中性点不接地系统.
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。
中性点不接地运行方式
任务3 中性点不接地的三相系统
一、正常运行情况
二、单相接地故障
三、中性点不接地系统适用范围
一、正常运行情况
各相导线间电容及所引起的电容电流较小，不考虑，各相 导线对地电容用集中的等效电容Cu、Cv、Cw代替。
1、电源电压UU、UV、UW对称；
2、Cu、Cv、Cw看成以地为中点的一组星形负荷；
3、设Un 为电源中性点对地间电压，则：
I C 3I CU 3CU X
结论：单相接地电流等于正常运行 时一相对地电容电流的三倍。
• IC的值与电压、频率、对地电容有关，而C
又与线路结构和长度有关。
• 实用公式： UL IC • 架空线： 350 • 电缆 : UL
IC 10
式中： U—网络线电压（KV） IC—--单位为(A) L—电压为U，具有电 联系的所有线路总长 度（KM）
电压达2.5-3倍相电压，危及电网绝缘。
三、中性点不接地系统适用范围
35KV以下绝缘投资增加不多而可靠性增加多。 1、电压为500V以下三相三线制装置 2、3-10KV IC≤30A 3、20-60KV IC≤10A 4、与发电机有直接电气联系的3-20KV系统，要 求G带内部单相接地故障运行，IC≤5A
3 倍。
正常时电容电流有效值：ICU=ICV=ICW=ωCUx W相接地： I CU I CV 3CU X
I CW 0
（CW短接）
三相对地电容电流之和不为零，大地 中有电流，通过接地点构成回路。
I C ( I CU I CV )
I C 超前 U W 900，有效值
U W 0
10kV系统中性点接地方式
10kV系统中性点接地可分为：
中性点不接地系统（中性点非有效接地系统）(包括中性点不接地系统、经消弧线圈接地系统、高电阻接地系统)；
中性点接地系统（中性点有效接地系统）(中性点直接接地系统或经低电阻接地系统)。
1.10kV系统中性点不接地系统
(பைடு நூலகம்)接地故障特点
配电系统在正常运行时，三相基本平衡电压作用下，各相对地电容电流ICL1、ICL2、ICL3相等，分别超前相电压90°，ICL1＝ICL2＝ICL3＝UΦωC，其ICL1＋ICL2＋ICL3＝0，系统中性点与地有相同电位。
过补偿方式，接地故障残余电流Id较大，不利于接地故障点电弧自熄，但它不易产生串联谐振过电压。实际运行中，过补偿方式常被采用。
系统在运行中，经常接通或切除部分回路，系统中分布电容电流有较大的变化，满足脱谐度的要求，消弧线圈的电感也相应改变，需人工改变消弧线圈的抽头位置，接地故障残余电流Id小于5A～10A以下，系统出现谐振过电压可能性降低。发生接地故障时，非故障相对地电压升高 倍。
IC——接地电容电流(单位:A)。
上述电容电流的计算值只能用于某些对准确度要求不很高的场合.
