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摘 要电网中性点的接地方式对电网的安全稳定运行、供电可靠性、系统绝缘配合、继电保护的要求、对通信设备的干扰以及人身安全等方面有必然的影响。
关键词中性点；接地方式；评价
中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)032-0119-01
配电网的中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点，中性点与大地间电气连接的方式，称为中性点接地方式，又称为中性点运行方式。不同中性点接地方式将对配电网绝缘水平、过电压保护元件的选择、继电保护方式等产生不同的影响；反过来，针对一个具体的配电网，选择何种接地方式，要综合考虑这些因素，进行安全、技术及经济比较后确定。
1配电中性点常用接地方式
1.1中性点直接接地系统
将中性点直接与地连接的电力系统，称为中性点直接接地系统．如图1所示。这种系统中性点的电位固定为地电位，当某一相由于对地绝缘损坏造成接地时，便造成单相短路。
图1中性点直接接地系统
由于中性点的电位被固定为零，因而相对地的绝缘水平决定于相电压，这就大大降低了电力网的造价。电压等级愈高，其经济效益愈显著，这就是中性点直接接地系统的优点。
当中性点直接接地系统发生单相短路时，短路电流Id(1)很大，危害严重，故障线路不能继续运行，并在继电保护作用下，故障线路将被切除，而实际上电网的绝大部分故障是单相接地故障，其中瞬时性故障又占有很大比例，这些故障都会引起供电中断，大大影响供电可靠性。
1.2中性点经小电阻接地系统
在中性点串联接入一电阻器以后，泄放燃弧后半波的能量，则中性点电位降低，故障相的恢复电压上升速度也减慢，从而减少电弧重燃的可能性，抑制电网过电压的幅值。这就是电阻接地的特点。
中性点经小电阻接地方式的中性点与大地之间连接一个电阻，电阻的大小应使流经变压器绕组的故障电流不超过每个绕组的额定值。经小电阻接地的配电网发生接地故障时，非故障相电压可能达到正常值倍。这对配电网设备不会造成危害，因为高、中压配电网的绝缘水平是根据更高的雷电过电压制定的。中性点经电阻接地的配电网中，接地电阻的选取应参照考虑下列情况：
1）以电线为主的配电网中，单相接地时允许阻性接地电流较大，如1000-2000A；2）以架空线路为主的配电网，允许阻性接地电流较小，如300A；3）考虑配电网远景规划中可能达到的对地电容电流；4）考虑对电信设备的干扰和影响，以及继电保护、人身安全等因素。相对于中性点直接接地配电网，小电阻接地配电网单相接地故障电流较小，所引起的过流危害相对较小；但由于故障电流仍然较大，同样必须立即切断故障线路，会造成供电中断。
1.3中性点经消孤线图接地系统
消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线圈，它装设在配电系统的中性点。当发生单相接地故障时，可消除接地处的电弧。另外，当接地电流过零值而电弧熄灭之后，消弧线圈的存在可以显著减小故障电压的恢复速度，从而减小电孤重燃的可能性，使单相接地故障容易自动消除。
由于消弧线圈能有效地减小单相接地电流，迅速熄灭故障处的电弧，防止间歇性电弧的接地时产生的过电压，故广泛应用于10—63kv电压系统。个别雷害事故较严重地区的110kv系统，为了减少由于雷击造成单相闪络而引起的线路断路器跳闸的次数，提高供电可靠性，减少断路器的维修工作量，也采用经消弧线圈接地的远行方式。
1.4中性点不接地系统
中性点不接地系统的供电可靠性较高。在这种系统中发生单相接地故障时，不构成短路回路，接地相电流不大，不必马上切除接地相；但这时非接地相的对地电压却升高为相电压的倍，因此，对绝缘水平要求高。中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，由于线电压保持不变，三相系统的平衡没有破坏，三相电力用户可以继续运行，因而供电可靠性高，这是中性点不接地系统的主要优点。在中性点不接地系统中，线路和电气设备的对地绝缘水平都是按线电压设计的，虽然非故障相对地电压升高倍，对设备的绝缘水平不会造成破坏，但若长期带接地故障运行可能会引起非故障相绝缘薄弱处的损坏，继而发展成为两相短路。所以在中性点不接地系统中，一般都没有绝缘监视装置和继电保护装置，当发生单相接地时，发出接地故障信号，使值班人员尽快采取行动，查找故障电并隔离故障。规程规定，单相接地故障时继续运行的时间不得超过2h。
