变压器中性点4种接线方式分析终极总结

变压器中性点问题 电力系统的中性点指星型联结的变压器或发电机的中 性点。电力系统中性点接地方式是一个涉及到供电的可靠 性、过电压与绝缘配合、继电保护、通信干扰、系统稳定诸 多方面的综合技术问题，这个问题在不同的国家和地区，不 同的发展水平可以有不同的选择。 三相交流电力系统中，变压器的中性点有三种运行方 式：中性点直接接地、中性点经阻抗或消弧线圈接地、中性 点不接地。 在电压等级较高的系统中，绝缘费用在设备总价格中占 相当大的比重，降低绝缘水平带来的经济效益很显著的话， 一般采用中性点直接接地方式，而用其他措施来提高供电可 靠性。反之，在电压等级较低的系统中，一般就采用中性点 不接地方式以提高供电可靠性， 对于不同电压等级，一般按下述原则选择：220kV 以上 电力网，采用中性点直接接地方式，防止单相故障时某一相 的电压过高，可以降低设备绝缘水平；110kV 接地网，大部 分采用中性点直接接地方式，少部分采用消弧线圈接地方 式；20～60kV 的电力网，从供电可靠性出发，采用经消弧线 圈接地或不接地的方式。但当单相接地电流大于 10A 时，可 采用经消弧线圈接地的方式；3～10kV 电力网，供电可靠性 与故障后果是其最主要的考虑因素，多采用中性点不接地方
在中性点有效接地的 110kV、220kV 高压电力系统中， 因运行方式的改变或断路器自行跳闸，有时也会在某一区域 内形成非有效接地的部分，这时应及时采取措施，使整个系 统全部恢复到有效接地方式运行。
A.中性点直接接地系统 中性点直接接地系统发生单相接地时，通过主变中性点 与接地点构成的回路，产生很大的短路电流，继电保护动作 切除故障线路，使系统其它没有 接地的部分恢复正常运行。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。 我国 220kV 及以上、大多数 110kV 系统、0.4kV 电压等 级的电力系统中性点直接接地运行。0.4kV（指线电压）低 压配电系统为了产生相地 220V 低压，要将其主变中性点接
大。有可能须选用大容量的开关。 （3）中性点直接接地系统发生单相接地时，很大的单
相电流只在一相内流过，在三相导线附近产生较强的单相磁 场，这个单相磁场，会在附近的通讯线路上感应电势，产生 电磁干扰，故在设计电力线路时要考虑与通讯线路保持一定 的距离，避免与通讯线路平行，以减少电磁干扰。
配置： 中性点直接接地系统，不是每一台变压器的中性点都直 接接地。具体需要多少台接地，在哪里接地，是根据系统的 零序阻抗和零序故障电流计算，在保证零序保护的灵敏度和 可靠性前提下，由电网调度部门计算。 一个接地点就是一个零序电源。部分变压器中性点直接 接地，同类的变压器可以互换，这样可以减少频繁更改保护 定值的麻烦。另外，中性点闸刀不合，就是不接地，不能因 为有个避雷器，就说是“采用间接接地”。（间接接地指的 是经过消弧线圈或其它阻抗接地） B、中性点不接地 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。
地，并引出地线入户和相线构成回路就是咱们民用的 220V 电压。
在拉合变压器的主断路器时，要将变压器中性点接地， 是因为如果拉合变压器的主断路器时，发生三相未能同时拉 开或合上，会产生过电压现象，ຫໍສະໝຸດ Baidu压器中性点接地就能将这 一过电压导入大地，保证主变不被过电压烧毁（也叫击穿）。
优缺点： 优点：绝缘方面减少了投资；因为在发生单相接地时， 中性点电压为零，非故障相电压不升高，设备和线路的对地 电压可以按相电压设计，从而降低了造价，有很大经济价值， 因为超高压电气设备的绝缘是影响设计和制造的关键。 缺点：（1）供电可靠性较低：因为中性点直接接地系 统发生单相接地时，短路电流很大，须断开故障线路，中断 对用户的供电。故供电可靠性较低。为了提高供电的可靠性， 在中性点直接接地系统的线路上，广泛装设自动重合闸装 置，当发生单相短路时，继电保护将电路断开，经一段时间 后，自动重合闸装置将电路重新合上。如果单相短路是暂时 性的，线路接通后对用户恢复供电。如果单相短路是永久性 的，继电保护将再一次断开电路。据统计，有 70％以上的短 路是暂时性的，因此，重合闸的成功率在 70％以上。 （2）单相短路电流很大：中性点直接接地系统发生单 相接地时，相当于将电源的正负极直接短路，故短路电流很
流，即 1.732*1.732I=3I）。
正常运行情况下，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，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。一般情况位移 电压不超过电源电压的 5%，对运行的影响不大。
特点： 当发生单相接地时：（1）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。（2）非故障的二相对地电压 将升高，但各相间的电压（即线电压）大小和相位仍然不变， 不会破坏系统的对称性，且对地电容电流小，若是瞬时故障， 一般能自动熄弧，因此可继续运行一段时间（最多 2h），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。（3）当接地电流大于 10A 而小于 30A 时，有可能产
式。但当电网电容电流大于 30A 时，可采用经消弧线圈接地 或经电阻接地的方式；1kV 以下，即 220/380V 三相四线制低 压电力网，从安全观点出发，均采用中性点直接接地的方式， 这样可以防止一相接地时换线超过 250V 的危险（对地）电 压。特殊场所，如爆炸危险场所或矿下，也有采用中性点不 接地的。这时一相或中性点应有击穿熔断器，以防止高压窜 入低压所引起的危险。
系统发生单相接地时，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 1.732 倍。接地相的 电容电流为零，非接地相的对地电流也增大为 1.732 倍。接 地电流为正常运行时每相的对地电容电流的 3 倍（因现在非 接地相为 1.732I，接地相在主回路为 1.732 倍的非接地相电