电力系统中性点接地方式及其零序保护 夏永刚
电力系统中性点接地方式及其零序保护夏永刚
摘要：电动机、变压器等电力设备的中性点运行方式不是一蹴而就的事情，其
中要涉及到物理、数学等方面的知识，而且据相关资料表明，中性点接地运行方
式在采用过程中要考虑设备运行的绝缘情况、送电设备自身以及运行的稳定性、
电闸的安全性、通信信号干扰、电压的数值等方面的问题，因此对中性点运行方
式进行合理的分析和探讨是十分重要的。
关键词：电力系统；中性点；接地；零序保护；分析
1导言
电力系统中绝大多数故障都是单相接地故障。为提高其动作灵敏性，均装设
专门的接地保护装置。该装置构成简单，易于实现。通常反映接地故障时的零序
电流和电压，称为零序保护装置。零序保护装置的装设可以使相间短路的保护接
线用电流互感器不完全星形接法来实现，简化了设备。而中性点不接地、中性点
经消弧线圈接地系统在发生单相接地故障时，由于故障电流小，线电压仍然对称，系统还可以持续运行1-2小时，故称为小电流接地系统。除非有特殊要求，该系
统的接地保护才作用于跳闸，否则接地保护只作用于信号，提醒运行人员注意。
下面就本人在工作学习过程中的知识点，做一简单介绍。
2电力系统中性点接地方式的分类
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，称为大接地系统；另一类是中性点不接地，消弧线圈或高阻抗接地，称为小
接地系统。其中采用最广泛的是中性点不接地、中性点经过消弧线圈接地和中性
点直接接地3种方式，下面以这3种接地方式为例进行探讨。
2.1中性点不接地方式
三相变压器绕组的引出线活动端不接地而负荷三相绕组的电压，就是中性点
不接地方式，由于采用这种运行方式简便而且不需任何投资，被广泛应用到了户
外10kV架空电线电力运输网络中。这种运行方式明显优势就是在单相发生接地
情况时，没有达到短路程度，除了三相对地电位有变化外，并不会影响送电线路
的运行，但持续时间不能过长，在单相出现故障情况下。另两相的电压就对升高，如果这时没有出现故障的两相线路存在绝缘隐患，将会引起接地短路而导致设备
等事故的发生。因此在采用中性点不接地运行方式过程中，安装相关的监察装置，以便相关人员在巡察过程中对问题能及时发现及时处理。从而保证电力设备安全
运行。
另外，配电网采用不接地方式运行过程中，在发生单相接地故障时，总线路
就会因为出现电容电流而导致电容电流过大的现象，如果电流超过10安时，在
接地处就会出现燃起的电弧，在接地处电阻恢复过程中还会引发接连不断的周期
性电弧。配电网中存在电容与电感振荡回路，这超过10安的周期性电流引起串
联性的揩振过电压，进而导致更大电力事故的发生。
2.2中性点经消弧线圈接地
安装在变压器接地系统装置中的电感消弧线圈，连接在中性点与和大地之间，在配电线路单相发生接地短路情况时，总线路中的电容电流在经过消弧线圈时与
其中的电感电流总值就与接地点的电流数值相等，这样就会使得接地相线电流降低，电压回复速度也减慢，进而消除了周期性电弧。在消弧线圈中的电感电流与
流经的电容电流的总值比发生故障电流最低值小时，也就不会因接地短路而引起
电弧以及接下来的连锁反应。
电力系统接地分类
电力系统接地分类详解 电力系统接地分类详解 在电力系统中，接地是用来保护人身及电力、电子设备安全的重要措施。通常我们将接地分为工作接地、系统接地、防雷接地、保护接地，用他们来保护不同的对象，这几种接地形式从目的上来说是没有什么区别的，均是通过接地接地导体将过电压产生的过电流通过接地装置导入大地，从而实现保护的目的。现代工厂在接地上都要求形成一张严密的网，而所有的被保护对象都挂在这个安全的接地网上，但不同的接地都需要从接地装置处的等电位点连接。 对于防雷接地，主要是通过将雷电产生的雷击电流通过接地网这一有效途径引入大地，从而对建筑物起到保护作用。一般有两种避雷方式供选择，其一是避雷针接地，其二是采用法拉第笼方式接地。它们是两种不同的防雷模式，它们在防雷原理上有显著的区别。避雷针的原理是空中拦截闪电、使雷电通过自身放电，从而保护建筑物免受雷击，避雷针的保护范围是从地面算起的以避雷针高度为滚球半径的弧线下的面积，对于法拉第笼，它认为避雷针的范围很小，而且在避雷针保护的空间内仍有电磁感应作用，而且避雷针附近是强的电磁感应区，有很大的电位梯度，在它周围有陡的跨步电压存在，在这一范围内的人们有生命危险，鉴于种种观点，现在的防雷接地系统中法拉第笼占有重要地位。实验证明，一个封闭的金属壳体是全屏蔽的，在雷电流通过时，是沿着壳体的外表面流入大地，而在壳体的内部没有感应电动势及磁通，即雷电流没有对内部的设备产生干扰效应。而法拉第笼下部的环状接地环、等电位均压网也避免了人在此等电位环境中被雷击的危险。 采用保护接地是当前低压电力网中的一种行之有效的安全保护措施。通常有两种做法，即接地保护和接零保护。将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接是电气工作的一个重点，也就是我们通常说的接地。将电气设备和用电装置的金属外壳与系统零线相接叫做接零。由于电力系统中采用保护接地，是我们对用电设备、金属结构及电子等设备采取的接地保护措施，这样就可以避免电器设备漏电、线路破损或绝缘老化漏电等漏电事故造成
保护接地和保护接零的区别
以保护人身安全为目的，把电气设备不带电的金属外壳接地或接零，叫做保护接地及保护接零。 1、保护接地 在中性点不接地的三相电源系统中，当接到这个系统上的某电气设备因绝缘损坏而使外壳带电时，如果人站在地上用手触及外壳，由于输电线与地之间有分布电容存在，将有电流通过人体及分布电容回到电源，使人触电，如图6-7-13所示。在一般情况下这个电流是不大的。但是，如果电网分布很广，或者电网绝缘强度显著下降，这个电流可能达到危险程度，这就必须采取安全措施。 没有保护接地的电动机一相碰壳情况 保护接地就是把电气设备的金属外壳用足够粗的金属导线与大地可靠地连接起来。电气设备采用保护接地措施后，设备外壳已通过导线与大地有良好的接触，则当人体触及带电的外壳时，人体相当于接地电阻的一条并联支路，如图6-7-14所示。由于人体电阻远远大于接地电阻，所以通过人体的电流很小，避免了触电事故。