通过上述估算,可知道系统的总的零序电流，然后进行电流互感器的选择，电流互感器选择的基本原则是：线路发生单相故障时，安装在该线路的零序电流电流互感器二次侧能提供大于10mA ,且小于800mA的零序电流。
零序电流的检测，架空出线是采用三相电流组成滤过器来检测零序电流，接线如图14.2-5所示；电缆出线是采用零序电流互感器，电缆穿过零序电流互感器内孔，电缆头的接地线务必穿过零序电流互感器后再接地，接线如图14.2-6所示。
10kV经低电阻接地系统中，发生接地故障时的故障电压虽时间不长，但幅值很高。低压采用TN系统供电时，应采取以下措施：变电所内设置两组接地极；采用主等电位联结措施；在主等电位联结范围外供电时，采用局部TT系统供电。低压采用TT系统供电时，变电所的外露可导电部分的接地电阻不超过1Ω或带有已接地的合适的有金属护层的高压电缆和低压电缆总长度超过1km。
中性点不接地系统单相接地处理培训
contents
目录
• 中性点不接地系统介绍 • 单相接地故障的识别与处理 • 中性点不接地系统单相接地故障的案例
分析 • 中性点不接地系统单相接地故障的预防
与维护 • 中性点不接地系统单相接地故障处理的
安全注意事项
01
中性点不接地系统介绍
中性点不接地系统的定义和特点
定期进行安全培训，提高安全意识
组织定期的安全培训，提高操作人员的安全意识和技能水平 。
通过案例分析、模拟演练等方式，使操作人员深入了解单相 接地故障处理的危险点和应对措施，提高应对突发事件的能 力。
THANKS
感谢观看
操作人员应具备相关的电气知识，了 解中性点不接地系统的基本原理和单 相接地故障的特性。
操作人员应经过专业培训，熟悉接地 故障处理的方法和步骤，以及相应的 安全操作规程。
遵守安全操作规程，确保设备安全运行
在处理单相接地故障时，操作人员应严格遵守安全操作规程，确保设备的安全运 行。
操作人员应密切关注系统运行状况，发现异常情况应及时采取措施，防止事故扩 大。
定期检查
对中性点不接地系统的各个部分进行定期检查，包括变压器 、线路、开关等，确保其正常运行。
测试绝缘
定期对系统中的设备进行绝缘测试，及时发现并处理潜在的 绝缘故障。
及时处理和修复单相接地故障
快速响应
一旦发现单相接地故障，应立即启动 应急预案，组织专业人员进行排查和 处理。
修复故障
根据故障情况，采取相应的修复措施 ，如更换设备、修复线路等，尽快恢 复系统正常运行。
定义
中性点不接地系统是一种电力系 统配置，其中变压器或发电机的 中性点没有直接接地。
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。
第一节中性点不接地的三相系统
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
第三节 中性点不接地的三相系统
一、中性点不接地系统
正常运行情况
电力系统正常运行时，一般
•
•
UU U V UW 0
认为三相系统是对称的，若三 相导线经过完全换位，则各相
•
•
•
IUC IVC IWC 0
的对地电容相等，则有：
•
UN 0
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
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。
电流变得很小或等于零，从而消除了接地处
的电弧以及由电弧所产生的危害，消弧线圈
也正是由此得名。 通过消弧线圈的电感电流：
IL
U ph
L
消弧线圈的补偿方式
1.完全补偿 完全中补性偿点是经使电消感弧电线流圈等接于接地地系电统容发电生流，单接相地接处地电故流为障零时。，在
正 允常许运运行行时不的某超些过条两件小下时，可，能如形在成这串段联谐时振间，内产无生法谐振消过除电接压地， 危 点及，系应统将的接绝缘地。的部分线路停电，停电范围越小越好。
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。
（1）3-66KV系统由于设备绝缘水平按线电压考 虑对设备造价影响太大，为提高供电可靠性，一 般采用中性点不接地运行方式，如果单相接地电 流大于一定数值时，则应采用中性点经消弧绕组 接地运行方式。
