2.3 配电网的中性点运行方式

2.3.1 中性点接地方式分类及比较

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。这些中性点的运行方式是个很复杂的问题。它关系到绝缘水平、通信干扰、接地保护方式、电压等级、系统接线等很多方面。

中性点运行方式主要分两类，即直接接地和不接地。直接接地系统供电可靠性低，因这种系统中一相接地时，出现了除中性点外的另一个接地点，构成了短路，接地相电流很大，为了防止设备损坏，必须迅速切除接地相甚至三相。不接地系统供电可靠性高，但对绝缘水平的要求也高。因这种系统中一相接地时，不构成短路回路，接地相电流不大，不必切除接地相，但这时非接地相的对地电压却升高为相电压的倍。在电压等级较高的系统中，绝缘费用在设备总价格中占相当大的比重，降低绝缘水平带来的经济效益很显著，一般就采用中性点直接接地方式，而以其他措施提高供电可靠性。反之，在电压等级较低的系统中，一般就采用中性点不接地方式以提高供电可靠性。在我国，110kV及以上的系统中性点直接接地，60kV及以下的系统中性点不接地。两种中性点接地方式的比较如表2-3所示。

表2-3 中性点接地方式比较

从属于中性点不接地方式的还有中性点经消弧线圈接地。所谓消弧线圈，其实就是电抗线圈。由于导线对地有电容，中性点不接地系统中一相接地时，接地点接地相电流属于容性电流，而且随着网络的延伸，这种电流也越增大，以至完全有可能使接地点电弧不能自行熄灭并引起弧光接地过电压，甚至发展成严重的系统性事故。为避免发生上述情况，可在网络中某些中性点处装设消弧线圈。由于装设了消弧线圈，构成了另一回路，接地点接地相电流中增加了一个感性电流分量，它和装设消弧线圈的容性电流分量相抵消，减小接地点的电流，使电弧易于自行熄灭，提高了供电可靠性。一般认为，对3~60kV网络，容性电流超过下列数值时，中性点应装设消弧线圈：

3~6kV网络，30A；10kV网络，20A；35~60kV网络，10A。

2.3.2 经消弧线圈接地系统的3种补偿方式

中性点经消弧线圈接地时，根据消弧线圈的电感电流对电容电流的补偿程度的不同，可以有完全补偿、欠补偿和过补偿3种补偿方式，分别分析如下：

（1）完全补偿

完全补偿就是使感性电流等于容性电流，接地点的电流近似零。从消除故障点电弧，避免出现弧光过电压的角度看，显然这种补偿方式是最好的。但从实际运行看，则又存在严重的缺点，不能采用。因为完全补偿时，正是电感和三相对地电容对50Hz串联谐振的条件，这样线路上会产生很高的谐振过电压，这是不允许的，所以实际运行中不能采用完全补偿的方式。

（2）欠补偿

所谓欠补偿，则是指感性电流小于容性电流的补偿方式，补偿后接地点的电流仍然是容性的。采用这种方式时，仍然不能避免谐振问题的发生，因为当系统运行方式变化时。例如某个元件被切除或因为发生故障而跳闸，则电容电流就会减小，这时很可能出现感性和容性两个电流相等而引起谐振过电压，因此欠补偿的方式一般是不用的。

（3）过补偿

所谓过补偿，指感性电流大于容性电流的补偿方式，补偿后的残余电流是感性的。实践中，一般采用过补偿方式，主要原因如下：

1）考虑系统的进一步发展。电力系统往往是不断发展的，电网的对地电容也将不断增大，如果采用过补偿，原装的消弧线圈仍可以使用一段时间，至多是由过补偿转变为欠补偿方式运行，但如果原来就采用欠补偿的方式运行，则系统一有发展就必须增加补偿容量。

2）避免谐振。欠补偿方式在运行中有可能出现谐振危及系统绝缘。只要是采用欠补偿方式，这一缺点就无法避免。过补偿运行不可能发生串联谐振的过电压问题。