装有保护接地的电动机一相碰壳情况 保护接地应用于中性点不接地的配电系统中。 2、保护接零 2.1. 保护接零的概念 为了防止电气设备因绝缘损坏而使人身遭受触电危险，将电气设备的金属外壳与供电变压器的中性点相连接者称为保护接零。保护接零（又称接零保护）也就是在中性点接地的系统中，将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与零线作良好的金属连接。图6-7-15是采用保护接零情况下故障电流的示意图。当某一相绝缘损坏使相线碰壳，外壳带电时，由于外壳采用了保护接零措施，因此该相线和零线构成回路，单相短路电流很大，足以使线路上的保护装置（如熔断器）迅速熔断，从而将漏电设备与电源断开，从而避免人身触电的可能性。
保护接零 保护接零用于３８０/2２０Ｖ、三相四线制、电源的中性点直接接地的配电系统。 在电源的中性点接地的配电系统中，只能采用保护接零，如果采用保护接地则不能有效地防止人身触电事故。如图6-7-16所示，若采用保护接地，电源中性点接地电阻与电气设备的接地电阻均按４Ω考虑，而电源电压为２２０Ｖ，那么当电气设备的绝缘损坏使电气设备外壳带电时，则两接地电阻间的电流将为： 中性点接地系统采用保护接地的后果 熔断器熔体的额定电流是根据被保护设备的要求选定的，如果设备的额定电
保护接地和保护接零有什么区别
低压配电系统的供电方式 低压配电系统按保护接地的形式不同 可分为：IT系统、TT系统和TN系统。 其中IT系统和TT系统的设备外露可导 电部分经各自的保护线直接接地(过去 称为保护接地)；TN系统的设备外露可 导电部分经公共的保护线与电源中性点 直接电气连接(过去称为接零保护)。 国际电工委员会(IEC)对系统接地的 文字符号的意义规定如下： 第一个字母表示电力系统的对地关系： T--一点直接接地； I--所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地。 第二个字母表示装置的外露可导电部 分的对地关系： T--外露可导电部分对地直接电气连接，与电力系统的任何接地点无关；
N--外露可导电部分与电力系统的接 地点直接电气连接(在交流系统中，接地点通常就是中性点)。 后面还有字母时，这些字母表示中性线与保护线的组合： S--中性线和保护线是分开的； O--中性线和保护线是合一的。 (1)IT系统： IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地，而用电设备的金属外壳直接接地。即：过去称三相三线制供电系统的保护接地。 其工作原理是：若设备外壳没有接地，在发生单相碰壳故障时，设备外壳带上了相电压，若此时人触摸外壳，就会有相当危险的电流流经人身与电网和大地之间的分布电容所构成的回路。而设备的金属外壳有了保护接地后，由于人体电阻远比接地装置的接地电阻大，在发
生单相碰壳时，大部分的接地电流被接地装置分流，流经人体的电流很小，从而对人身安全起了保护作用。 IT系统适用于环境条件不良，易发生单相接地故障的场所，以及易燃、易爆的场所。 (2)TT系统： TT系统的电源中性点直接接地；用电设备的金属外壳亦直接接地，且与电源中性点的接地无关。即：过去称三相四线制供电系统中的保护接地。 其工作原理是：当发生单相碰壳故障时，接地电流经保护接地装置和电源的工作接地装置所构成的回路流过。此时如有人触带电的外壳，则由于保护接地装置的电阻小于人体的电阻，大部分的接地电流被接地装置分流，从而对人身起保护作用。 TT系统在确保安全用电方面还存在有不足之处，主要表现在：
中性点接地方式
中性点接地方式 1．前言：1、集中电网系统规划、电气主接线、厂用电和设备选择等单元中有关中性点接地方式内容，统一讲解，建立系统概念； 2．内容包括中压、高压、超高压特高压系统，重点是中压。 一、概述 1、中性点接地的意义 三相交流电流系统的三相交汇处与参考地之间多种多样的关系。称之谓中性点接地方式。它是工作接地、安全接地和保护接地。选择不同的接地方式，对电力系统建设和运行的安全性、可靠性、先进性和经济性意义重大。 2、中性点接地方式的种类 序号接地方式 中压电网高压电网超高压电网特高压电网 3—66KV 110—220KV 330—500KV 750—1000KV 1 中性点不接地★ 2 中性点直接接地★★ 3 中性点选择性直接接地★★ 4 中性点经电抗接地★★★ 5 中性点经电阻接地★★ 6 中性点经阻抗接地★ 3、中性点接地方式的性质 有效接地和非有效接地的零序阻抗范围: X O/X1<3 R O/X1<1 基于对电网绝缘配合的考量，对工频过电压和短路电流的限制是其出发点。
4、选择接地方式要考虑的因素 电压等级 网络结构 安全性 供电可靠性和连续性 环境保护 过电压水平 绝缘配合和避雷器选择 设备耐压水平 短路电流的控制 导体和设备选择 继电保护及其配合 高海拔地区 经济性 二、3—66KV中压电网的接地方式 1、沿革 2、中性点不接地方式 1）特点及适用范围 ——单相接地不跳闸、连续运行； ——接地点电流为容性，易发生间歇性弧光接地过电压；——工频过电压高，内部过电压高； ——架空网络多为瞬时性可恢复；