四、中性点经小电阻接地系统 以电缆为主体的35kV、10kV城市电网,可采用经
小电阻接地方式，
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（Grounded Neutrals System）是一种应用于交流电力系统的安全保护措施。
在这种系统中，中性点（Neutal point）不与地接触，而是通过一个专门的中性点不接地变压器（Grounding Transformer）来实现。
该系统的原理和设计旨在降低电力系统中电流的不平衡，提高电力系统的可靠性和安全性。
中性点不接地系统最主要的作用是防止电力系统中的接地故障，避免电流通过接地路径回路流过人体并产生电击危险。
中性点不接地变压器的设计使得中性点与地之间形成一个高阻抗的连接，当电力系统中出现接地故障时，电流无法通过中性点到达地，从而阻断了电流通过人体的路径。
中性点不接地系统的原理可分为两个方面：保护和绝缘。
在保护方面，中性点不接地系统通过将中性点与地隔离，减少了电流通过人体的路径，避免了电流通过人体产生电击的危险。
此外，该系统还可以通过监测中性点电流，及时发现接地故障，从而提高了电力系统的安全性。
在绝缘方面，由于中性点与地隔离，中性点不接地系统可以提高电力系统的绝缘水平。
由于中性点不接地，电力系统中的绝缘损耗减少，从而提高了绝缘的可靠性和耐久性。
此外，该系统还可以防止由于接地引起的电流回流问题，避免电力系统中出现电流泄漏和绝缘故障。
对于中性点不接地系统，需要注意一些关键因素。
首先，对于电力系统的设计和选择中性点不接地系统的方法，需要根据实际情况进行合理的选择。
其次，在中性点不接地系统中，应当建立全面的监测和保护措施，及时发现和排除接地故障。
最后，中性点不接地系统的安装和维护需要严格按照相关规范和标准进行，确保系统的可靠性和安全性。
总的来说，中性点不接地系统通过隔离中性点与地，减少了电流通过人体的路径，提高了电力系统的安全性。
同时，该系统还可以提高电力系统的绝缘水平，减少绝缘损耗，避免电流回流问题。
然而，中性点不接地系统的设计和选择需要综合考虑实际情况，并建立全面的监测和保护措施，确保系统的可靠性和安全性。
中性点接地和中性点不接地的区别
中性点接地和中性点不接地的区别电力系统中性点运行方式有不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地或直接接地等多种。
我国电力系统目前所采用的中性点接地方式主要有三种：即不接地、经消弧线圈接地和直接接地。
小电阻接地系统在国外应用较为广泛，我国开始部分应用。
1、中性点不接地（绝缘）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，及时在正常运行状态下，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的。
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。
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。
2、中性点经消弧线圈接地的三相系统上面所讲的中性点不接地三相系统，在发生单相接地故障时虽还可以继续供电，但在单相接地故障电流较大，如35kV系统大于10A，10kV系统大于30A时，就无法继续供电。
电力系统中性点的运行方式
消弧线圈的结构与型号
消弧线圈装有铁芯，可调、电阻小、电抗很大， 外形跟小容量变压器相似，装在发电机或变压器 的中性点与大地之间。为调节线圈匝数，通常有 5～9个分接头可选用，用来改变补偿程度，国产 型号为XDJL。其中X—消弧线圈；D—单相； J—油浸式；L—铝线。
一般认为：中性点直接接地系统对通信干扰影响 最大；中性点经消弧线圈接地系统对通信的干扰最 小。
5.系统稳定性
在大接地电流系统中发生单相接地时，由 于接地电流很大，电压的剧烈下降、线路 的突然切除可能导致系统稳定的破坏。如 果采用小接地电流系统，则流过接地点的 电流很小，不存在引起失步的可能。因此， 从系统稳定的角度看，中性点直接接地系 统是不利的。
