什么是电力系统中性点接地方式?

[拼音]：dianli xitong zhongxingdian jiedi fangshi

[外文]：neutral grounding of power system

电力系统中三相星形连接的发电机和变压器的中点称为电力系统的中性点，中性点接地方式分为两大类:有效接地和非有效接地。

电力系统中全部或部分中性点直接接地或经小阻抗接地，因而从电力系统中任何一点向系统看入的零序电抗X0与正序电抗X1之比|X0/X1|≤3，零序电阻R0与正序电抗X1之比|R0/X1|≤1，则该系统被称为有效接地系统。当系统中发生单相接地故障时，故障点将经中性点接地支路形成回路，并有较大的故障电流流经故障回路，所以这种系统又称大接地电流系统。由于单相接地故障时有较大的故障电流，对电力系统本身和对邻近的通信线和信号线都会造成较大的危险和干扰，所以必须迅速切除故障部分，这样又会造成部分负荷的供电中断。另一方面，由于中性点有效接地，若系统中发生单相接地故障，非故障相的对地电压仍为相电压，因此对线路的绝缘水平的要求相对较低。

电力系统中所有中性点均不接地，或部分经过高阻抗接地，或经消弧线圈接地，因而从电力系统的任一点向系统看入的零序电抗X0与正序电抗X1之比|X0/X1|＞3，零序电阻R0与X1之比|R0/X1|＞1，则该系统被称为非有效接地系统。当系统中发生单相接地时，将只有很小的故障电流，所以又称为小接地电流系统。非有效接地系统又分为中性点不接地系统和中性点谐振接地系统两种。

中性点不接地系统中，所有中性点均不接地或部分经高阻抗接地。系统中若发生单相接地故障，经线路对地电容形成回路，因而流经故障回路的电流是电容性电流Ig。当网络电压等级低，规模小，Ig一般都很小，所以若故障点形成开放性电弧，常可自行熄灭；即使是金属性单相接地故障，由于故障并未流经短路电流，三相仍可维持平衡对称，所以系统仍可继续运行一段时间。

当网络电压等级高，网络规模扩大，接地电容性电流增大，并且随电力系统的运行方式（包括接地和负荷水平）的改变而变化，故障点开放电弧不易自行熄灭，需要在系统中部分中性点装设消弧线圈，此时即形成中性谐振接地系统。消弧线圈是德国彼得森教授1916年首创，故又名彼得森线圈。它是一个有很多抽头的线性电感。当系统中发生单相接地时，故障点原来的电容性电流被消弧线圈中电感性电流所补偿。当消弧线圈正确调谐时，也即电感电流与电容电流数值接近，故障点电流降至较低的数值，使电弧容易熄灭；在电弧熄灭以后，由于消弧线圈的存在，故障点弧道两端的电压上升缓慢，使电弧不易重燃，因而起到“消弧”作用。线圈的多抽头使得电感量可根据电容电流的大小而进行调节，达到正确调谐。

非有效接地方式最主要的优点在于，这种系统中的单相接地故障能瞬时自动消除，或在系统继续运行一段时间后，在有准备的情况下(如负荷转移后)切除，因而减少了停电次数，提高了供电可靠性。另外，由于接地电流小，系统故障时，非有效接地系统中输电线路对邻近的通信线路的干扰也小，有时还可以降低输电线路的造价。

但是，非有效接地系统要带单相接地故障运行，最大运行电压为线电压，暂态过电压也较高，使网络绝缘水平相应增高。超高压系统中各类绝缘的费用在总造价中占的比重很大，因而采用非有效接地方式是不经济的。超高压系统中输电线路长，网络大，采用消弧线圈补偿后，故障点的电流仍难以限制到较低值，因而采用非有效接地方式在技术上也不合理。即使在一般高压系统中，网络的发展同样也会使故障点电流增大，因而非有效接地方式对系统发展有一定的限制。另外，非有效接地系统中发生单相接地故障时，故障电流分布在全网内，查找故障点很麻烦。这也是继电保护专业的一个传统难题。

由此可见，电力系统中性点接地方式的选择是一个涉及到系统绝缘水平、供电可靠性、继电保护、通信危险影响和干扰影响、断路器容量、避雷器配置等影响面较大的技术经济问题。综合各种利弊，考虑到设备制造规范的统一性，中国有关规程中明确规定：110 千伏及以上电网采用中性点有效接地方式；60千伏及以下电网采用中性点非有效接地方式；20～60千伏电网接地电流大于10安、 6～10千伏电网接地电流大于20安时，都应采用中性点经消弧线圈的谐振接地方式。