——避雷器选择100%。 适用于单相接地电容电流小于7～10A的场合。 2）单相接地故障 流过的是电容电流 3）间歇性弧光接地过电压 ——接地点多次重燃引起； U，稳态电压为线电压。——非故障相的最大过电压3.5 xg ——波及整个电网； ——时间持续很长； ——没有有效的保护设备，避雷器要避免动作，消弧柜的动作时间跟不上； ——接地点位置不易确定； ——易使P.T饱和引发谐振。 4）电容电流的限值 6～66KV电网：10A 6～10KV厂网：7A 5）电容电流计算 近似计算：6KV架空C I=0.015～0.017A∕Km 10KV 0.025～0.029A∕Km 35KV 0.1A∕Km 另一种估算通式：
保护接地与保护接零的基本原理和不能混用的原因
团队的补充2011-04-14 22:24 以下内容也许对你有帮助 一、保护接地的基本原理和适用范围 在中性点不接地的三相三线制供电系统中，当电气设备的绝缘损坏使外壳带电时，接地短路电流经接地体和人体同时流过。由于人体的电阻RR（1700Ω）要比接地电阻RD（4Ω）大数百倍，流经人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小（小于4Ω）时，流过人体电流几乎等于零。另外，由于接地电阻很小，接地短路电流流过时，所产生的压降也很小，故外壳对大地的电压是很低，人站在大地上去碰触外壳时，人体所承受的电压很低，不会有危险。显然，在中性点不接地的系统中，采用保护接地可以有效地防止或减轻间接触电的危险。 在中性点直接接地系统中采用保护接地措施后，一旦电气设备发生碰壳故障，此时故障电流的流经路径为：电源（如U相）——故障设备的外壳——保护接地体RR——大地——中性点接地体RR——回到电源中性点。若此时恰好有人触及故障设备的外壳，就相当于人体电阻RR并联在保护接地电阻RD两端，此时，可求得接地故障电流IG为： 应注意的是，在大多数情况下，27.5A的故障电流是不足以使电路的过流保护装置（如熔断器、自动开关的脱扣器等）动作的，这将使得用电设备外壳上长期存在110V的对地电压，对人体是很不安全的。 二、保护接零的基本原理和适用范围 在广泛使用的三相四线制系统中采用保护接地是不安全的。如上述在大型超市的冷藏柜中采用保护接地，一旦发生漏电事故，冷藏柜上就会长期带有110V的对地电压，形成事故隐患，危及顾客的安全。那么，这种情况下应该采用哪种保护措施才是正确的呢？实际上，我国的低压配电网大多采用中性点直接接地的三相四线制380/220V系统。在这种系统中，应该采
电力系统接地讲解知识
电力系统的中性点接地有三种方式： 有效接地系统（又称大电流接地系统） 小电流接地系统（包含不接地和经消弧线圈接地） 经电阻接地系统（含小电阻、中电阻和高电阻） 大电流接地系统 用于110kV及以上系统及。该系统在单相接地时，另外两相对地电压基本不变，系统过电压较低，对110kV及以上系统抑制过电压有利，但此时接地电流很大，运行设备很难长时间通过此电流，接地相对地电压很低，甚至为零，系统电压严重不平衡，许多电气设备无法正常工作，必须及时切除接地点。大电流接地系统要求部分主变的中性点接地，避免单相接地时短路电流过大。这些主变必须有一个三角形接线的绕组，以构成零序通路，降低零序阻抗。主变的零序阻抗一般为正序阻抗的1/3，线路的零序阻抗一般为正序阻抗的3倍。 作为220kV枢纽变电站的主变必须并列运行。其中一台主变的220kV侧中性点和110kV侧中性点必须直接接地，其他主变中性点通过间隙接地。好处是110kV侧零序阻抗稳定，有利于该110kV系统零序定值的计算和整定，零序过流保护的保护范围变化很小，容易保持其阶梯特性；未220kV系统提供稳定的零序电源，保持220kV系统零序保护的方向性和稳定性。主变220kV侧中性点和110kV侧中性点均加装间隙保护，保护动作跳开各侧断路器。 作为220kV负荷变电站的主变必须分列运行。此时所有主变的220kV侧中性点必须通过间隙接地，110kV侧中性点全部接地运行。所有主变不能相220kV系统提供零序电流，110kV 侧零序阻抗稳定。主变220kV侧中性点加装间隙保护，保护动作跳开各侧断路器。 作为链式接线的220kV变电站，其220kV侧母线并列运行并有两个电源。虽然主变分列运行，但必须有一台主变的220kV侧中性点直接接地，其他主变的220kV侧中性点通过间隙接地。110kV侧中性点必须全部直接接地。主变220kV侧中性点加装间隙保护，保护动作跳开各侧断路器。 目前运行的110kV变电站全部主变均分裂运行，其电源侧母线为单电源。所以主变110kV 侧中性点通过间隙接地，并且不再加装间隙保护。 0.4kV系统均采用大电流接地运行。对于Y/Y0接线的变压器，零序阻抗很大。虽然接入的负荷多为单相负荷，由于每个负荷较小，并不一定会造成三相负荷电流严重不一致（中性点电流小于额定电流的25％），不会造成三相电压严重不平衡。但当线路出现对地短路时，短路电流较小，往往不能使断路器（空气开关）跳开或熔断器熔断，致使事故扩大，许多情况下形成火灾。此时应在变压器中性点引线处加装过流保护，跳开高压侧断路器。显然这是比较复杂的。 使用△/Y0接线的变压器，可以克服这一缺点。但充油变压器的分接开关制作比较困难，尤
中性点接地方式
1 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10kV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，其流过故障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。 中性点不接地系统发生单相接地故障时，其接地电流很小，若是瞬时故障，一般能自动熄弧，非故障相电压升高不大，不会破坏系统的对称性，故可带故障连续供电2h，从而获得排除故障时间，相对地提高了供电的可靠性。 中性点不接地方式因其中性点是绝缘的，电网对地电容中储存的能量没有释放通路。在发生弧光接地时，电弧的反复熄灭与重燃，也是向电容反复充电过程。由于对地电容中的能量不能释放，造成电压升高，从而产生弧光接地过电压或谐振过电压，其值可达很高的倍数，对设备绝缘造成威胁。 此外，由于电网存在电容和电感元件，在一定条件下，因倒闸操作或故障，容易引发线性谐振或铁磁谐振，这时馈线较短的电网会激发高频谐振，产生较高谐振过电压，导致电压互感器击穿。对馈线较长的电网却易激发起分频铁磁谐振，在分频谐振时，电压互感器呈较小阻抗，其通过电流将成倍增加，引起熔丝熔断或电压互感器过
