电力系统中性点运行方式与故障处理

电力系统中性点运行方式与故障处理

朱晓瑞 高朋飞

鲁北技师学院 山东省滨州市 256600

【摘要】随着供电网络的发展，特别是采用电缆线路的用户日益增加，使得系统单相接地电容电流不断增加，导致电网内单相接地故障扩展为事故。我国中压电网的电力系统中，大部分为中性点不接地或经消弧线圈系统。本文主要阐述了中性点的运行方式以及故障分析。

关键词：电力系统、中性点不接地、故障分析

一、概述

目前，我国的电力系统中主要采用的在中性点的接地方式主要有三种：即中性点不接地系统，中性点经消弧线圈或电阻接地系统和中性点直接接地系统。这些方式都有自己各自独特的特点，尤其是经小线圈接地和消弧线圈接地两种方式尤为发展迅速，不同的接地方式有着其特点，也存在着各自的问题，本文对中性点接地方式的故障诊断进行了详细分析。

二、电力系统的介绍与分析

电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。

三、中性点接地方式的分析

电力系统的中性点运行方式有两大类:一是中性点直接接地或经过低阻抗接地，称为大接地电流系统;二是中性点不接地或经过消弧线圈接地，称为小接地电流系统。

1、中性点直接接地系统

中性点直接接地系统又称大电流系统，如下图3-1所示，适用于110kv以上的供电系统，380v以下的低压系统。直接接地系统发生单相接地会使保护装置马上动作切除电源与故障点。

图3-1中性点直接接地系统示意图

中性点直接接地系统的优点：发生单相接地时完好两相对地电压不会升高，因此可降低绝缘费用，保证安全。缺点：发生单相接地短路时短路电流大，要迅速切除故障部分，使供电可靠性低。

2、中性点不接地系统

中性点不接地系统又称小电流系统。如下图3-2所示，中性点不接地系统是中性点非有效接地系统的一种。中性点不接地系统的主要优点：电网发生单相接地故障时稳态工频电流小，降低了低电位，减小了跨步电压和接触电压，减小了对低压网的反击等。

图3-2 中性点不接地系统示意图

中性点不接地系统的缺点：与中性点电阻器接地系统相比，产生的过电压高( 弧光过电压和铁磁谐振过电压等)，对弱绝缘击穿概率大；在间歇性电弧接地故障时产生的高频振荡电流大，达数百安培，可能引发相间短路。

3、中性点经电阻接地系统

中性点经电阻接地系统在电网中得到广泛应用，它是一种成熟的技术。如下图3-3所示，变压器的中性点（或借用接地变压器引出中性点）串接一电阻器后泄放间歇性的弧光过电压中电磁能量，则中性点电位降低，故障相恢复电压上升速度也减慢，从而减少电弧重燃的可能性，抑制了电网过电压的幅值。

图3-3 中性点经电阻接地系统示意图

中性点经电阻接地系统优缺点：1.系统单相接地时，全相电压不升高或升幅较小，对设备绝缘等级要求较低，其耐压水平可以按相电压来选择；2.接地时，由于流过故障线路的电流较大，零序过流保护有较好的灵敏度，可以比较容易检除接地线路。

4. 中性点经消弧线圈接地系统

在中性点经消弧线圈接地的三相系统中，与中性点不接地的系统一样，允许在发生单相接地故障时短时继续运行(一般规定为2h以内)，但保护装置要能及时发出接地报警信号。

a)电路图　b) 相量图

图3-4中性点经消弧线圈接地的电力系统单相接地时的状态

四、电力系统中性点的故障与处理

中性点不接地系统，发生单相接地故障时，应汇报调度将有关现象作好记录。应用瞬间停电的方法，查明故障线路。

1、检查发现站内设备故障的处理

故障点可以用开关隔离。如检查发现电流互感器、出线穿墙套管、出线避雷器、电缆头、刀闸（线路侧）、耦合电容器等，开关外侧（出线侧）的设备有故障。

2、故障点只能用刀闸隔离

根据本站一次系统主接线及运行方式，用倒运行方式的方法，隔离故障点。

3、双母线接线

可将故障设备倒置单独在一段母线上，和母联开关串联运行，用母联开关断开故障点，再断开故障设备开关，拉开其各侧刀闸。

4、有旁母的接线

可以用到旁母运行，转移负荷并转移故障点的方法，用开关隔离故障点。

结束语：本文简述了电力系统，中性点的接地方式以及对各个接地的简要介绍。我国的电力事业也取得了较大的进步，在发展过程中仍然要面临不少问题，中性点运行就是其中之一。这关系着电网的安全经济运行状况。因此，要进一步提高供电质量，提高电网的可靠性，从而促进我国经济的健康发展。

参考文献:（1）王兆晶，《维修电工职业资格培训教程》，山东科学技术出版社。

（2）屈安山，《工厂供配电技术》，中国劳动社会保障出版社。