摘要：国内中压电网以6KV、10KV、35KV三个电压应用最为普遍，但是随着电力行业的发展以及采用电缆线路用户数量的不断增加，导致电力系统中单相接地电容电流随着增加，电网内的单向接地故障很容易演变成严重的事故，给电力系统的正常运行造成干扰影响，由此带来了较大的经济损失。因此，根据配电容量的大小，科学选择中性点接地方式对于保障电力系统的运行安全有重要作用，文章首先介绍了几种常见中性点接地系统特点，随后对其运行方式进行了简单分析。
关键词：电力系统；中性点；特点；运行方式
引言
中压电网的中性点接地方式和应用选择，一直是电网改造中关注的焦点问题。在国内中压电网的供电系统中，常用的中性点运行方式主要有中性点不接地、中性点经小阻抗接地、中性点消弧线圈接地、中性点直接接地等几种方式。
1中性点不接地系统的特点
在这种运行模式下，即便是电力系统中出现一相接地的状况，由于连接在相间电压上的受电器正常供电，因此整个电力系统仍然能够在短时间内保持原状运行，不会对正常的供电造成影响。但是如果电力系统长期处于一相接地，导致非故障相的电压、电流逐渐升高，久而久之就容易在绝缘性能薄弱的区域造成电流击穿，造成接地短路故障，不仅会损害电气设备，严重情况下还会造成区域性的电网故障。因此，在中性点不接地运行方式下，有必要对线路运行状况进行有效的监督，一旦发现一相接地的情况，立即采取系统断电处理，待故障消除后重新通电，保持电力系统安全运行。
在电力系统正常运行状态下，电网中的接地电容电流数值维持在恒定范围，如果因为某种原因的影响导致电容电流升高且超过额定值，就容易在接地处产生间隙电弧，表现为电弧不断的熄灭、重燃。电弧重燃时产生极高的瞬时电流，对接地点造成较大的电流冲击。如果电弧反复的熄灭、重燃，很容易造成电流的对地击穿，造成两相接地短路。因此，为了有效保证中性点不接地运行模式下的电流系统安全，需要对电路中的电流值进行一定控制。在3-10KV的电力网中，要求一相接地的电容电流不得超过30A，在20-60KV的电力网中，要求一相接地电容电流不得超过10A。
2 中性点经小阻抗接地系统的特点
中性点经小阻抗接地时，通常选择小阻值的电阻接地，这主要是因为在系统单相接地时，能够实现对接地电流的有效控制，从而在一定程度上发挥了依靠接地电流启动零序保护动作，避免线路短路故障的效果。在国内中压电力系统运行中，中性点经小阻抗接地的应用范围较小，通常情况下将该种接地方式作为一种过度形式，随着电网改造的深入推进，中性点经小阻抗接地最终会被中性点不接地或经消弧线圈接地运行方式所取代。这是由中性点仅小阻抗接地运行特点决定的。虽然该种运行方式具有零序过流保护灵敏度高、对设备绝缘等级要求低的应用优势，但是随着电网负荷的不断增加，该种运行模式的缺点也逐渐暴露出来，例如当电力系统中接地电流较大时，零序保护动作不够及时，很容易造成大电流的对地击穿，引发相间故障；此外，在相间故障发生后，不能快速跳闸，或是频繁跳闸，影响了电力用户正常用电，不利于提高供电质量。
3中性点经消弧线圈接地系统的特点
上文中提到，为了保证电力系统的运行安全，需要对电力系统中的电容电流进行控制。而如果一相接地电容电流超过了额定值，为了保证电力系统的正常供电，可以采用中性点经消弧线圈接地的方法进行解决。消弧线圈主要有铁芯和铁芯上的绕组两部分组成，两者都被放置在充满变压器油的油箱内。绕组本身的阻值较小，但是阻抗很大。可以通过绕组的匝数来调节消弧线圈内的电感大小。当电力系统正常运行时，由于系统中性点的电压较小，在绕组的影响下，消弧线圈内流过的电流也较小、当电力系统中的电容电流突然增加时，消弧线圈可以通过电流补偿的方式，将大电流回路切除，从而达到稳定电力系统电流的作用。
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在中性点经消弧线圈接地的系统中，一相接地的故障相对地电压为零，且在电力系统正常运行状态下保持不变。非故障相对地电压会随着消弧线圈内电流的增加而有一定幅度的升高，并最终维持在和三相线电压保持一致的状态。当电力系统出现短路故障后，消弧线圈能够发挥降低接地电流的作用，从而确保了在故障状态下电弧可以自动熄灭。需要注意的是，无论是中性点经消弧线圈接地方式还是中性点不接地运行方式，都需要严格遵循电压设计，从而减轻对附近弱电线路的影响。
4 中性点直接接地系统的特点
无论电力系统处于何种运行状态，中性点的电位始终为零。当中性点直接接地时，一相接地直接经过接地点和接地的中性点短路，一相接地短路电流的数值最大，因而应立即使继电保护工作，将故障部分切除。中性点直接接地或经过电抗器接地系统，在发生一相接地故障时，故障的送电线被切断，因而使用户的供电中断。架空送电线路的一相接地故障，大都具有瞬时的性质，在故障部分切除以后，接地处的绝缘可能迅速恢复，而送电线可以立即恢复工作。目前在中性点直接接地的主要优点是为了提高供电可靠性，均装设自动重合闸装置，在系统一相接地线路切除后，立即自动重合，再试送一次，如为瞬时故障，送电即可恢复。
由于在中性点直接接地运行方式下，故障相对地电压始终维持在相对恒定的状态。在这种情况下，电网中通过电压的值越大，则电力系统运行的经济效果越好；反之，则会给电力企业造成一定的损失。通过以往的工作经验可知，对于中性点经消弧线圈接地的系统中，由于单相接地的电流要远远小于正常值，因此如果直接进行接地保护，会有较高的难度；而如果采用中性点直接接地，在这种运行方式下的接地电流较大，可以借助于继电保护装置切除故障线路。
5 几种电力系统中性点运行方式的比较
在1KV以下的电力系统中，通常采用中性点不接地方式。但是电压为380/220V的系统例外，需要采用三相五线制，这样可以有效提高电力系统的运行安全。
在6-10KV的电力系统中，通常采用中性点不接地或经消弧线圈接地两种方式。这主要是考虑到，电力系统中各电气设备、线路所采取的绝缘保护措施，可以有效保证电力系统供电的可靠性和稳定性。
在20-60KV的电力系统中，以经消弧线圈接地为主。主要是考虑到一相接地时的电容电流不很大，网络不很复杂，设备绝缘水平的提高或降低对于造价影响不很显著，所以一般均采用中性点经消弧线圈接地方式。
在110kV及以上的系统，主要考虑降低设备绝缘水平，简化继电保护装置，一般均采用中性点直接接地的方式。并采用送电线路全线架设避雷线和装设自动重合闸装置等措施，以提高供电可靠性。
6 结束语
电力系统中性点运行方式的选择，一方面需要电力企业综合考虑本地区的客观情况，包括配电网的覆盖面积、电网结构形式、未来工作规划等，从而为进行科学的选择提供事实依据；另一方面，也需要认清不同中性点接地方式间存在的异同，进而因地制宜的确定配电网的中性点接地方式，在保证电力系统安全运行的基础上，为电力用户提供稳定和优质的电力能源。
参考文献
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论文作者:邱瑛,刘洪平,赵江球
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
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