电力系统中性点接地方式浅析
电力系统中性点接地方式浅析 【摘要】电力系统中性点接地方式是指电力系统中发电机和变压器中性点与地的连接方式，中性点不同接地方式各具优点与不足，涉及电网安全运行、供电可靠性、过电压与绝缘的配合、断路器选用、继电保护方式、接地设计等多种因素。 【关键词】中性点;接地;方式 0 引言 电力系统中性点接地方式分为大接地电流系统和小接地电流系统。前者分为中性点直接接地电流系统、中性点经低值阻抗接地系统，后者可分为中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统、中性点经高值阻抗接地系统。本文将对各类中性点接地方式的优点与不足进行分析探讨。 1 大接地电流系统 1.1 中性点直接接地系统 1.1.1 中性点直接接地系统原理 1)单相接地故障时，电压情况 (1)接地故障相电压降低为零; (2)非接地故障相电压不变，依然为相电压; (3)中性点对地电压不变，依然为零。 2)单相接地故障时，电流情况 形成短路?流经很大短路电流?装设继电保护?跳闸切除故障，避免扩大成相间短路。 1.1.2 中性点直接接地系统优点 1)降低设备绝缘水平(约20%)，节省造价。
在单相接地故障时，中性点电位仍为零，非故障相对地电压仍为相电压，设备绝缘水平只需按相电压考虑。 2)不另设消弧装置，即可自行消弧。 在单相接地故障时，不会产生间歇性电弧过电压，不会因此导致设备损毁，不需另设消弧装置。 1.1.3 中性点直接接地系统的不足及改进措施 1)不允许故障设备继续运行，可靠性不如小接地电流系统。 发生单相接地故障时，短路电流触发保护装置动作，断路器跳闸切断故障部分，降低了供电可靠性。 2)短路电流很大，单相磁场对弱电干扰，特别是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。 3)接地点还会产生较大跨步电压与接触电压，容易发生触电伤害事故。 1.2 中性点经低值阻抗接地系统(见3) 2 小接地电流系统 2.1 中性点不接地系统 2.1.1 中性点不接地系统原理 1)接地故障相对地电压降低为零; 2)非接地故障相对地电压升高为线电压，且相位改变; 3)中性点对地电压升高为相电压，且方向与故障相电压相反; 4)相对中性点电压和线电压仍不变，认为三相系统对称，可继续运行2h; 5)接地点流过的电容电流是正常每相对地电容电流的3倍，故在接地点产生电弧。 2.1.2 中性点不接地系统优点
浅谈电力系统中的接地和接零
编号：AQ-JS-09073 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 浅谈电力系统中的接地和接零Discussion on grounding and zero connection in power system
浅谈电力系统中的接地和接零 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 在电力系统中，由于电气装置绝缘老化、磨损或被过电压击穿等原因，都会使原来不带电的部分（如金属底座、金属外壳、金属框架等）带电，或者使原来带低压电的部分带上高压电，这些意外的不正常带电将会引起电气设备损坏和人身触电伤亡事故。为了避免这类事故的发生，通常采取保护接地和保护接零的防护措施。下面就谈谈有关保护接地和保护接零的问题。 一、保护接地 保护接地是指将电气装置正常情况下不带电的金属部分与接地装置连接起来，以防止该部分在故障情况下突然带电而造成对人体的伤害。 1、保护接地的作用及其局限性 在电源中性点不接地的系统中，如果电气设备金属外壳不接地，当设备带电部分某处绝缘损坏碰壳时，外壳就带电，其电位与设备
带电部分的电位相同。由于线路与大地之间存在电容，或者线路某处绝缘不好，当人体触及带电的设备外壳时，接地电流将全部流经人体，显然这是十分危险的。 采取保护接地后，接地电流将同时沿着接地体与人体两条途径流过。因为人体电阻比保护接地电阻大得多，所以流过人体的电流就很小，绝大部分电流从接地体流过（分流作用），从而可以避免或减轻触电的伤害。 从电压角度来说，采取保护接地后，故障情况下带电金属外壳的对地电压等于接地电流与接地电阻的乘积，其数值比相电压要小得多。接地电阻越小，外壳对地电压越低。当人体触及带电外壳时，人体承受的电压（即接触电压）最大为外壳对地电压（人体离接地体20m以外），一般均小于外壳对地电压。 从以上分析得知，保护接地是通过限制带电外壳对地电压（控制接地电阻的大小）或减小通过人体的电流来达到保障人身安全的目的。 在电源中性点直接接地的系统中，保护接地有一定的局限性。
白话说电气_工作接地与保护接地的区别与详解(有图)
首先明确两个概念，工作接地和保护接地。 1什么是工作接地，什么是保护接地？ 工作接地，在正常或故障情况下为了保证电气设备的可靠运行，而将电力系统中某一点接地称为工作接地。例如电源（发电机或变压器）的中性点直接（或经消弧线圈）接地，能维持非故障相对地电压不变，电压互感器一次侧线圈的中性点接地，能保证一次系统中相对低电压测量的准确度，防雷设备的接地是为雷击时对地泄放雷电流。 保护接地，将在故障情况下可能呈现危险的对地电压的设备外露可导电部分进行接地称为保护接地。电气设备上与带点部分相绝缘的金属外壳，通常因绝缘损坏或其他原因而导致意外带电，容易造成人身触电事故。为保障人身安全，避免或减小事故的危害性，电气工程中常采用保护接地。 接地保护与接零保护统称保护接地，是为了防止人身触电事故、保证电气设备正常运行所采取的一项重要技术措施。这两种保护的不同点主要表现在三个方面：一是保护原理不同。接地保护的基本原理