4.对通信的干扰 单相接地产生干扰对通信的影响是不可忽视的，
在某种情况下，它甚至还是选择中性点接地方式的 决定因素。
单相接地产生干扰的途径有两种，一种是静电感 应，另一种是电磁感应。
在小接地电流系统中，起主要作用的是静电感应， 可以用较简单的方法加以限制。在大接地电流系统 接地故障时，大的接地电流对临近的通信线路干扰 大，感应电压可能危及工作人员安全或引起信号装 置误动作，因此，电力线和通信线间必须保持一定 的距离。
P313 Jd1F5052
电力系统中性点的运行方式不同，其技 术特性和工作条件也不同，还与故障分析、 继电保护配置、绝缘配合等均密切相关。 采用哪一种中性点运行方式，直接影响到 电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连 续性、电网的造价以及对通信线路的干扰 程度。
一、 中性点不接地系统
正常运行情况：
2.过电压与绝缘水平
对于电力系统的绝缘水平，大接地电流系 统按相电压考虑，小接地电流系统则需按线 电压考虑。大接地电流系统比小接地电流系 统绝缘水平大约可降低20%左右，在选用避 雷器时，前者用80%避雷器，后者用100%避 雷器。
关于中性点不接地系统PT论证
关于中性点不接地系统PT论证论文导读：在中性点不接地系统中，为了监视系统中各相对地的绝缘状况以及计量和保护的需要，在每个变电站的母线上均装有电磁式PT。
当系统发生单相接地故障时，将产生较高的谐振过电压，影响系统设备的绝缘性能和使用寿命，进而出现更频繁的故障。
1.1在中性点不接地系统中，当其中一相出现金属性接地时，就会产生激磁涌流，导致PT铁芯饱和。
①发生单相间歇性电弧接地时会出现3-3.5倍额定电压的过电压，使互感器的铁芯饱和，激磁电流急剧增加引起电压互感器高压熔断器熔断。
正常情况下，当系统发生单相接地故障时，仍可在故障状态下继续运行一段时间，调试或运行检修人员可以在这段时间内通知处理故障。
关键词：PT，中性点不接地系统，电压互感器，谐振，处理在电力系统中，电压互感器(PT)是一、二次系统的联络元件，它能正确地反映电气设备的正常运行和故障情况。
PT的一次线圈并联在高压电路中，其作用是将一次高压变换成额定100V低电压，用作测量和保护等的二次回路电源，在正常电压互感器本身阻抗很小，若短路时，二次通过的电流增大造成二次熔断器熔断，影响表计指示及引起保护误动。
所以，正常运行中的PT二次侧不允许短路。
1、PT单相接地及处理在中性点不接地系统中，为了监视系统中各相对地的绝缘状况以及计量和保护的需要，在每个变电站的母线上均装有电磁式PT。
当系统发生单相接地故障时，将产生较高的谐振过电压，影响系统设备的绝缘性能和使用寿命，进而出现更频繁的故障。
1.1 在中性点不接地系统中，当其中一相出现金属性接地时，就会产生激磁涌流，导致PT铁芯饱和。
如A相接地，则Uan的电压为零，非接地相Ubn、Ucn的电压表指示为100 V 线电压。
PT开口三角两端出现约100 V电压(正常时只有约0-1 V)，这个电压将起动绝缘检查继电器发出接地信号并报警或跳闸。
论文参考网。
1.2 当发生非金属性短路接地时，即高电阻、电弧、树竹等单相接地。
中性点不接地系统单相接地故障的分析及处理
中性点不接地系统单相接地故障的分析及处理中性点不接地系统（Ungrounded Neutral System）是指电网中的中性点不与地相连接或与地接触不良的电力系统。
当单相接地故障发生时，中性点不接地系统会出现特定的问题，需要进行详细的分析和处理。
1.故障分析
2.故障处理
（1）故障检测：针对中性点不接地系统的单相接地故障，首先需要及时准确地检测故障点的位置。
可以采用故障指示器、故障录波器等设备进行监测和记录，以便进行后续的处理。
（2）故障隔离：一旦发生单相接地故障，需要及时地隔离故障点，防止故障电流继续扩大。
可以采用故障断路器、隔离开关等设备进行故障隔离，将故障线路与正常线路分开。
（3）通信和保护系统调整：中性点不接地系统的通信和保护系统需要进行相应的调整和优化。
保护继电器需要能够及时准确地检测故障，并发出相应的保护命令。
通信系统需要实现故障信息的及时传输和处理，以便进行故障排除和恢复。
