中性点接地方式

1、第一部分第一部分电力系统中性点接地方式电力系统中性点接地方式及性能评价及性能评价贾清泉贾清泉秦皇岛秦皇岛 燕山大学燕山大学配电网接地方式与故障点测巡研讨会报告配电网接地方式与故障点测巡研讨会报告 一、电力系统中性点接地方式一、电力系统中性点接地方式 电力系统中性点接地方式是指电力系统星形接电力系统中性点接地方式是指电力系统星形接线电力设备的中性点与大地之间的连接方式。线电力设备的中性点与大地之间的连接方式。 中性点不同接地方式对正常稳态运行的电力系中性点不同接地方式对正常稳态运行的电力系统是没有影响的。统是没有影响的。 但当电网发生扰动或不正常状况时，则不同接但当电网发生扰动或不正常状况时，则

2、不同接地方式的作用效果表现出来。地方式的作用效果表现出来。 中性点接地方式涉及供电可靠性、电力设备绝中性点接地方式涉及供电可靠性、电力设备绝缘水平、继电保护设置与整定、人身与设备的缘水平、继电保护设置与整定、人身与设备的安全性、电磁兼容性等。安全性、电磁兼容性等。 中性点接地方式是电力系统中涉及面很广的一中性点接地方式是电力系统中涉及面很广的一个个系统性、全局性问题系统性、全局性问题。 二、接地方式的种类二、接地方式的种类 中性点接地方式有：不接地中性点接地方式有：不接地(绝缘绝缘)、经电阻接、经电阻接地、经电抗接地、经消弧线圈接地、直接接地。地、经电抗接地、经消弧线圈接地、直接接地。 电力系

3、统中性点接地方式可划分为两大类：有电力系统中性点接地方式可划分为两大类：有效接地方式和非有效接地方式。效接地方式和非有效接地方式。 有效接地方式又称大接地电流方式；非有效接有效接地方式又称大接地电流方式；非有效接地方式又称小接地电流方式。地方式又称小接地电流方式。 非有效接地电网依靠中性点的高阻抗将单相接非有效接地电网依靠中性点的高阻抗将单相接地故障电流控制在较小的数值。地故障电流控制在较小的数值。 大电流接地方式主要有：中性点直接接地方式、大电流接地方式主要有：中性点直接接地方式、中性点经小电阻或小电抗接地方式。中性点经小电阻或小电抗接地方式。 小电流接地方式主要有：中性点不接地方式、小电流

4、接地方式主要有：中性点不接地方式、中性点经消弧线圈接地方式和中性点经高电阻中性点经消弧线圈接地方式和中性点经高电阻接地方式等。接地方式等。 接地阻抗或接地电流的大小是相对的，因而需接地阻抗或接地电流的大小是相对的，因而需要采用明确的指标来对两种接地方式进行界定。要采用明确的指标来对两种接地方式进行界定。 多数国家规定：凡是系统的零序电抗多数国家规定：凡是系统的零序电抗(x0)与正与正序电抗序电抗(x1)的比值的比值3且零序电阻且零序电阻(r0)与正序电抗与正序电抗(x1)的比值的比值1的系统，属于有效接地系统；零序的系统，属于有效接地系统；零序电抗电抗(x0)和正序电抗和正序电抗(x1)的比值

5、的比值3且零序电阻且零序电阻(r0)与正序电抗与正序电抗(x1)的比值的比值1的系统，属于非有的系统，属于非有效接地系统。效接地系统。 我国也采用这种界定标准。我国也采用这种界定标准。 电力系统中性点接地方式是一个涉及电力系统电力系统中性点接地方式是一个涉及电力系统许多方面的综合性技术课题，对电力系统的设许多方面的综合性技术课题，对电力系统的设计和运行有着多方面的影响。计和运行有着多方面的影响。 选择接地方式，必须充分考虑地区特点、电网选择接地方式，必须充分考虑地区特点、电网结构、供电可靠性、继电保护技术要求、电气结构、供电可靠性、继电保护技术要求、电气设备的绝缘水平、过电压水平、人身安全、对

6、设备的绝缘水平、过电压水平、人身安全、对通讯的影响以及运行经验、历史因素等，通过通讯的影响以及运行经验、历史因素等，通过技术经济比较，加以确定技术经济比较，加以确定 。 对于对于110kV及以上的电力系统，普遍采用中性及以上的电力系统，普遍采用中性点直接接地方式。目的是限制过电压，降低系点直接接地方式。目的是限制过电压，降低系统绝缘水平，降低绝缘费用。统绝缘水平，降低绝缘费用。 中压配电网接地方式的选择比较复杂，各国采中压配电网接地方式的选择比较复杂，各国采用的方式不尽相同。用的方式不尽相同。 美国中压电网以有效接地方式为主，中性点直美国中压电网以有效接地方式为主，中性点直接接地方式占接接地方

7、式占72%。 英国英国66kV电网中性点采用小电阻接地方式，电网中性点采用小电阻接地方式，而而33kV及以下由架空线路组成的配电网，中性及以下由架空线路组成的配电网，中性点逐步由直接接地改为消弧线圈接地。点逐步由直接接地改为消弧线圈接地。 日本日本66kV配电网采用中性点电阻接地或消弧配电网采用中性点电阻接地或消弧线圈接地；线圈接地；6.6kV电网采用不接地方式。电网采用不接地方式。 法国电力公司法国电力公司(EDF)在在1990年前后开始对中压年前后开始对中压电网中性点接地方式进行改造，将运行了电网中性点接地方式进行改造，将运行了30多多年的大电流接地方式全部改为谐振接地方式。年的大电流接地