是限制漏电设备对地的泄露电流，使其不超过某一安全范围，一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源；接零保护的原理是借助接零线路，使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时，利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。二是适用范围不同。根据负荷分布、负荷密度和负荷性质等相关因素，《农村低压电力技术规程》将上述两种电力网的运行系统的使用范围进行了划分。TT系统通常适用于农村公用低压电力网，该系统属于保护接地中的接地保护方式；TN系统（TN系统又可分为TN-C、TN-C-S、TN-S三种）主要适用于城镇公用低压电力网和厂矿企业等电力客户的专用低压电力网，该系统属于保护接地中的接零保护方式。当前我国现行的低压公用配电网络，通常采用的是TT或TN-C系统，实行单相、三相混合供电方式。即三相四线制380/220V配电，同时向照明负载和动力负载供电。三是线路结构不同。接地保护系统只有相线和中性线，三相动力负荷可以不需要中性线，只要确保设备良好接地就行了，系统中的中性线除电源中性点接地外，不得再有接地连接；接零保护系统要求无论什么情况，都必须确保保护中性线的存在，必要时还可以将保护中性线与接零保护线分开架设，同时系统中的保护中性线必须具有多处重复接地。 低压配电系统中，按保护接地的形式，分为TN系统，TT系统，IT系统。
中性点经电阻接地方式
中性点经电阻接地方式 ——适宜于以电缆线路为主配电网的中性点接地方式 一、前言 三相交流电系统中性点与大地之间电气连接的方式，称为电网中性点接地方式。 中性点接地方式是一个综合性的、系统性的问题，既涉及到电网的安全可靠性、也涉及电网的经济性。中性点接地方式直接影响到系统设备绝缘水平的选择、系统过电压水平及过电压保护元件的选择、继电保护方式、系统的运行可靠性、通讯干扰等。在选择电网中性点接地方式时必须进行具体分析、全面考虑。 我国110kV及以上电压等级的电网一般都采用中性点直接接地方式，在中性点直接接地系统中，由于中性点电位固定为地电位，发生单相接地故障时，非故障相的工频电压升高不会超过1.4倍运行相电压；暂态过电压水平也相对较低；故障电流很大继电保护装置能迅速断开故障线路，系统设备承受过电压的时间很短，这样就可以使电网中设备的绝缘水平降低，从而使电网的造价降低。这里对中性点直接接地系统不做过多的讨论，下面主要讨论6~35kV配电网的接地方式。 配电网中性点的接地方式主要可分为以下三种： ●不接地 ●经消弧线圈接地 ●经电阻接地 自1949年至80年代我国基本上沿用前苏联的规定，6~35KV电网均采用中性点不接地或经消弧线圈（谐振）接地方式。近10多年来沿海一些大城市经济飞速发展，电网的容量和规模急剧扩大，配电线路逐步实现电缆化，系统电容电急剧增加、特别是近几年大规模城市电网改造，电缆线路逐步代替架空线路，电网结构大大加强。在电缆线路为主的城市电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式，因单相接地过电压烧坏设备的事故概率大大增加，为了解决这一矛盾，许多城市电力部门广泛考察了国外配电网的中性点接地方式，结合本地电网的具体情况，经过充分的分析、研究，发现采用中性点经低电阻接地方式是解决这一矛盾的有效措施，20世纪80年代后期开
电力系统的接地形式(图示)
N = N eutral Conductor PE = P rotection- E arth Conductor PEN = P rotectitive- E arth- N eutral- Conductor T = T erre = Earthing I = I solation S = S eparated Neutral and Protective Conductor C = C ombined Neutral and Protective Conductor Abb. 6 TN-S-System Abb. 7 TN-C System Abb. 8 TN-C-S System Abb.9 TT System Abb. 10 IT System Network configuration Power systems Network configuration Network configurations are differed as per kind of – direct current, alternating current – “number of active conductors and the kind of earth connection” using the following characters: First letter: earthing of the current source (part 300, VDE 0100): T – direct earthing of a point I - insulation of all active parts of earth or connection of a point with the earth via an impedance. Second letter: earthing of elements of electrical machine: T – element is directly earthed, independent of the earthing of a point of a current source N – element