？
为什么叫等效电容？它们三个为什么接地啊？怎么短路的啊？
向左转|向右转
提问者采纳
1 图中的电容是线路对地分散电容，为了计算方便分析和计算便用等效电容代替；
2 正常运行时候线路三相通过电容接地，电容阻抗很大，所以实际上A、B、C
正常时没有接地的。
只有因为特殊原因（比如架空线碰到树枝，或施工挖破电缆等导致对地绝缘被破坏），才是我们常规说的接地故障发生了，比如上图的C
相就表示发生了接地故障。
3 三个圈圈是电机的三相绕组，表示电源系统。
等效电容含义：你要知道线路一通电之后，线路每一个微小部分对地都有电容存在，当然电容可能很小很小，但因为线路很长，所有的电容加起来那可能就比较大了，等效电容就是把全部长度对地的电容加起来后的和，用这样一个电容来代替无处不在的微小电容。
ok？。
(完整word版)中性点不接地系统运行方式
（一）中性点不接地的电力系统 1、正常运行 （1)电压情况:如三相导线经过完善换位，各相对地电容相等,即：C 1＝C 2＝C 3＝C ，则Y 1＝Y 2＝Y 3＝Y 。
所以：注意以上公式都是向量公式。
图1 正常运行时中性点不接地的电力系统（a ） 电路图； （b ） 相量图可见正常运行中，电源中性点对地电压为零，即中性点对地电位相等。
各相对地电压为： 第1相:11,1U U U U n••••=+=；第2相: 22,2U U U U n••••=+=；第3相：33,3U UU U n••••=+=;03321=++-=••••U U U U nY Y Y YU Y UY U Un321332211++++-=••••结论:正常运行时，各向对地电压为相电压，中性点对地电压为零.（2)电流情况：由于各相对地电压为电源各相的相电压。
所以电容电流大小I C1、I C2、I C3相等，相位差为1200。
它们之和仍为零I 3=I C1+I C2+I C3=0，所以没有电容电流流过大地.当各相对地电容不等时,不为零,发生中性点位移现象。
在中性点不接地系统中，正常运行时中性点所产生的位移电压较小，可忽略。
2、发生单相接地故障时 (1）电压情况:图2为第3相发生完全接地的情况,完全接地即是金属性接地，接地电阻很小，容易看出，这时中性点对地的电压：3U U n-=。
各相对地电压为： 第1相：131'1U U U U n ••••=+=； 第2相： 232'2U U U U n ••••=+=； 第3相:0'3=•U；图2生单相接地故障时的中性点不接地系统n U •结论：故障相对地电压为零，中性点对地电压为相电压，非故障相对地电压升高为线电压.因此，这类系统设备的对地的绝缘要按线电压来考虑. （2)电流情况：由于输电线路和电机电器的导电部分对地存在分布电容，所以发生单相接地故障时,故障点存在接地电容电流。
电力系统中性点接地
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教 教 学 内
学 容
Hale Waihona Puke 过 板程 书2、不完全接地：即故障点经过一定的电阻接地。 1）接地相对地电压大于零而小于相电压，未接地相对地电压大于相电压而 小于线电压。 2）中性点电压大于零而小于相电压，线电压仍保持不变。 3）接地电流比完全接地时要小一些。 由此可见： 1）非故障两相的对地电压数值升高 3 倍，即变为线电压；三相系统的线电 压大小不变，相位差仍和正常运行时一样，不影响线电压电力用户的工作。 2）相对他的电容电流也相应增大 3 倍；而 W 相已接地，该相对地电容电 流为零，三相对地电容电流之和不再为零，大地中有电流流过。 Ic=3ωCUph 式中 Uph——电源的相电压，V； w ——频率，rad／s； C——相对地电容，F. 中性点不接地系统中，单相接地电流等于正常运行时相对地电容电流的三 倍。其值与网络的电压、频率和相对地电容的大小有关，而相对地电容又与线路 的结构（电线或架空线）和长度有关。实用计算中按下式计算 对架空线路 对电缆线路 式中 U——电网的线电压，kV； L——相同电压等级的具有电联系的所有线路的总长度，km。 2、不完全接地：即故障点经过一定的电阻接地。 (三)适用范围 1、电压在 500V 以下的三相三线装置 2、3~10kV 系统当接地电流 c ≤30A
