摘要：針對(duì)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的不同連接方式的特點(diǎn)研究，通過(guò)比較發(fā)生單相接地時(shí)的三相對(duì)地電壓的變化不同，從供電的安全可靠性方面，分析不同電壓等級(jí)的中性點(diǎn)連接方式的優(yōu)缺點(diǎn)，為更好的的安全用電服務(wù)。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);中性點(diǎn)接地方式;單相接地分析;供電安全

電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)的接地方式有三種方式：第一種是中性點(diǎn)直接接地方式，第二種是中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地方式，第三種是中性點(diǎn)不接地方式。我國(guó)的電力系統(tǒng)中110kV及以上系統(tǒng)采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，366kV系統(tǒng)一般采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，其中的310kV系統(tǒng)部分有采用經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的方式，1kV以下的380V和660V低壓供電系統(tǒng)是采用中性點(diǎn)直接接地方式運(yùn)行。不同的的中性點(diǎn)運(yùn)行方式當(dāng)三相電路發(fā)生單相接地時(shí)，三相對(duì)地電壓的變化是不一樣的，同時(shí)對(duì)于二次回路的繼電保護(hù)和儀表都會(huì)受到影響，因此我們要對(duì)電力系統(tǒng)中的各種接地方式進(jìn)行研究，分析其不同的特點(diǎn)，制定線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)能夠正確地應(yīng)對(duì)措施，以保障電力線(xiàn)路安全運(yùn)行。

一、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)

在我國(guó)的366kV電力系統(tǒng)中，通常采取中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式，當(dāng)其中一相電路發(fā)生接地故障時(shí)，三相電路的相間電壓保持不變，所以電路可以繼續(xù)運(yùn)行，但是不可長(zhǎng)期運(yùn)行，而且當(dāng)再有一相線(xiàn)路發(fā)生接地故障后，就要發(fā)生兩相短路的嚴(yán)重事故了，線(xiàn)路將不能繼續(xù)運(yùn)行。這是由于三相電路的相線(xiàn)與大地之間存在一個(gè)分布電容，當(dāng)三相線(xiàn)路正常運(yùn)行時(shí)由于三相電壓對(duì)稱(chēng)，則三相對(duì)地的電容電流對(duì)稱(chēng)，所以其相量和為零。當(dāng)一相接地時(shí)該相對(duì)地電壓為零，而另兩相對(duì)地電壓升為原相電壓的3倍。為了供電的安全，這就要求三相相線(xiàn)的對(duì)地絕緣要按其相電壓的3倍裝設(shè)，同時(shí)要裝設(shè)單相接地保護(hù)和絕緣監(jiān)察裝置，當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生單相接地時(shí)還應(yīng)具有發(fā)出音響和光字牌的報(bào)警信號(hào)，提醒供電人員盡快排除故障。當(dāng)事故會(huì)危及人身和電氣設(shè)備安全時(shí)，則此時(shí)的單相接地故障應(yīng)動(dòng)作與斷路器的跳閘以迅速切除故障線(xiàn)路。

二、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的運(yùn)行方式

當(dāng)接地電流很大時(shí)，接地點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)的電弧，從而在電力線(xiàn)路上會(huì)發(fā)生串聯(lián)諧振，于是在電力線(xiàn)路上可產(chǎn)生約為相電壓3倍的過(guò)電壓。這將給線(xiàn)路的安全運(yùn)行帶來(lái)危險(xiǎn)，其中絕緣薄弱的地方就會(huì)被擊穿。為了防止故障點(diǎn)發(fā)生電弧，就要在電力線(xiàn)路的中性點(diǎn)連接一個(gè)用來(lái)減少起弧電流的消弧線(xiàn)圈。消弧線(xiàn)圈實(shí)踐是一個(gè)鐵心可以調(diào)整的電感線(xiàn)圈，當(dāng)電力電路發(fā)生單相接地時(shí)，產(chǎn)生的接地電流通過(guò)接地電容的容性電流其相位超前于電壓90度，而通過(guò)消弧線(xiàn)圈的接地電流呈感性其相位滯后于電壓90度，兩個(gè)電流方向相反互相補(bǔ)償，則減少了接地電流的大小。當(dāng)接地電流小于起弧電流時(shí)，則接地點(diǎn)將不會(huì)產(chǎn)生電弧。電力線(xiàn)路上也不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的過(guò)電壓了。

中性點(diǎn)接消弧線(xiàn)圈后當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，三相線(xiàn)電壓不會(huì)改變，所以電力線(xiàn)路可以短時(shí)間繼續(xù)運(yùn)行，通常可以運(yùn)行2小時(shí)。此時(shí)繼電保護(hù)裝置要及時(shí)發(fā)出報(bào)警，值班人員應(yīng)及時(shí)查找故障點(diǎn)，快速排出故障，如果不能短時(shí)間內(nèi)消除故障，則需要將負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其他線(xiàn)路上。若發(fā)生的接地故障會(huì)危及人身和設(shè)備的安全時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作與跳閘，使得故障線(xiàn)路及時(shí)退出運(yùn)行。

中性點(diǎn)接消弧線(xiàn)圈的電路發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的對(duì)地電壓會(huì)升高到線(xiàn)電壓。所以應(yīng)將線(xiàn)路絕緣按照不低于線(xiàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，以確保運(yùn)行安全。

三、中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行方式

我國(guó)110kV及以上超高壓電力系統(tǒng)和220/380V低壓配電系統(tǒng)通常采用中性點(diǎn)直接接地方式。利用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，好處有三點(diǎn)。第一點(diǎn)是可以降低線(xiàn)路的絕緣成本。這是由于當(dāng)有一相線(xiàn)路接地時(shí)，另外兩相完好相對(duì)地的電壓不升高，所以電力供電的線(xiàn)路絕緣只需要按照相電壓配置即可，特別對(duì)于110kV超高壓供電時(shí)，對(duì)傳輸線(xiàn)路的絕緣成本控制很有好處，否則按線(xiàn)路的線(xiàn)電壓去作絕緣，成本要增加很多。第二點(diǎn)是中性點(diǎn)直接接地并且引出中性線(xiàn)，其好處是當(dāng)電力線(xiàn)路發(fā)生單相接地時(shí)，通過(guò)中性線(xiàn)形成單相短路回路，由加裝的保護(hù)裝置動(dòng)作，可以使故障點(diǎn)迅速切除。第三點(diǎn)是中性點(diǎn)接地并且中性線(xiàn)引出后，特別對(duì)于220/380V低壓配電系統(tǒng)可以傳導(dǎo)三相不平衡電流，減少中性點(diǎn)的電位偏移，使得低壓供電更加安全，同時(shí)若再安裝漏電保護(hù)器，將會(huì)進(jìn)一步保障人身的安全。

四、總結(jié)

三相電力線(xiàn)路發(fā)生單相接地時(shí)，兩個(gè)完好相的對(duì)地電壓會(huì)因中性點(diǎn)的不同接地方式而不同，有的會(huì)升高而有些不變。通過(guò)分析研究根據(jù)其不同變化規(guī)律，采用不同的中性點(diǎn)接地方式，更好的保障人身安全和電力線(xiàn)路的安全。

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作者簡(jiǎn)介：武海軍（1968），男，內(nèi)蒙古包頭人，本科，高級(jí)工程師，副教授，烏海職業(yè)技術(shù)學(xué)院電力工程系，主要從事電氣工程方面的教學(xué)和科研工作。