云南省电工技能培训：中性点接地方式及其影响

中性点接地方式及其影响

中性点接地方式是指电力系统中性点与大地之间的电气连接方式，主要分为两大类：大电流接地系统和小电流接地系统。

具体包括中性点直接接地、中性点经低阻抗接地、中性点不接地、中性点经消弧线圈接地等方式。

中性点直接接地

1、优点：

1-1、对线路绝缘水平的要求较低，可以按相电压设计绝缘，从而降低绝缘造价。

1-2、可以平衡由于负荷、接地、短路等形成的三相不平衡，通过漏保、断路器、接地实现对线路和人身电击保护。

2、缺点：

2-1、单相接地时，为了防止大的短路电流损坏设备，必须迅速切除接地相甚至三相，因而供电可靠性较低，需装设自动重合闸装置等措施。

2-2、单相短路对邻近通信线路有电磁干扰。

中性点不接地

1、优点：

1-1、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。

1-2、发生单相接地故障时，线电压不变，依然对称，系统可继续运行2小时，所以供电可靠性提高。

2、缺点：

2-1、非故障相相电压升高√3倍，要求系统中的各电气设备的绝缘必须按线电压设计，绝缘费用比较高，不适用于高压电网中。

2-2、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。

中性点经消弧线圈接地

1、优点：

1-1、可以提供准确的故障电流测量和过电流保护，以及检测和记录系统中的故障情况。

1-2、在发生单相接地故障时，可以动态调整接地电阻，减少故障电流，避免扩大故障范围。

2、缺点：

动态过电压高达3.8倍额定电压，使发电机轻微的单相接地故障容易扩大为灾难性的相间或匝间短路，造成对发电机绝缘的严重损坏，从而影响发电机的安全运行。

影响

中性点接地方式的选择直接影响电网的安全可靠性、经济性；同时直接影响系统设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护方式、通讯干扰等。

例如，在大电流接地系统中发生单相接地故障时，接地相的将被短接，形成很大的单相接地电流，会启动保护装置动作跳闸。而在小电流接地系统中发生单相接地故障时，由于中性点非有效接地，故障点不会产生大的短路电流，因此允许系统短时间带故障运行。

总之，中性点接地方式的选择是一个综合性问题，必须根据系统情况、电网结构、电容电流大小综合分析才能合理选择中性点接地方式。

中性点直接接地与中性点不接地的具体应用场景和优缺点比较是什么？

中性点直接接地和中性点不接地是两种常见的电力系统接地方式，各有其应用场景和优缺点。

中性点直接接地系统

1、应用场景：

1-1、低压配电系统：适用于低压配电系统，接地电阻较小，有利于保护人身安全。

1-2、工业电力系统：适用于中压和高压工业电力系统，具有高度灵活性和可靠性。

1-3、输电和供电系统：适用于高压和超高压输电和供电系统，带电率低，通常采用抽头变压器调整接地电阻。

2、优点：

2-1、成本低：不需要专门的接地设备，节省了接地成本。

2-2、运行维护简单：没有需要额外连接的导线，便于检修。

2-3、绝缘水平低：由于中性点电位和非故障相对地电压不升高，主绝缘水平可以按相电压设计，降低了电网造价水平。

2-4、经济效益好：网络电压越高，经济效益越明显。

3、缺点：

3-1、内过电压低：虽然内过电压较低，但仍然存在一定的过电压风险。

3-2、故障处理复杂：发生单相接地时，接地短路电流很大，需要有选择性的接地保护措施。

中性点不接地系统

1、应用场景：

1-1、农电网：适用于农村电网，特别是中心点不接地的小系统。

1-2、通信和信号系统：对通信和信号系统的干扰小，适用于需要减少电磁干扰的应用场景。

2、优点：

2-1、供电可靠性高：发生单相接地故障时，系统电压保持平衡，故障电流较小，系统可运行1~2小时，不影响对用户的连续供电。

2-2、自动熄灭故障：单相接地故障后，故障点电弧可以自行熄灭，接地点绝缘可自行恢复，能自动清除单相接地故障。

2-3、对弱电系统干扰小：不会对通讯和信号系统产生较大的干扰影响。

3、缺点：

3-1、绝缘要求高：发生单相接地故障后，会发生弧光重燃过电压，要求系统绝缘水平较高，设备造价也高。

3-2、保护装置费用大：实现灵敏而有选择性的接地保护实际上也比较困难，过电压保护装置的费用较大、效果较差。

中性点直接接地系统适用于高压和超高压输电及供电系统，具有成本低、运行维护简单等优点；而中性点不接地系统则适用于低压配电和农电网，具有供电可靠性高、对弱电系统干扰小等优点。