教 学 过 程 内 容 及 板 书 提问：电力网的额定电压的确定 复习内容：电力系统额定电压、额定电流、额定容量 引入： 课题一 电力系统中性点的接地方式
电力系统的中性点：是指星形连接的变压器或发电机的中性点。 常见接地方式有三种：中性点不接地系统 中性点经消弧线圈接地系统 中性点直接接地系统 c 一、中性点不接地系统 （－）中性点不接地系统的正常工作 如图所示，为简化的中性点不接地三相系统正常运行情况的示意图，图中断路 器 QF 正常运行时处于合闸状态。正常运行时，三相电源的相电压分别为 Uu、 Uv、Uw，并且三相对称，中性点的电位 U
电力系统中性点运行方式
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单相接地故障时的中性点直接接地的电力系统
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• 分析 • 单相接地时 （C相） • 1、电压情况
调线圈匝数，使I地=0
∵IL与IC方向相反 ∴IL起到抵消IC的作用。
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电压变化特点: ➢ 故障相对地电压变为零 ➢ 非故障相对地电压升高 3 倍 ➢ 系统各相对地的绝缘水平也按线电压考虑
小电流接地系统发生单相接地故障时，接地点将通过接地
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补偿方式及选用
1、全补偿
接地点电流为零（不采用）
缺点：由XL=XC，网络容易因不对称形成 串联谐振过电压
2、欠补偿 接地点为容性电流（少采用） 缺点：易发展成为全补偿方式
3、过金补品偿质•高追求
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课题三 中性点直接接地的三相系统
课题一 中性点不接地的三相系统 课题二 中性点经消弧线圈接地的三相系统 课题三 中性点直接接地的三相系统
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• 1、电力系统的中性点：发电机、变压器Y形接线的中性点
中性点不接地系统
中性点不接地系统的缺点
（－）绝缘水平要求高
单相接地时，非故障相对地电压升高√3倍．所以，在这种电网中的设备绝 缘水平高和费用大。 （二）存在弧光接地过电压的危险 单相接地电流不大时，电流流过零值时的电弧将自行熄灭，故障消失；单 相接地电流大于30安时， 产生稳定电弧，将形成持续性弧光接地，将会损坏 设备并导致两相甚至三相短路；当接地电流大于10安小于30安时，有可能产 生一种不稳定的间歇性电弧，随之将出现弧光过电压，幅值可达2．5至3倍相 电压，足以危及整个电网的绝缘。在变压器的中性点装设消弧线圈形成的电 感电流与电容电流相补偿，将使接地电流限止，甚至近于零，从而消除了接 地处的电弧以及由它产生和危害。 （三）接地继电保护的选择困难 因而要实现灵敏的有选择性的保护就比较困难， 特别是经消弧线圈接地的电力网更困难． （四）断线可能引起谐振过电压 导线的开断、开关不同期切合和熔断器不同期 熔断将引起铁磁谐振过电压。 由断线引起的谐振过电压可能导致避雷器爆炸，负载变压器的相序反倾和电 气设备绝缘闪络等现象。
中性点不接地的三相系统
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பைடு நூலகம்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2h。三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。。
中性点不接地系统原理
中性点不接地系统原理
中性点不接地系统是一种用于保证电力系统可靠运行和人身安全的重要装置。
其原理是采用三绕组变压器，其中一个绕组不与地相连，即中性点不接地。
这样做的目的是为了防止系统出现单相接地故障时形成电流回路，从而降低故障对电网的影响。
中性点不接地系统的工作原理可以概括为以下几个关键步骤：
1. 建立系统的星形连接：将三个绕组分别与三相电源相连，形成系统的星形连接。
2. 中性点不接地处理：其中一个绕组的中性点不与地相连，而是通过中性点不接地开关与地电位隔离。