（4）接地系统改造：为了解决中性点不接地系统单相接地故障的问题，需要进行接地系统的改造。
可以考虑增加接地电阻，改进接地装置的连接方式，提高系统的接地可靠性。
（5）预防措施：除了对已发生的单相接地故障进行处理外，还需要采取一系列的预防措施，以防止类似故障的再次发生。
可以进行系统的巡
检和维护，定期检测接地系统的连接情况；加强对人员的安全教育和培训，提高他们对中性点不接地系统的认识和理解。
总之，中性点不接地系统单相接地故障的分析和处理需要综合考虑电
网的特点和要求，通过故障检测、隔离、通信和保护系统调整、接地系统
改造等措施，确保故障能够快速准确地得到处理，保证电网的安全稳定运行。
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 U U U n ••••=+=； 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。
如上图2（a ）所示，第3相发生完全接地（即金属性接地）时，三相电容电流不对称。
第3相电容X C C CU I I ω=='2'1。
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。
10kV系统中性点接地方式
10kV系统的接地方式10kV系统中性点接地可分为：中性点不接地系统（中性点非有效接地系统）(包括中性点不接地系统、经消弧线圈接地系统、高电阻接地系统)；中性点接地系统（中性点有效接地系统）(中性点直接接地系统或经低电阻接地系统) 。
1.10kV系统中性点不接地系统(1) 接地故障特点配电系统在正常运行时，三相基本平衡电压作用下，各相对地电容电流I CL1、I CL2、I CL3相等，分别超前相电压90°，I CL1＝I CL2＝I CL3＝UΦωC，其I CL1＋I CL2＋I CL3＝0，系统中性点与地有相同电位。
如L1相发生接地故障，忽略接地过渡电阻，视为金属性接地，10kV系统各支路的电容电流的流向如下图所示：图14.2-1 10kV系统接地故障示意从10kV系统接地故障示意图可以得出结论：a)全系统所有非故障的各支路，故障相的电容电流均为零，非故障相均有电容电流；b)在故障支路，故障相流过所有各支路的电容电流的总和；c)故障支路的电容电流其方向由负载流向电源，非故障各支路的电容电流其方向由电源流向负载；d)故障支路检测的零序电流为各非故障支路电容电流总和；e)接地故障电流大小与接地故障点的位置无关，只与接地故障点的过渡电阻有关。
10kV系统接地故障，电压与电流矢量关系如下图所示：图14.2-2 10kV系统接地故障矢量图L1相发生接地故障，相当于在L1相上加上U0＝－U L1，L2相L3相也加上U0＝－U L1，非故障相对地电压升高3倍，其夹角由120°变成60°，合成的电容电流增大3倍，接地故障电流为单相电容电流的3倍，I d＝3UΦωC。
(2) 优缺点a)接地故障引起系统内部过电压可达3.5倍相电压，易使设备和线路绝缘被击穿。
b)油浸纸绝缘电力电缆达20A，聚乙烯绝缘电力电缆达15A，交联聚乙烯绝缘电力电缆达10A，接地故障电流引燃电弧则不能自熄，引起间歇性电弧，产生过电压易产生相间短路或火灾；c)非故障相对地电压升高3倍。
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
10kV中性点不接地系统
1 10kV中性点不接地系统的特点选择电网中性点接地方式是一个要考虑许多因素的问题，它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置等有关。
并直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的安全运行以及对通信线路的干扰。
10kV中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点：当一相发生金属性接地故障时，接地相对地电位为零，其它两相对地电位比接地前升高√3倍，一般情况下，当发生单相金属性接地故障时，流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大，发出接地信号，值班人员一般在2小时内选择和排除接地故障，保证连续不间断供电。
