1.3 電力系統中性點運行方式

電力系統中性點是指發電機或變壓器星型聯結的公共點，中性點運行方式是指中性點與大地之間的連接方式，不同的中性點運行方式對供電可靠性和絕緣要求等性能會有不同的影響。圖1-7中的N點為電力變壓器的中性點。

電力系統中性點運行方式包括中性點不接地，中性點經消弧線圈接地和中性點直接接地等。

1.3.1 中性點不接地系統

圖1-8為中性點不接地系統正常運行時的電路圖，圖中中性點N懸空，電源相電壓和三相對稱，滿足

相線與相線之間，以及相線與大地之間都存在分布電容，相線之間的分布電容較小，忽略不計，相線與大地之間的分布電容用一個集中電容C表示。

中性點與大地等電位，對地電壓為零，因此三相相線對地電壓為相電壓。接地電流等于三相電容電流之和，即

式中，X_C為每個電容的容抗值。

圖1-9為發生單相接地故障時的電路圖和相量圖。C相接地，稱為故障相，另外兩相為非故障相。中性點對地電壓變為，故障相對地電壓為零，非故障相對地電壓為

可見，非故障相對地電壓由相電壓變為線電壓。發生單相接地故障時三相線電壓為

與系統正常運行時的線電壓相同，設備仍然可以正常運行。中性點不接地系統供電可靠性較高，發生單相接地故障后仍然可以持續運行一段時間，但是不可以長期運行，避免另外一相接地，發生短路故障。

接地電流

從相量圖可以看出

且

得到

可見，接地電流是電容電流的3倍，該電流超前電壓。由于接地電流較小，所以稱為小接地電流系統。

1.3.2 中性點經消弧線圈接地系統

中性點不接地系統接地電流隨著電壓等級的升高而增大，當電流增大到某一值時，會產生電弧。為了避免電弧的產生，可采用中性點經消弧線圈接地方式。消弧線圈是一個電感值很大的電抗器，并且電感值可調，可通過調節電感值減小接地電流。

圖1-10是中性點經消弧線圈接地系統發生單相接地故障時的電路圖和相量圖。

故障點接地電流為電感電流和電容電流的相量和，由于電感兩端電壓為，且電感電流滯后電感電壓90°，因此，電流和相位相反，使總接地電流減小，且可調。該系統也屬于小接地電流系統。

中性點經消弧線圈接地系統發生單相接地故障時，非故障相對地電壓與中性點不接地系統一樣，都變為線電壓。這兩種系統的絕緣都按照線電壓設計。

1.3.3 中性點直接接地系統

圖1-11是中性點直接接地系統發生單相接地故障時的電路圖。

由于中性點直接接地，中性點與大地等電位，與是否發生單相接地故障無關，C相相線接地，此時相電源通過相線和大地形成短路回路，接地電流為單相短路電流，因此該系統稱為大接地系統。

非故障相對地電壓仍然為相電壓，因此絕緣按照相電壓設計，對絕緣要求低。在電壓等級較高的系統中適宜采用這種中性點運行方式，減輕絕緣負擔。