3. 故障侦测：当系统出现单相接地故障时，故障相的电压会增加，而不接地绕组的中性点电压保持为零。
通过电压差异的侦测，可以及时发现故障的存在。
4. 自动断开故障相：当检测到系统出现故障时，不接地中性点系统会自动切断故障相的电源，以阻断故障电流的流动，保护电力设备不受损坏。
中性点不接地系统的设计和运行需要考虑多种因素，如系统的容量、故障侦测精度、自动断开故障相的速度等。
全面的系统保护策略和设备的协同工作可以有效提高电力系统的可靠性和安全性。
电力系统的中性点运行方式
电力系统的中性点运行方式三相交流电系统的中性点是指星形连接的变压器或发电机中性点。
中性点的运行方式有三种：中性点不接地系统，中性点经消弧线圈接地系统和中性点直接接地系统。
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对供电可靠性要求。
1、中性点不接地的电力系统L系统正常运行时，如图1。
各相的对地电压均等于相电压，中性点对地电压为零。
各相的对地电容电流对称，其电容电流的向量和为零。
图1正常运行时的中性点不接地电力系统(a)电路图(b)相量图2.系统发生单相接地时，如图2。
接地相对地电压为零，非接地相对地电压升高为线电压，即为相电压的倍，接地相的电容电流为零，非接地相的对地电流也增大为倍，接地电流为正常运行时每相的对地电容电流的3倍。
图2单相接地时的中性点不接地电力系统(a)电路图(b)相量图2、中性点经消弧线圈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(3~IOkV 系统接地电流大于30A；20-63kV系统接地电流大于IOA)时，为了防止产生断续电弧引起过电压或造成短路，中性点应经消弧线圈接地，消弧线圈实际上就是电抗线圈。
发生单相接地时，各相对地电压电容电流的变化情况与中性点不接地系统一样。
消弧线圈对电容电流的补偿有三种方式：(1)全补偿IL=IC；(2)欠补偿ILVlC；(3)过补偿IL>ICo实际上都采用过补偿，以防止由全补偿引起的电流谐振，损坏设备或欠补偿由于部分线路断开造成全补偿。
图3中性点经消弧线圈接地的电力系统(a)电路图(b)相量图3、中性点直接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，非接地的相电压不发生变化。
中性点不接地系统
中性点不接地系统的缺点
五）电磁式电压互感器的谐振过电压 由于电网参数不对称，出现中性点位移，常会引起铁磁谐振过电压，使电
磁式电压互感器的高压保险丝频繁熔断，或造成互感器本身的烧毁。限制和 消除铁磁谐振过电压的措施： 1．选用励磁特性较好的电压互感器或改用电容式互感器。 2．在电磁式电压互感器的开口三角形绕组中加装阻尼电阻，可消除各种谐振 现象。 3．在母线上加装一定的对地电容，使Xc0≤0．01XT，谐板就不能发生。 4．采用临时的倒闸措施，如投入消弧线圈，将变压器中性点临时接地以及投 入事先规定的些某线路或设备等。 (end) 。
中性点不接地系统
中性点不接地的三相系统
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高 单相接地时，非故障相对地电压升高√3倍．所以，在这种电网中的设备绝
缘水平高和费用大。 （二）存在弧光接地过电压的危险
单相接地电流不大时，电流流过零值时的电弧将自行熄灭，故障消失；单 相接地电流大于30安时， 产生稳定电弧，将形成持续性弧光接地，将会损坏 设备并导致两相甚至三相短路；当接地电流大于10安小于30安时，有可能产 生一种不稳定的间歇性电弧，随之将出现弧光过电压，幅值可达2．5至3倍相 电压，足以危及整个电网的绝缘。在变压器的中性点装设消弧线圈形成的电 感电流与电容电流相补偿，将使接地电流限止，甚至近于零，从而消除了接 地处的电弧以及由它产生和危害。 （三）接地继电保护的选择困难 因而要实现灵敏的有选择性的保护就比较困难， 特别是经消弧线圈接地的电力网更困难． （四）断线可能引起谐振过电压
中性点非直接接地系统的零序保护
中性点非直接接地系统的零序保护（一）中性点不搪地系统的零序保护1、单相接地故障的特点中性点不接地系统，正常运行时三相对称，中性点对地电压等于零，全系统没有零序电压和零序电流。
当系统发生单相接地时，系统各处故障相的对地电压等于零。