is directly connected to the operating earth electrode (in networks of alternating voltage the earthed point is mostly the neutral point). Further letters: arrangement of neutral conductor and protective conductor in the TN-system: S – functions of neutral and protective conductor by separate conductors C – functions of neutral and protective conductor combined in one conductor (PEN). In TN-systems a point is directly earthed (operating earth electrode). The elements of the electrical machine are connected to this point via PE- or PEN-conductor. Three types of TN-systems are to be differed (part 300, VDE 0100): TN-S-system - Separated neutral and protective conductor in the entire network (diagram 6)TN-C-system - Functions of neutral and protective conductor are combined in the entire network in one conductor, the PEN- conductor (diagram 7).TN-C-S-system - In one part of the network the neutral and the protective conductor are combined (PEN- conductor) (diagram 8). In the TT-system a point is directly earthed (operating earth electrode). The elements of the electrical machine are connected with earth electrodes, that are separated from the operating earth electrode (diagram 9). The IT-system has no direct connection between active conductors and earthed parts. The elements of the electrical machine are earthed (diagram 10).
电力系统中性点接地方式
电力系统中性点接地方式简述 电力系统中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点。 电力系统的中性点接地方式是一个综合性的技术问题，它与系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电压保护、继电保护、通信干扰（电磁环境）及接地装置等问题有密切的关系。 电力系统中性点接地方式是人们防止系统事故的一项重要应用技术，具有理论研究与实践经验密切结合的特点，因而是电力系统实现安全与经济运行的技术基础。 电力系统中性点接地方式主要是技术问题，但也是经济问题。在选定方案的决策过程中，应结合系统的现状与发展规划进行技术经济比较，全面考虑，使系统具有更优的技术经济指标，避免因决策失误而造成不良后果。 简言之，电力系统的中性点接地方式是一个系统工程问题。 接地，出于不同的目的，将电气装置中某一部位经接地线和接地体与大地作良好的电气连接称为接地。 根据接地的目的不同，分为工作接地和保护接地。 工作接地是指为运行需要而将电力系统或设备的某一点接地。如变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地、避雷器接地等都属于工作接地。 保护接地是指为防止人身触电事故而将电气设备的某一点接地。如将电气设备的金属外壳接地、互感器二次线圈接地等。 接地方式主要有2种，即直接接地系统和不接地系统。 1.中性点直接接地系统
中性点直接接地系统——又称大电流系统；适于110kV以上的供电系统，380V以下低压系统。直接接地系统发生单相接地是会使保护马上动作切除电源与故障点。 随着电力系统电压等级的增高和系统容量增大，设备绝缘费用所占比重也越来越大。中性点不接地方式的优点已居于次要地位，主要考虑降低绝缘投资。所以，110kV及以上系统均采用中性点直接接地方式。对于380V以下的低压系统，由于中性点接地可使相电压固定不变，并可方便地获得相电压供单相设备用电，所以除了特定的场合以外（如矿井），亦多采用中性点接地方式。 对于高压系统，如110kV以上的供电系统，电压高，设备绝缘会高，如果中性点不接地，当单相接地时，未接地的二相就要能够承受√ 3倍的过电压，瓷绝缘子体积就要增大近一倍，原来1米长的绝缘子就要增加到1.732米以上，不但制造起来不容易，安装也是问题，会使设备投资大大增加；另外110kV以上系统由于电压高，杆塔的高度也高，不容易出现单相接地的情况，因而就是出现了接地就跳闸也不会影响多少供电可靠性，因而从投资的经济性考虑，在110kV以上供电系统，多采用中性点直接接地系统。 在低压380/220V系统中，有许多单相用电设备，如果中性点不接地运行，则发生单相接地后，有可能未接地的相电压会升高，因过电压烧毁家用电器，从安全性考虑，必须采用中性点直接接地系统，将中性点牢牢接地。 1kV以下的供电系统（380/220伏），除某些特殊情况下（井下、游泳池），绝大部分是中性点接地系统，主要是为了防止绝缘损坏而遭受触电的危险。 中性点直接接地系统的优点：发生单相接地时，其它两完好相对地电压不会升高，因此可降低绝缘费用，保证安全。
