电力系统中性点接地方式详解(专业版)

2026-03-14

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Part 01
变压器中性点
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当电源侧(变压器或发电机)或者负载侧

为星形接线时,

三相线圈的首端(或尾端)连接在一起的

共同接点称为中性点。

由中性点引出的导线称为中性线。

如果中性线接地,

则称之为零线。

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变压器中性点实物图如下图所示:


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Part 02
单相接地故障

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国内90%线路故障都是单相接地,

电力系统的中性点接地方式的选择

就是为了消除单相接地故障造成的不利影响。

那咱们看看不同中性点接地方式在

单相接地后电力系统发生的变化:

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中性点不接地系统发生单相接地故障时,

故障相电压为零。

非故障相相电压上升为线电压,

为原来的√3倍1.73倍)。

线电压不变

对电力用户没有影响,

系统还可以继续供电,

一般可允许继续运行两个小时,

此期间应发出信号,

由工作人员尽快查清原因并解除故障,

使系统正常运行。


通俗来讲:

中性点不接地系统发生单相接地故障时,

接地相和地电压“串通”了,

接地相和地电压融为一体,

其他相的相电压(对地电压)EE

此时变成了线电压,升高了1.73倍。

但各相之间的线电压保持不变。

也就是说用户的用电不会发生变化,

但是其他相的绝缘要抗住压力(1.73倍)。


中性点不接地系统

▲正常运行时...........

▲C相接地故障时


如上图所示,C相单相接地故障时:

优点:但线电压不变对电力用户没有影响,系统还可以继续供电。

缺点:故障相相电压为零。非故障相相电压上升为线电压,为原来的√3倍(1.73倍)。


中性点接地系统

▲正常运行时


▲C相接地故障时


如上图所示,C相单相接地故障时:

优点:故障后正常相的相电压不变,但此时故障相与大地形成回路,会造成很大的短路电流,继电保护会立即动作,系统退出运行,不会破坏线路绝缘系统。

缺点:系统退出运行,影响用户供电。


对于低压系统(10kV~35kV),


首先:

低压系统发生单相故障频率较大,

如果频繁断电对用户影响很大,

中性点不接地系统可以带故障运行。


其次:

绝缘配置有很大余度,

绝缘方面增加1.73倍投资增加不多。


因此低压系统采用中性点不接地系统。




但对于高压系统(110kV及以上),


电压等级较高,

考虑成本的条件下,

设备绝缘不会设计得很大。


如果中性点不接地,

当单相接地时,

未接地的两相就要能够承受1.732倍的过电压,

绝缘子体积就要增大近一倍,

原来1米长的绝缘子就要增加到1.732米以上。

此时绝缘串的投资、塔头电气距离

都会大幅增加,

非常不经济。


另外110kV及以上系统由于电压高,

本身绝缘配置较高,

出现单相接地的概率较小,

因此从投资的经济性考虑,

在110kV及以上供电系统,

我们多采用中性点直接接地。



总结:

如果中性点不接地,

发生单相接地故障时非故障相电压升高1.73倍,

对于高压电力系统(110kV及以上)。

这种电压升高难以承受,

故采用中性点接地方式。

对于低压电力系统化(10kV~35kV),

这种电压升高可以承受,

而且系统可带故障运行一段时间,

故采用中性点不接地方式。



Part 03
中性点接地方式分类


电力系统按照中性点接方式分为

中性点直接接地中性点非直接接地

详述如下:




按照单相接地电流的大小分为

大接地电流系统小电流接地系统

详述如下:




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