三相对地电压不平衡，出现零序电压；系统电流分布如图3-17所示。
图示为三条线路L1、L2和L3，假设均未带负荷，在线路L3上发生A相单相接地故障，由于系统中性点不接地，发生单相接地短路时，系统没有其他的直接接地点，短路电流只能通过单相接地故障点和各条线路非故障相对地分布电容构成通路，根据图示电流分布，中性点不接地系统发生单相接地故障时有如下特点：1)故障相对地电压等于零，系统出现零序电压；2)所有线路出现接地电流(零序电流)，接地电流为容性电流；故障点接地电流等于所有线路的对地电容电流之和；3)故障线路的零序电流等于所有非故障线路的电容电流之和，方向由线路流向母线；4)非故障线路的零序电流等于本身线路非故障相的对地电容电流，方向由母线流向线路。
可见，中性点不接地系统发生单相接地故障时的零序电流数值不大，三相电压之间的线电压仍然对称，能够对负荷供电，因此不必立即跳闸，可以连续运行l～2h。
为了防止故障发展扩大，要求此时继电保护动作发出信号。
2．单相接地保护目前，对于中性点不接地系统，通常采用绝缘监视和接地选线的方式实现单相接地保护。
(1)绝缘监视装置。
绝缘监视装置反应中性点不接地系统发生单相接地故障时，系统出现零序电压而动作发出信号，也称为零序电压保护，原理接线图如图3-18所示。
电压互感器二次有两组绕组，其中一组接成星形，接三个电压表，用于测量各相对地电压；另一组接成开口三角形，用于测量零序电压，用过电压继电器KV反应零序电压。
系统正常运行时，三相对称，无零序电压，过电压继电器KV不动作，三个电压表指示相同，为相电压；发生单相接地，系统出现零序电压，过电压继电器KV动作后接通信号回路，发出接地故障信号，此时接地相电压降低，根据电压表PV的读数可判断接地相。
中性点不接地系统三相电压不平衡分析
中性点不接地系统三相电压不平衡分析摘要:本文通过对中性点不接地系统三相电压不平衡的原因进行分析，比较不同故障导致电压不平衡时电压幅值、零序电压、接地信号的情况，用于快速发现变电站内的电压不平衡的原因，以便于运行人员快速发现故障，快速处理。
关键词：中性点不接地、电压、三相不平衡0引言变电站内35kV或10kV系统经常出现三相电压不平衡的现象，而35kV或10kV系统中性点一般采用不接地或经消弧线圈接地的模式，就是我们俗称的中性点不接地系统或为小电流接地系统。
因此，对变电站中性点不接地系统的三相电压不平衡原因进行分析，将不同原因导致三相电压不平衡时的表象呈现出来，方便现场运行人员快速判别故障，才能快速处理。
1三相电压不平衡的危害三相电压不平衡会影响变压器等设备的安全运行和正常出力，引起继电保护及安全自动装置的误动作，引起电网损耗的增加。
（1）对变压器危害：变压器在负载不平衡状态运行，一相电压处于满载，其余两相未满载，导致变压器容量无法得到充分的利用，而且变压器在长期负载不平衡运行时，造成其局部过热，降低其使用寿命。
（2）对线路的危害：供电线路在三相不平衡系统中，负序电流的产生带来了附加损耗，增大线损和压降。
（3）可能会造成继电保护误动作。
（4）对于敏感性负荷可能会造成无法正常工作。
（5）负序分量的产生，使电动机定子、转子的铜耗增加，电动机过热并导致绝缘老化加快。
降低其运行寿命。
2电压不平衡的主要原因及表象在变电站内电压不平衡现象常见、特征多样；若认识不足，查找故障点时间过长，会耽误送电。
如判断错误，会影响设备稳定运行，甚至扩大事故。
因此，对不同原因引起三相电压不平衡的现象，进行分析。
引起变电站电压不平衡的主要原因如下图1所示：图1：电压不平衡原因2.1三相电压平衡的条件三相电压平衡是指：电压幅值相等、相角相差120°，其向量关系如下图2所示：图2:三相电压平衡向量2.2电压互感器保险熔断导致的电压不平衡（1）电压互感器高压侧保险熔断以电压互感器高压侧A相保险熔断为例如图3，A相电压降低为零，其余两相(B、C相)为正常电压，三相两两向量角差为120°，因断相造成三相电压不平衡，开口三角形处也会产生不平衡电压，输出零序电压，起动接地装置，发出接地信号。
课题一中性点非有效接地系统
线路越长，电容电流就越大。
地下电缆的电容电流远大于架空线路的电 容电流。
（3）线电压的情况
线电压的大小和方向保持不变。
因此可以继续运行，但不能超过2小时。
因为非故障相的对地电压升高，可能会击 穿某些绝缘薄弱处，造成两相接地。