接地变压器的作用
接地变压器的作用 我国电力系统中，的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法，没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压三角形仍然保持对称，对用户继续工作影响不大，并且电容电流比较小（小于10A）时，一些瞬时性接地故障能够自行消失，这对提高供电可靠性，减少停电事故是非常有效的。 但是随着电力事业日益的壮大和发展，这中简单的方式已不在满足现在的需求，现在城市电网中电缆电路的增多，电容电流越来越大（超过10A），此时接地电弧不能可靠熄灭，就会产生以下后果； 1），单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃，会产生弧光接地过电压，其幅值可达4U（U为正常相电压峰值）或者更高，持续时间长，会对电气设备的绝缘造成极大的危害，在绝缘薄弱处形成击穿；造成重大损失。 2），由于持续电弧造成空气的离解，破坏了周围空气的绝缘，容易发生相间短路； 3），产生铁磁谐振过电压，容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸；这些后果将严重威胁电网设备的绝缘，危及电网的安全运行。 为了防止上述事故的发生，为系统提供足够的零序电流和零序电压，使接地保护可靠动作，需人为建立一个中性点，以便在中性点接入接地电阻。为了解决这样的办法.接地变压器（简称接地变）就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻，它的接地电阻一般很小（一般要求小于5欧）。 另外接地变有电磁特性，对正序、负序电流呈高阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反，同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗，零序电流在绕组上的压降很小。也既当系统发生接地故障时，在绕组中将流过正序、负序和零序电流。 该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗，而对零序电流来说，由于在同一相的两绕组反极性串联，其感应电动势大小相等，方向相反，正好相互抵消，因此呈低阻抗。接地变的工作状态，由于很多接地变只提供中性点接地小电阻，而不需带负载。所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时，接地变相当于空载状态。但是，当电网发生故障时，只在短时间内通过故障电流，中性点经小电阻接地电网发生单相接地故障时，高灵敏度的零序保护判断并短时切除故障线路，接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用，其中性点接地电阻和接地变才会通过IR= （U为系统相电压，R1为中性点接地电阻，R2为接地故障回路附加电阻）的零序电路。根据上述分析，接地变的运行特点是；长时空载，短时过载。 总之，接地变是人为的制造一个中性点，用来连接接地电阻。当系统发生接地故障时，对正序负序电流呈高阻抗，对零序电流呈低阻抗性使接地保护可靠动作。 变电站内现在一般采用的接地变压器有两个用途，1.供给变电站使用的低压交流电源，2.在10kV侧形成人为的中性点，同消弧线圈相结合，用于10kV发生接地时补偿接地电容电流，消除接地点电弧，其原理如下： - 1 -
电器设备保护接地和保护接零规定(通用版)
电器设备保护接地和保护接零 规定(通用版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0027
电器设备保护接地和保护接零规定(通用 版) 1．所有电器设备的金属外壳以及和电气设备连接的金属构架等，必须采取有效的接地或接零保护。 2．中性点不接地系统中的电气装置应采用保护接地。接地体、接地线及其连接必须严格按《上海地区低压用户电气装置规程》的要求选材和安装。接地网应定期检查、测试，其接地电阻不得超过4Ω。 3．中性点直接接地系统中的电气装置应采用保护接零。接零保护装置应严格按规范进行安装。低压架空线路的干线和分支线始端和终端以及沿线每一公里处应有重复接地，配电箱及起重机道轨也应有重复接地，其接地电阻不超过10Ω。
4．同一供电系统中，不准将一部分电气设备接地，而将另一部分电气设备接零。 5．所有电气设备的保护零线应以并联方式与零干线连接。零线的断面不应小于相线载流量的一半。零线上不准装设开关和熔断器。单相电气设备必须设置单独的保护零线，不得利用设备自身的工作零线兼做接零保护。 6．塔吊的接地极应在轨道的两端各设一组，每超过25m，应增设一组，其接地电阻不大于4Ω。 7．金属脚手架、井架、塔吊和长度超过10m的建筑物，应按规定设置防雷装置和接地装置，接地电阻不得大于10Ω。 XXX图文设计 本文档文字均可以自由修改
发电机中性点接地方式及作用 综合2