8、方式全部改为谐振接地方式。 我国配电网中，我国配电网中，66kV和和35kV电网主要采用中电网主要采用中性点经消弧线圈接地方式，性点经消弧线圈接地方式，3kV10kV电网则以电网则以中性点不接地方式，近年来逐步转变为消弧线中性点不接地方式，近年来逐步转变为消弧线圈接地方式，个别地区采用小电阻接地方式。圈接地方式，个别地区采用小电阻接地方式。三、接地方式的性能评价三、接地方式的性能评价 正常运行的电力系统，无论何种接地方式都对正常运行的电力系统，无论何种接地方式都对其没有影响。其没有影响。 但系统受到扰动或发生故障时，不同的接地方但系统受到扰动或发生故障时，不同的接地方式将出现不同的情况。式将出

9、现不同的情况。 对供电可靠性的影响对供电可靠性的影响 电力系统单相对地故障约占电力系统单相对地故障约占80%，而其中绝大，而其中绝大多数故障都是瞬时性的。多数故障都是瞬时性的。 架空线路中瞬时性故障约占单相接地故障的架空线路中瞬时性故障约占单相接地故障的90%；电缆线路约占；电缆线路约占30%。 丹东某变电站丹东某变电站2001年年8月至月至2002年年2月间瞬时月间瞬时性接地故障性接地故障30余次，无一次永久接地，对供电余次，无一次永久接地，对供电连续性没有任何影响。连续性没有任何影响。 小电流接地方式发生单相接地故障时不需要小电流接地方式发生单相接地故障时不需要继电保护和断路器动作，在系统

10、和用户几乎无继电保护和断路器动作，在系统和用户几乎无感觉的情况下，接地电弧自动熄灭，系统保持感觉的情况下，接地电弧自动熄灭，系统保持连续供电。连续供电。 对于永久性单相接地故障，可以允许电网在对于永久性单相接地故障，可以允许电网在一段时间内（一般一段时间内（一般2 2小时）带故障运行。小时）带故障运行。 大电流接地方式则不同，不论单相接地故障大电流接地方式则不同，不论单相接地故障是瞬时性的，还是永久性的，都必须自动切除是瞬时性的，还是永久性的，都必须自动切除故障线路。故障线路。 某地区供电局采用中性点低电阻接地方式，某地区供电局采用中性点低电阻接地方式，17个变电所完成中性点低电阻接地方式改造

11、后，个变电所完成中性点低电阻接地方式改造后，根据根据1992年和年和1993年的统计，年的统计，10kV线路因单相线路因单相接地故障动作跳闸接地故障动作跳闸354次，其中次，其中280次造成停电次造成停电事故，占事故，占79%，重合成功仅，重合成功仅74次，占次，占21%。 对电网和设备安全的影响对电网和设备安全的影响 小电流接地方式可以有效地限制单相接地故小电流接地方式可以有效地限制单相接地故障电流的危害性，对电网和电力设备均可起到障电流的危害性，对电网和电力设备均可起到不同程度的保护作用。不同程度的保护作用。 减少对一次设备频繁的短路电流冲击；减少减少对一次设备频繁的短路电流冲击；减少断路

12、器的遮断次数和继电保护的动作次数与误断路器的遮断次数和继电保护的动作次数与误动、拒动概率以及运行人员的误操作概率；减动、拒动概率以及运行人员的误操作概率；减轻设备的运行维护与检修工作量。轻设备的运行维护与检修工作量。 对人身安全的影响对人身安全的影响 当大电流接地方式的电网发生单相接地故障当大电流接地方式的电网发生单相接地故障时，在断路器跳闸之前，由于接地故障电流很时，在断路器跳闸之前，由于接地故障电流很大，在故障点附近可能形成危险的跨步电压和大，在故障点附近可能形成危险的跨步电压和接触电压。对于城市电网，这种电压的危险性接触电压。对于城市电网，这种电压的危险性很大。很大。 电磁兼容性电磁兼容

13、性 当三相电力线路存在零序电流并通过大地返当三相电力线路存在零序电流并通过大地返回时，就会对邻近的电信线路产生磁感应耦合回时，就会对邻近的电信线路产生磁感应耦合即磁的影响；当三相电力线路出现对地电位不即磁的影响；当三相电力线路出现对地电位不平衡时，就会对邻近电信线路产生容性耦合即平衡时，就会对邻近电信线路产生容性耦合即电的影响。电的影响。 对电信系统影响的程度可分为危险性影响和对电信系统影响的程度可分为危险性影响和干扰性影响。干扰性影响。 按影响时间长短分为瞬时影响和长时间影响。按影响时间长短分为瞬时影响和长时间影响。 大电流接地系统单相接地故障对通信系统的大电流接地系统单相接地故障对通信系统

14、的影响是磁耦合瞬时危险性影响；影响是磁耦合瞬时危险性影响； 小电流接地系统单相接地故障对通信系统的小电流接地系统单相接地故障对通信系统的影响是电耦合长时间危险性影响。影响是电耦合长时间危险性影响。 从电磁兼容角度看，低电阻接地方式更有利。从电磁兼容角度看，低电阻接地方式更有利。通过提高非有效接地电网单相接地故障选线保通过提高非有效接地电网单相接地故障选线保护性能，尽快选出故障线路并尽快切除故障线护性能，尽快选出故障线路并尽快切除故障线路，可以大大减轻非有效接地方式对电信系统路，可以大大减轻非有效接地方式对电信系统的不利影响。的不利影响。 对过电压的影响对过电压的影响 小电流接地系统更容易产生内部过电压。小电流接地系统更容易产生内部过电压。 根据运行统计，过电压的高低与接地方式有关，根据运行统计，过电压的高低与接地方式有关，一般最大过电压不超过下列数值：一般最大过电压不超过下列数值： 不接地不接地 3.5 p.u.3.5 p