所以，中性点不接地系统发生单相接地故 障后可以继续运行，供电可靠性高。
二、中性点经消弧线圈接地
（一）消弧线圈的工作原理 消弧线圈是一个带铁芯的电感线圈，其电
阻很小，电抗很大。 消弧线圈有多个分接头，可以通过改变匝
数来调节其电抗值。
消弧线圈一端接发电机或变压器的中性点， 另外一端接地。
正常运行时，中性点对地电压为零，消弧 线圈两端没有电压，线圈中没有电流。
调容式
通过投切并联的电容器改变总电感值。
电容器有多种大小，可以根据需要自由组 合。
调可控硅式 调可控硅式消弧线圈是把高短路阻抗变压器的一 次绕组作为工作绕组接入配电网中性点，二次绕 组作为控制绕组由2个反向连接的可控硅短接，调 节可控硅的导通角由0～180°之间变化，使可控 硅的等效阻抗在无穷大至零之间变化，输出的补 偿电流就可在零至额定值之间得到连续无极调节。 可控硅工作在与电感串联的无电容电路中，其工 况既无反峰电压的威胁，又无电流突变的冲击， 因此可靠性得到保障。
调气隙式 通过移动铁芯改变磁路磁阻达到连续调节 电感的目的。然而其调整只能在低电压或 无电压情况下进行，其电感调整范围上下 限之比为2.5倍。控制系统的电网正常运行 情况下将消弧线圈调整至全补偿附近，将 约100欧电阻串联在消弧线圈上。用来限制 串联谐振过电压，使稳态过电压数值在允 许范围内。
缺点：1.工作噪音大，可靠性差 动芯式消弧线圈由于其结构有上下运动部件，当 高电压实施其上后，振动噪音很大，而且随着使 用时间的增长，内部越来越松动，噪音越来越大。
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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
ICU＝ICV＝ICW＝ωCUph
对称电压的作用下，各相的对地电 容电流大小相等，相位相差120°，如 图（c）所示。
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，如图（b）所 示，图中仅画出U相的情况。
接电电我地力机国，系的电经统中力消中性系弧性点统线点。广圈是泛接三采地相用及绕的直组中接作性接星点地形接三连地种接方。的式变主压要器有和不发 路电系电电力统力流系中系、统性统过中点中电性接性压点地点水与方接平大式地、地（方继间即式电的中与保电性电护气点压和连运等自接行级动方方、装式式单置，）相的称。接配为地置电短等力 有电关力，系直统接中影性响点电的网运的行绝方缘式水，平可、分系为统中供性电点的非可有靠效性接 和地连和续中性性、点主有变效压接器地和两发大电类机。的运行安全以及对通信
（３）3～10kV电缆线路构成的系统，接地电流IC ＜30A；
（４）与发电机有直接电气联系的3～20kV系统， 如果要求发电机带内部单相接地故障运行，当接地 电流不超过允许值时。
第一节 中性点不接地的三相系统 思考练习
思考练习
《发电厂变电站电气设备》 第二章 中性点的运行方式
1.什么是电力系统中性点？我国电力系 统常用的中性点运行方式有哪几种？
《发电厂变电站电气设备》
第二章 电力系统中性点的运行方式
第一节 中性点不接地的三相系统
第一节 中性点不接地的三相系统 教学内容
《发电厂变电站电气设备》 第二章 中性点的运行方式
本节教学内容
一、正常运行情况 二、单相接地故障 三、适用范围
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第一节 中性点不接地的三相系统 引言
《发电厂变电站电气设备》 第二章 中性点的运行方式
2.中性点不接地系统中，发生单相接地 故障时，各电压和电流如何变化？画出 电压、电流相量图。
第一节 中性点不接地的三相系统
《发电厂变电站电气设备》 第二章 中性点的运行方式
第一节 中性点不接地的三相系统
《发电厂变电站电气设备》 第二章 中性点的运行方式
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《发电厂变电站电气设备》 第二章 中性点的运行方式
电力系统正常运行时，一般 认为三相系统是对称的，若三 相导线经过完全换位，则各相 的对地电容相等，相对地电压 分别为：
U ud U u U n U u
U vd U v U n U v
