2.3 配電網的中性點運行方式

2.3.1 中性點接地方式分類及比較

電力系統的中性點是指星形聯結的變壓器或發電機的中性點。這些中性點的運行方式是個很復雜的問題。它關系到絕緣水平、通信干擾、接地保護方式、電壓等級、系統接線等很多方面。

中性點運行方式主要分兩類，即直接接地和不接地。直接接地系統供電可靠性低，因這種系統中一相接地時，出現了除中性點外的另一個接地點，構成了短路，接地相電流很大，為了防止設備損壞，必須迅速切除接地相甚至三相。不接地系統供電可靠性高，但對絕緣水平的要求也高。因這種系統中一相接地時，不構成短路回路，接地相電流不大，不必切除接地相，但這時非接地相的對地電壓卻升高為相電壓的倍。在電壓等級較高的系統中，絕緣費用在設備總價格中占相當大的比重，降低絕緣水平帶來的經濟效益很顯著，一般就采用中性點直接接地方式，而以其他措施提高供電可靠性。反之，在電壓等級較低的系統中，一般就采用中性點不接地方式以提高供電可靠性。在我國，110kV及以上的系統中性點直接接地，60kV及以下的系統中性點不接地。兩種中性點接地方式的比較如表2-3所示。

從屬于中性點不接地方式的還有中性點經消弧線圈接地。所謂消弧線圈，其實就是電抗線圈。由于導線對地有電容，中性點不接地系統中一相接地時，接地點接地相電流屬于容性電流，而且隨著網絡的延伸，這種電流也越增大，以至完全有可能使接地點電弧不能自行熄滅并引起弧光接地過電壓，甚至發展成嚴重的系統性事故。為避免發生上述情況，可在網絡中某些中性點處裝設消弧線圈。由于裝設了消弧線圈，構成了另一回路，接地點接地相電流中增加了一個感性電流分量，它和裝設消弧線圈的容性電流分量相抵消，減小接地點的電流，使電弧易于自行熄滅，提高了供電可靠性。一般認為，對3~60kV網絡，容性電流超過下列數值時，中性點應裝設消弧線圈：

3~6kV網絡，30A；10kV網絡，20A；35~60kV網絡，10A。

2.3.2 經消弧線圈接地系統的3種補償方式

中性點經消弧線圈接地時，根據消弧線圈的電感電流對電容電流的補償程度的不同，可以有完全補償、欠補償和過補償3種補償方式，分別分析如下：

（1）完全補償

完全補償就是使感性電流等于容性電流，接地點的電流近似零。從消除故障點電弧，避免出現弧光過電壓的角度看，顯然這種補償方式是最好的。但從實際運行看，則又存在嚴重的缺點，不能采用。因為完全補償時，正是電感和三相對地電容對50Hz串聯諧振的條件，這樣線路上會產生很高的諧振過電壓，這是不允許的，所以實際運行中不能采用完全補償的方式。

（2）欠補償

所謂欠補償，則是指感性電流小于容性電流的補償方式，補償后接地點的電流仍然是容性的。采用這種方式時，仍然不能避免諧振問題的發生，因為當系統運行方式變化時。例如某個元件被切除或因為發生故障而跳閘，則電容電流就會減小，這時很可能出現感性和容性兩個電流相等而引起諧振過電壓，因此欠補償的方式一般是不用的。

（3）過補償

所謂過補償，指感性電流大于容性電流的補償方式，補償后的殘余電流是感性的。實踐中，一般采用過補償方式，主要原因如下：

1）考慮系統的進一步發展。電力系統往往是不斷發展的，電網的對地電容也將不斷增大，如果采用過補償，原裝的消弧線圈仍可以使用一段時間，至多是由過補償轉變為欠補償方式運行，但如果原來就采用欠補償的方式運行，則系統一有發展就必須增加補償容量。

2）避免諧振。欠補償方式在運行中有可能出現諧振危及系統絕緣。只要是采用欠補償方式，這一缺點就無法避免。過補償運行不可能發生串聯諧振的過電壓問題。