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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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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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当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)。
但 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)。

▲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)。

▲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,
而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。
电力系统按照中性点接方式分为
中性点直接接地和中性点非直接接地。
详述如下:

按照单相接地电流的大小分为
大接地电流系统和小电流接地系统。
详述如下:
