电力系统中性点的运行模式优化

2025-09-29 历史故事版权反馈

【摘要】：在3～60kV网络中，当单相接地电容电流超过下列数值时，中性点应装设消弧线圈：图1-8中性点经消弧线圈接地时的一相接地电流分布；电势：电流相量关系在中性点不接地系统中，若单相接地电容电流超过允许值时，也可采用中性点经高电阻接地的运行方式，此接地方式和经消弧线圈接地方式相比，改变了接地电流相位，加速泄放回路中的残余电荷，促使接地电弧自熄，从而降低弧光间歇接地过电压。

电力系统的中性点是指星形联结的变压器或发电机的中性点。电力系统的中性点运行方式是一个综合性问题，它与电压等级、单相接地电流、过电压水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性、主变压器和发电机的运行安全以及通信线路的抗干扰能力等。电力系统中性点的运行方式分为两大类：中性点直接接地（大接地电流系统）和中性点非直接接地（小接地电流系统）。中性点非直接接地又包括中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点经高电阻接地。

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图1-6　中性点有接地时的单相接地

中性点直接接地系统供电可靠性低。因为这种系统中发生一相接地时就会构成短路，如图1-6所示。短路电流很大，为防止损坏设备，必须迅速切除接地相甚至三相，同时巨大的接地短路电流产生较强的单相磁场干扰邻近通信线路。但过电压较低，减少了为提高绝缘水平的投资，降低设备造价，特别适用于高压和超高压电网。在我国110kV及以上电压等级的电网，一般均采用中性点直接接地的运行方式，而用其他方法提高供电可靠性。

中性点不接地系统供电可靠性高，但对绝缘水平的要求也高。因为这种系统中一相接地时不会构成短路，接地电流仅为线路及设备的电容电流，相间电压仍然对称，不影响对负荷供电，因此单相接地时允许继续运行两小时。但是，这时的非接地相的对地电压升高为线电压，即为相电压的倍，如图1-7所示。因此对设备绝缘水平要求高，不宜用于110kV及以上电网。在6～60kV电网中常采用中性点不接地方式，但此时单相接地电容电流不能超过允许值，否则接地电弧不易自熄，易产生较高的弧光间歇接地过电压，波及整个电网。

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图1-7　中性点不接地时的一相接地(https://www.chuimin.cn)

（a）电流分布；（b）电势：电流相量关系

在中性点不接地系统中，若单相接地电容电流超过允许值时，可采用中性点经消弧线圈接地的运行方式，采用消弧线圈的感性电流补偿接地相电容电流，如图1-8所示，用以保证电弧瞬间熄灭，消除弧光间歇过电压。消弧线圈的补偿方式又分为过补偿和欠补偿。过补偿是指图1-8中的感性电流I.′a大于容性电流I.a时的补偿方式；反之，欠补偿就是指感性电流小于容性电流时的补偿方式。实际系统中一般都采用过补偿的方式。在3～60kV网络中，当单相接地电容电流超过下列数值时，中性点应装设消弧线圈：

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图1-8　中性点经消弧线圈接地时的一相接地

（a）电流分布；（b）电势：电流相量关系

在中性点不接地系统中，若单相接地电容电流超过允许值时，也可采用中性点经高电阻接地的运行方式，此接地方式和经消弧线圈接地方式相比，改变了接地电流相位，加速泄放回路中的残余电荷，促使接地电弧自熄，从而降低弧光间歇接地过电压。一般用于大型发电机中性点。

电力系统中性点的运行模式优化

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