发电机中性点接地方式及作用 发电机中性点接地一般有以下几类： 1.中性点不接地：当发生单相接地故障时，其故障电流就是发电机三相对地电容电流，当此电流小于5A时，并没有烧毁铁芯的危险。发电机中性点不接地方式，一般适用于小容量的发电机。 (中性点经单相电压互感器接地：实际上这也是一种中性点不接地方式，单相电压互感器仅仅用来测量发电机中性点的基波和三次谐波电压。这种接地方式能实现无死区的定子接地保护) 2.中性点直接接地：在这种接地种方式下，接地电流很大，需要立即跳开发电机灭磁开关和出口断路器（或发变组出口断路器）。 3.中性点经消弧线圈接地：在发生单相接地故障时，消弧线圈将在零序电压作用下产生感性电流，从而对单相接地时的电容电流起补偿作用（采用过补偿方式，以避免串联谐振过电压）。这种方式也可以实现高灵敏度既无死区的定子接地保护。
4.中性点经单相变压器高阻接地：发电机中性点通过二次侧接有电阻的接地变压器接地，实际上就是经大电阻接地，变压器的作用就是使低压小电阻起高压大电阻的作用，这样可以简化电阻器结构、降低造价。大电阻为故障点提供纯阻性的电流，同时大电阻也起到了限制发生弧光接地时产生的过电压的作用。注意发电机起励升压前要检查接地变压器上端的中性点接地刀闸合好。 发电机中性点经单相变压器高阻接地接地装置设计及选型 1.发电机中性点接地电阻的计算原则 1)接地点阻性电流>（1.0~1.5）容性电流（以保证过电压不超过2.6倍相电压即1.5倍的线 电压1.5U N=2.6U X） 2)3A<接地点总电流<（10~15A），以满足保护灵敏度和不烧坏铁芯的要求； 3)10kv 10MW发电机最大容性电流<4A C<2.1 uF 2.电容及电容电流计算： ＝0.7242uF(发电机厂家提供)； 1)发电机定子绕组三相对地电容C of 2)10kV母线每100m三相母线电容电流约为0.05A(假设为260米高压连接母排) ＝0.06829uF 0.05×2.6=0.13A即三相对地电容 C ol ＝0.2uF（经验值）； 3)发电机出口至升压主变低压绕组间单相对地等值电容为C 02 4)主变低压侧三相对地电容20470PF即0.02047 uF 5)阻容参数：单相电容0.1 uF，三相为0.3 uF 发电机的三相对地总电容：C＝0.7242+0.06829+0.6+0.02047+0.3=1.71296uF 发电机系统电容电流为： I C=ω CU X×103=2πf CU X×103=314×1.71296×106 ×10.5/3×103=3.26A
电力系统接地分类详解及其特点
电力系统接地分类详解及其特点 在电力系统中，接地是用来保护人身及电力、电子设备安全的重要措施。通常我们将接地分为工作接地、系统接地、防雷接地、保护接地，用他们来保护不同的对象，这几种接地形式从目的上来说是没有什么区别的，均是通过接地接地导体将过电压产生的过电流通过接地装置导入大地，从而实现保护的目的。现代工厂在接地上都要求形成一张严密的网，而所有的被保护对象都挂在这个安全的接地网上，但不同的接地都需要从接地装置处的等电位点连接。 对于防雷接地，主要是通过将雷电产生的雷击电流通过接地网这一有效途径引入大地，从而对建筑物起到保护作用。一般有两种避雷方式供选择，其一是避雷针接地，其二是采用法拉第笼方式接地。它们是两种不同的防雷模式，它们在防雷原理上有显著的区别。避雷针的原理是空中拦截闪电、使雷电通过自身放电，从而保护建筑物免受雷击，避雷针的保护范围是从地面算起的以避雷针高度为滚球半径的弧线下的面积，对于法拉第笼，它认为避雷针的范围很小，而且在避雷针保护的空间内仍有电磁感应作用，而且避雷针附近是强的电磁感应区，有很大的电位梯度，在它周围有陡的跨步电压存在，在这一范围内的人们有生命危险，鉴于种种观点，现在的防雷接地系统中法拉第笼占有重要地位。实验证明，一个封闭的金属壳体是全屏蔽的，在雷电流通过时，是沿着壳体的外表面流入大地，而在壳体的内部没有感应电动势及磁通，即雷电流没有对内部的设备产生干扰效应。而法拉第笼下部的环状接地环、等电位均压网也避免了人在此等电位环境中被雷击的危险。 采用保护接地是当前低压电力网中的一种行之有效的安全保护措施。通常有两种做法，即接地保护和接零保护。将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接是电气工作的一个重点，也就是我们通常说的接地。将电气设备和用电装置的金属外壳与系统零线相接叫做接零。由于电力系统中采用保护接地，是我们对用电设备、金属结构及电子等设备采取的接地保护措施，这样就可以避免电器设备漏电、线路破损或绝缘老化漏电等漏电事故造成的伤害。通过接地导体将可能产生的线路漏电、设备漏电及电磁感应、静电感应等产生的过电压通过接地回路导入大地，而避免设备等的损坏及保证人生的安全。有了接地保护，可以将漏电电流迅速导入地下，而实现此目的就是要求所有的用电设备、钢结构及电子、仪表设备都要与接地网可靠连接，简单而言，在电力系统中，接地和接零的目的，一是为了电气设备的正常工作，例如工作性接地；二是为了人身和设备安全，如保护性接地和接零。虽然就接地的性质来说，还有重复接地，防雷接地和静电屏蔽接地等，但其作用都不外是上述两种。而针对不同的供电系统，这些接地也有不同的选择。两种不同的保护方式使用的客观环境又不同，如果选择不当，不仅会影响对设备及人身的保护性能，还会影响电网的供电可靠性。对于不同供电方式所要求的接地系统也有区别，采取的保护措施也不同。 保护接地中的接零保护与接地保护有几个方面的不同。一是保护原理不同。接地保护的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流，使其不超过某一安全范围，一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源；接零保护的原理是借助接零线路，使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时，利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。二是