2 系统对地电容电流超标的危害实践表明中性点不接地系统(小电流接地系统)也存在许多问题，随着电缆出线增多，10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加，当系统电容电流大于10A后，将带来一系列危害，具体表现如下：3.1当发生间歇弧光接地时，可能引起高达3.5倍相电压(见参考文献1)的弧光过电压，引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏，使小电流供电系统的可靠性这一优点大受影响。
3.2 配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍，时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断，严重威胁着配电网的安全可靠性。
3.3 当有人误触带电部位时，由于受到大电流的烧灼，加重了对触电人员的伤害，甚至伤亡。
3.4 当配电网发生单相接地时，电弧不能自灭，很可能破坏周围的绝缘，发展成相间短路，造成停电或损坏设备的事故；因小动物造成单相接地而引起相间故障致使停电的事故也时有发生。
3.5 配电网对地电容电流增大后，对架空线路来说，树线矛盾比较突出，尤其是雷雨季节，因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。
3单相接地电容电流的计算4.1 空载电缆电容电流的计算方法有以下两种：（1）根据单相对地电容，计算电容电流(见参考文献2)。
×ω×C×103Ic=√3×UP(4-1)式中: U━电网线电压(kV)PC ━单相对地电容(F)一般电缆单位电容为200-400 pF/m左右（可查电缆厂家样本）。
中性点接地与不接地
我国电力系统中性点接地方式主要有两种，即：1、中性点直接接地方式（包括中性点经小电阻接地方式）。
2、中性点不直接接地方式（包括中性点经消弧线圈接地方式）。
中性点直接接地系统（包括中性点经小电阻接地系统），发生单相接地故障时,接地短路电流很大,这种系统称为大接地电流系统。
中性点不直接接地系统（包括中性点经消弧线圈接地系统），发生单相接地故障时，由于不直接构成短路回路,接地故障电流往往比负荷电流小得多，故称其为小接地电流系统。
在我国划分标准为fO∕Xl≤4~5的系统属于大接地电流系统,XO/X1 >4-5的系统属于小接地电流系统注：X0为系统零序电抗,Xl为系统正序电抗。
中性点直接接地中性点直接接地方式，即是将中性点直接接入大地。
该系统运行中若发生一相接地时，就形成单相短路，其接地电流很大，使断路器跳闸切除故障。
这种大电流接地系统，不装设绝缘监察装置。
中性点直接接地系统产生的内过电压最低，而过电压是电网绝缘配合的基础，电网选用的绝缘水平高低，反映的是风险率不同，绝缘配合归根到底是个经济问题。
中性点直接接地系统产生的接地电流大，故对通讯系统的干扰影响也大。
当电力线路与通讯线路平行走向时，由于耦合产生感应电压，对通讯造成干扰。
中性点直接接地系统在运行中若发生单相接地故障时，其接地点还会产生较大的跨步电压与接触电压。
此时，若工作人员误登杆或误碰带电导体，容易发生触电伤害事故。
对此只有加强安全教育和正确配置继电保护及严格的安全措施，事故也是可以避免的。
其办法是：①尽量使电杆接地电阻降至最小；②对电杆的拉线或附装在电杆上的接地引下线的裸露部分加护套；③倒闸操作人员应严格执行电业安全工作规程。
2中性点不接地中性点不接地方式，即是中性点对地绝缘，结构简单，运行方便，不需任何附加设备，投资省。
适用于农村IOkv架空线路为主的辐射形或树状形的供电网络。
该接地方式在运行中，若发生单相接地故障，其流过故隙点电流仅为电网对地的电容电流，其值很小称为小电流接地系统，需装设绝缘监察装置，以便及时发现单相接地故障，迅速处理，以免故障发展为两相短路，而造成停电事故。
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Ca (Ca Cb ) Cb (Cb Cc ) Cc (Cc Ca ) Ca Cb Cc