据统计，电力网中单相接地故障约占全部短路故障的70％，特别是35Kv及以下的电力网，由于单相接地电流不大，一般接地电弧能自动熄灭，所以这种电力网采用中性点不接地方式最为合适。但当接地电流较大（大于30A）时，将产生稳定的电弧，形成持续性的电弧接地，电弧的大小与接地电流成正比，强烈的电弧将会损坏设备，甚至导致相问短路；当接地电流小于30A而大于5A时，有可能产生间歇性电弧，出现间歇性过电压，其幅值可达2.5-3倍相电压，足以危及整个网络的绝缘。故对整个电力网的绝缘水平要求高，对电压等级较高的电力网，其绝缘方面的投资大为增加。
2中性点接地方式的评价
不同的接地方式，对人身和设备的安全、过电压、继电保护、供电可靠性等方面有不同的影响。从人身和设备的安全来看，在中性点不接地的方式中，由于单相接地电流产生的电弧比较大，而且难以自熄，常常使电缆等的相问绝缘烧坏，造成短路。从保护接地的作用来看，除了采用消弧线圈的接地方式外，当单相接地时，电流都比较大，都可能使接触电压超过规定值，因而造成人身触电的危险。
从抑制各种过电压来看，中性点直接接地方式、小电阻接地方式为最好；而从供电可靠性来看，不接地方式和采用消弧线圈的接地方式为最好。
从实现单相接地保护的难易程度来看，中性点不接地方式、消弧线圈接地方式比较难，近年来，随着微机断电保护技术的发展，利用故障产生的暂态零序电流与电压，能够可靠地选出故障线路，使小电流接地故障选线的灵敏度及可靠性都有了很大提高，为推广非有效接地方式创造了条件。
总之，从供电可靠性来看，中性点不接地或采用消弧线圈接地方式的系统，当发生单相接地故障时，可以继续运行的一段时间，供查找甚至处理故障點，供电可靠性较高；而中性点经小电阻接地系统或直接接地的系统，一旦发生单相接地故障，立即跳开线路开关，供电可靠性较低。配电网中性点接地方式的选择确定是一个系统工程，对不同地区、不同配电网、不同发展阶段和不同的受电对象，应对各种接地方式进行技术经济分析、权衡利弊，因地制宜地选择最佳接地方式。
参考文献
[1]芦兴,焦邵华,牛利涛,汪成根.配电网中性点运行方式分析研究[A].第十一届全国电工数学学术年会论文集[C].2007.
[2]孙建明,颜秋容.10kV电缆配电系统接地方式与无功补偿研究[A].中国铁道学会电气化委员会2006年学术会议论文集[C].2006.
关键词中性点；接地方式；评价
中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)032-0119-01
配电网的中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点，中性点与大地间电气连接的方式，称为中性点接地方式，又称为中性点运行方式。不同中性点接地方式将对配电网绝缘水平、过电压保护元件的选择、继电保护方式等产生不同的影响；反过来，针对一个具体的配电网，选择何种接地方式，要综合考虑这些因素，进行安全、技术及经济比较后确定。
1配电中性点常用接地方式
1.1中性点直接接地系统
将中性点直接与地连接的电力系统，称为中性点直接接地系统．如图1所示。这种系统中性点的电位固定为地电位，当某一相由于对地绝缘损坏造成接地时，便造成单相短路。
图1中性点直接接地系统
由于中性点的电位被固定为零，因而相对地的绝缘水平决定于相电压，这就大大降低了电力网的造价。电压等级愈高，其经济效益愈显著，这就是中性点直接接地系统的优点。
当中性点直接接地系统发生单相短路时，短路电流Id(1)很大，危害严重，故障线路不能继续运行，并在继电保护作用下，故障线路将被切除，而实际上电网的绝大部分故障是单相接地故障，其中瞬时性故障又占有很大比例，这些故障都会引起供电中断，大大影响供电可靠性。
1.2中性点经小电阻接地系统
在中性点串联接入一电阻器以后，泄放燃弧后半波的能量，则中性点电位降低，故障相的恢复电压上升速度也减慢，从而减少电弧重燃的可能性，抑制电网过电压的幅值。这就是电阻接地的特点。
中性点经小电阻接地方式的中性点与大地之间连接一个电阻，电阻的大小应使流经变压器绕组的故障电流不超过每个绕组的额定值。经小电阻接地的配电网发生接地故障时，非故障相电压可能达到正常值倍。这对配电网设备不会造成危害，因为高、中压配电网的绝缘水平是根据更高的雷电过电压制定的。中性点经电阻接地的配电网中，接地电阻的选取应参照考虑下列情况：