U wd U w U n U w
系中统性的点干非扰有等效。接地包括中性点不接地、中性点经消弧
线圈接地和中性点经高电阻接地的系统，当发生单相
接地时，接地电流被限制到较小数值，故又称为小接
地电流系统；
中性点有效接地包括中性点直接接地和中性点经小阻 抗接地的系统，因发生单相接地时接地电流很大，故 又称为大接地电流系统。
第一节 中性点不接地的三相系统 一、正常运行情况
《发电厂变电站电气设备》 第二章 中性点的运行方式
中性点不接地系统发生单相接地故障时产生的影响：
单单相相接接地地故时障，时在，接由地于处线有电接压地保电持流不流变过，，对会电引力起用电户弧没， 有影此响电，弧用的户强可弱继与续接运地行电，流提的高大了小供成电正可比靠。性。
为防当止接由地电于流接不地大点时的，交电流弧电及流伴过随零时产电生弧的将过自电行熄压灭，，引接起地故 障范围故扩障大随之，消在失这，种电系网即统可中恢必复须正装常运设行交；流绝缘监察装置， 当发生当单接相地电接流地超故过障一时定值，时立，即将发会出产生绝稳缘定下的降电的弧，信形号成，持通续 知运行的短值电路班弧，接尤人地其员， 在及高 电时温 机处的 或电 电理弧 器。可 内能 部损 发坏 生设 单备 相， 接甚地至出可现能电导弧致时相最间危 电力险系；统的有关规程规定：在中性点不接地的三相系统 中发生接单地相电流接小地于时30，A而允大许于继5～续1运0A行时的，有时可间能不产得生超一种过周2期ｈ性， 并要加熄强灭监与复视燃。的间歇性电弧，将引起过电压，其幅值可达2.5～ 系统3但倍中当的电绝相缘气电存设压在备，薄这和弱个线点过时路电，的压可对对能于地发正绝生常击缘电穿必气而须绝造缘按成来能短说路承应，受能危线承及受电整，压 考虑设个计电，网的从安而全相。应地增加了投资。
第一节 中性点不接地的三相系统 二、单相接地故障
《发电厂变电站电气设备》 第二章 中性点的运行方式
当W相完全接地时，故障相的对地电压为零，即：U wk 0
则有： U wk U n U n
U n U w
非故障相U相和V相的对地电 压分别为：
U uk U u U n U u U w
《发电厂变电站电气设备》
第一节 中性点不接地的三相系统 三、适用范围
《发电厂变电站电气设备》 第二章 中性点的运行方式
（１）3～10kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路 构成的系统和所有35kV、66kV系统，不直接连接 发电机的系统；当接地电流IC＜10A时；
（２）3～10kV非钢筋混凝土或非金属杆塔的架空 线路构成的系统，电压为3kV时，接地电流IC＜ 30A；电压为6kV时，接地电流IC＜20A；
《发电厂变电站电气设备》 第二章 中性点的运行方式
Ｗ接相地接电地流时的，大W小相与对系地统电的容电被压短、接频，率Ｗ和相对的地对电地容电值容有电 流关为，零而。对未地接电地容U值、又V与相线的路对的地结电构容（电电流缆的或有架效空值线为、：
有杆无塔避型雷式线和）导、线IC布长U 置度方有IC式关V 、。 相3间C距U离Ph、导线对地高度、
性单电此相流时接流三地过相电，对容并地电通电流过容的接电实地流用点之计形和算成不为回再：路等，于接零地，电大流地中：有容
IC
U
(
L135I03C5L2) (
I
CU
式中：IC—接地电容电流，A；
I CVU)—系统的线电压，kV；
L1—架空线路的总长度，km；
单相接地故障时，流过大地的L电2—容电电缆流线路，的等总于长正度常，k运m行。
v U n U v U w
非故障相的对地电压升高到线电压，
即升高为相电压的 倍，3各相对地电
压的相量关系如图（b）所示：
系统三相的线电压仍保持对 称且大小不变。因此，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。
第一节 中性点不接地的三相系统 二、单相接地故障
时一当相发对生地不电完容全电接流地的时3，倍即，通其过有一效定值的为电：阻接地时，接地
相压的大相于对相地电电压压而大小IC于于零线而电3IC小压U 于， 相中3电性CU压点P，电h 未压接大地于相零的而对小地于电相
电压，线电压仍保持不变，此时的接地电流要比完全接地
时小一些。
第一节 中性点不接地的三相系统 二、单相接地故障