中性点经消弧线圈接地的技术细节和实际效果评估有哪些？

中性点经消弧线圈接地是一种常见的电力系统接地方式，主要用于单相接地故障的处理。其技术细节和实际效果评估如下：

技术细节

1、消弧线圈的工作原理：

1-1、消弧线圈是一个具有铁芯的电感线圈，线圈的电阻很小，电抗很大。消弧线圈的铁芯留有间隙，填以绝缘纸板，以避免饱和。

1-2、当系统发生单相接地故障时，消弧线圈中的电感电流流过，补偿了单相接地电流，使流过接地点的电流减小到能自行熄弧的范围。

2、补偿方式：

2-1、调匝式自动跟踪补偿消弧线圈：通过有载分接开关改变接入的匝数，从而改变电感量。

2-2、调气隙式自动跟踪补偿消弧线圈：通过调整气隙来改变电感量。

3、运行方式：

一般情况下采用过补偿运行方式，以防止谐振过电压的发生。

实际效果评估

1、故障电流抑制：

1-1、消弧线圈的存在显著降低了接地点的故障电流幅值，减少了电弧的产生。

1-2、在某些情况下，消弧线圈接地系统的接地故障残流可以被消除，从而进一步提高系统的安全性。

2、系统保护效果：

2-1、单相接地时不破坏系统对称性，可以带故障运行一段时间，以便查找故障线路。

2-2、对于中压电网，因接地电流得到补偿，单相接地故障并不发展为相间故障，因此供电可靠性高于中性点经小电阻接地方式。

3、问题与挑战：

3-1、在以电缆线路为主的城市配网中，消弧线圈接地方式可能导致非故障相对地电压升高到三相电压以上，持续时间长、波及全系统设备，可能引起第二点绝缘击穿，引起事故扩大。

3-2、小电阻的热容量太大，容易引起电阻烧坏，且成本较高，因此应尽量使阻尼电阻短时间接入。

如何根据电网结构和电容电流大小选择最适合的中性点接地方式？

选择最适合的中性点接地方式需要综合考虑电网结构和电容电流大小。以下是详细的分析和建议：

1、电压等级：

1-1、对于220kV以上的电力网，通常采用中性点直接接地方式。

1-2、110kV高压配电网应采用有效接地方式，主变压器中性点应经隔离开关接地。

1-3、66kV高压配电网，当单相接地故障电容电流不超过10A时，应采用不接地方式；当超过10A时，宜采用经消弧线圈接地方式。

2、电容电流大小：

2-1、对于35kV电网，如果单相接地电容电流大于10A，需要采用中性点经消弧线圈接地方式。

2-2、对于6kV至10kV电网，如果单相接地电容电流大于30A，也需要采用中性点经消弧线圈接地方式。

2-3、对于6kV至10kV变电站，如果电容电流不超过国家标准要求的6～10kV，可以采用中性点不接地方式。

3、网架结构和设备绝缘水平：

中性点接地方式的选择还应考虑配电网的网架类型、设备绝缘水平、继电保护和通信线路的抗干扰要求等因素。例如，在某些城市和工矿企业中，开始采用小电阻或大电阻接地方式来限制短路电流对设备的冲击。

4、其他相关因素：

4-1、运行方式、架空导线的类型（如绝缘线或裸导线）以及电网发展规划等也需考虑。

4-2、从供电可靠性出发，20～60kV的电力网可以采用经消弧线圈接地或不接地方式。

选择最适合的中性点接地方式需要根据电压等级、电容电流大小、网架结构、设备绝缘水平及其他相关因素进行综合考虑。

中性点接地方式对电力系统通讯干扰的影响及其减缓措施有哪些？

1、影响：

中性点接地方式直接影响电力系统的绝缘水平、过电压水平和继电保护方式，这些因素都会间接影响到电力系统的通讯干扰。例如，不同的接地方式会导致电网中的电磁场分布不同，从而产生不同的电磁干扰。

具体影响：

2-1、绝缘水平：中性点接地方式会影响设备的绝缘水平，绝缘水平不足可能导致电磁干扰增加。

2-2、过电压保护：不同的接地方式会影响过电压保护的效果，过电压可能会引起通讯设备的干扰。

2-3、继电保护：中性点接地方式会影响继电保护的配置和效果，不当的保护配置可能会导致通讯设备误动作或干扰。

2、减缓措施：

2-1、通过确保设备的合理布局和接地，可以有效降低电磁干扰的传播和影响。在设备布局上应避免磁场和电场相互干扰，合理规划设备的位置，减小不同设备之间的电磁耦合。

2-2、根据具体的电网条件和需求，选择最合适的中性点接地方式。例如，中性点不接地、中性点经消弧线圈接地及中性点直接接地等方式各有优缺点，应根据实际情况进行选择。

2-3、在电力系统中引入抗干扰技术，如滤波器、屏蔽电缆等，可以有效减少电磁干扰对通讯设备的影响。

2-4、定期对电力系统进行维护和检测，及时发现并解决绝缘问题和过电压问题，从而减少电磁干扰的发生。