1）以电线为主的配电网中，单相接地时允许阻性接地电流较大，如1000-2000A；2）以架空线路为主的配电网，允许阻性接地电流较小，如300A；3）考虑配电网远景规划中可能达到的对地电容电流；4）考虑对电信设备的干扰和影响，以及继电保护、人身安全等因素。相对于中性点直接接地配电网，小电阻接地配电网单相接地故障电流较小，所引起的过流危害相对较小；但由于故障电流仍然较大，同样必须立即切断故障线路，会造成供电中断。
1.3中性点经消孤线图接地系统
消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线圈，它装设在配电系统的中性点。当发生单相接地故障时，可消除接地处的电弧。另外，当接地电流过零值而电弧熄灭之后，消弧线圈的存在可以显著减小故障电压的恢复速度，从而减小电孤重燃的可能性，使单相接地故障容易自动消除。
由于消弧线圈能有效地减小单相接地电流，迅速熄灭故障处的电弧，防止间歇性电弧的接地时产生的过电压，故广泛应用于10—63kv电压系统。个别雷害事故较严重地区的110kv系统，为了减少由于雷击造成单相闪络而引起的线路断路器跳闸的次数，提高供电可靠性，减少断路器的维修工作量，也采用经消弧线圈接地的远行方式。
1.4中性点不接地系统
中性点不接地系统的供电可靠性较高。在这种系统中发生单相接地故障时，不构成短路回路，接地相电流不大，不必马上切除接地相；但这时非接地相的对地电压却升高为相电压的倍，因此，对绝缘水平要求高。中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，由于线电压保持不变，三相系统的平衡没有破坏，三相电力用户可以继续运行，因而供电可靠性高，这是中性点不接地系统的主要优点。在中性点不接地系统中，线路和电气设备的对地绝缘水平都是按线电压设计的，虽然非故障相对地电压升高倍，对设备的绝缘水平不会造成破坏，但若长期带接地故障运行可能会引起非故障相绝缘薄弱处的损坏，继而发展成为两相短路。所以在中性点不接地系统中，一般都没有绝缘监视装置和继电保护装置，当发生单相接地时，发出接地故障信号，使值班人员尽快采取行动，查找故障电并隔离故障。规程规定，单相接地故障时继续运行的时间不得超过2h。
据统计，电力网中单相接地故障约占全部短路故障的70％，特别是35Kv及以下的电力网，由于单相接地电流不大，一般接地电弧能自动熄灭，所以这种电力网采用中性点不接地方式最为合适。但当接地电流较大（大于30A）时，将产生稳定的电弧，形成持续性的电弧接地，电弧的大小与接地电流成正比，强烈的电弧将会损坏设备，甚至导致相问短路；当接地电流小于30A而大于5A时，有可能产生间歇性电弧，出现间歇性过电压，其幅值可达2.5-3倍相电压，足以危及整个网络的绝缘。故对整个电力网的绝缘水平要求高，对电压等级较高的电力网，其绝缘方面的投资大为增加。
2中性点接地方式的评价
不同的接地方式，对人身和设备的安全、过电压、继电保护、供电可靠性等方面有不同的影响。从人身和设备的安全来看，在中性点不接地的方式中，由于单相接地电流产生的电弧比较大，而且难以自熄，常常使电缆等的相问绝缘烧坏，造成短路。从保护接地的作用来看，除了采用消弧线圈的接地方式外，当单相接地时，电流都比较大，都可能使接触电压超过规定值，因而造成人身触电的危险。
从抑制各种过电压来看，中性点直接接地方式、小电阻接地方式为最好；而从供电可靠性来看，不接地方式和采用消弧线圈的接地方式为最好。
从实现单相接地保护的难易程度来看，中性点不接地方式、消弧线圈接地方式比较难，近年来，随着微机断电保护技术的发展，利用故障产生的暂态零序电流与电压，能够可靠地选出故障线路，使小电流接地故障选线的灵敏度及可靠性都有了很大提高，为推广非有效接地方式创造了条件。
总之，从供电可靠性来看，中性点不接地或采用消弧线圈接地方式的系统，当发生单相接地故障时，可以继续运行的一段时间，供查找甚至处理故障點，供电可靠性较高；而中性点经小电阻接地系统或直接接地的系统，一旦发生单相接地故障，立即跳开线路开关，供电可靠性较低。配电网中性点接地方式的选择确定是一个系统工程，对不同地区、不同配电网、不同发展阶段和不同的受电对象，应对各种接地方式进行技术经济分析、权衡利弊，因地制宜地选择最佳接地方式。
参考文献
[1]芦兴,焦邵华,牛利涛,汪成根.配电网中性点运行方式分析研究[A].第十一届全国电工数学学术年会论文集[C].2007.
[2]孙建明,颜秋容.10kV电缆配电系统接地方式与无功补偿研究[A].中国铁道学会电气化委员会2006年学术会议论文集[C].2006.