显然，中性点的电压值与各相分布电容是否对称以及对称度有关，若 认为三相完全对称，即三相对地电容：
Ca =Cb =Cc
则不对称度
0
U o 0 ，但实际电网中各相对
地电容总是有些不对称的，因而ρ一般不为零，通常情况下不对称度在3.5% 左右，即中性点对地电压，为相电压的0.035倍。近似计算往往将其忽略， 认为 U o 0
值增大为 3倍相电压
假设各相对地电容相等，则流过接地点的接地电流 即为C相电容电流，即为：
Id Icc (Ica Icb ) ( jcU A jcU B )
代入电压方程，可得：
I d j 3cU c
Байду номын сангаас
由此可以看出该电流为正常是一相电容电流的 三倍。
即中性点电压上升为相电压，其他两相对地电 压为：
U A U a U o U a U c ;U B U b U o U b U c
，即由相电压上升为线电压。但是单相接地后 系统的三相对称关系并未被破坏，仅中性点以 及各相对地电压发生变化，非故障相对地电压
Ca 2Cb Cc U o U a Ua Ca Cb Cc
其中：
Ca 2Cb Cc Ca Cb Cc
我们称
Ca 2Cb Cc Ca Cb Cc
为电网不对称度，
它近似表示中性点对地电压与相电压的比值，它的绝对值为：
中性点不接地系统单相接地向量图 U
A
I cc
Ua
I cb
I ca
O
Uc
U c
Ub
I cc
电力线路单相接地故障由瞬时接地故障和永久接地
故障之分。像因为落雷引起的事故，一般不致于造成
永久接地，只是瞬间使得带电导线对地闪络，雷电流 消失后，如果电力系统固有的接地电流不大，短路点 的电弧可以自行熄灭，系统可以重新回复正常。
由于中性点不接地对地绝缘，地 中无电流通过，所以各相电流平衡：
I a +I b +I c 0
各相电流为：
Ia （U a + U o ）j C a ; Ib （U b + U o ）j C b ; Ic （U c + U o ）j C c
将上式代入电流平衡方程，可以求得中性点实 际电压：
中性点不接地系统的特点： 中性点不接地系统发生单相永久性接地故障时， 中性点电位升高为相电压，非故障相对地电压上 升为根3倍相电压，即上升为线电压，相间电压不 变，依然是对称的，接地电流为正常一相电容电 流的3倍，系统仍然可以继续运行，在运行中找出 接地故障，消除故障后系统可以自动恢复运行。 但要注意,这种系统发生单相接地时,继续运行 的时间不能太长,一般不允许超过2h内,迅速发现并 消除故障。否则会扩大故障或损坏设备。
中性点不接地系统在运行过程中如果发生单相接地，
如图所示：
A
Ua Uc
I ca
O
Ub
B
I cb
Uo
I cc
C
UC
Id
Cb
UB
Cc
UA
Ca
此时因C相接地，则C相电位为地电位，即为；零，则C 相与地形成的回路电压方程为：
Uc Uo 0
此时中性点对地电压是 U U c o
重庆水利电力职业技术学院
学习任务四 电力系统中性点运行方式
中性点不接地系统
中性点不接地系统如图所示。
Ua Uc
A
Ia
O
Ub
B
Ib
Uo
Ic
UC
C
Cb
UB
Cc
UA
Ca
假设系统在理想状态下，且线路经过完 全换位，则，各相对地分布电容分别为 ：
Ca、Cb、Cc , 且Ca =Cb =Cc C0
对于35kV以下的电力网，由于线路绝缘水平比较
低，单相接地故障多，同时它们的线路较短，接地电
流较小，瞬间故障形成的接地电弧容易自行熄灭。另 外，由于电压较低，线路按照线电压设计绝缘所花费 用较少。所以接地电流不大于30A的10kV电网和接地 电流不大于10A的35kV电网、发电机直配系统,接地电 流小于5A时。均采用中性点不接地运行方式。
运行经验表明，对于10kV以下的电网，接地电流
一般不超过30A；对于35kV电压等级电力网，接地电
流不超过10A时，接地电流通常可以自动熄灭。接地 电流超过上述数值时，可能产生间歇性电弧或稳定燃 烧的电弧。间歇性电弧在系统中会引起电弧过电压， 过电压的数值随电弧重燃次数增加。实际测量表明， 其数值可以达到3.2倍左右，从而引起多相短路的危险。