2.1 小电流接地系统的中性点接地方式

小电流接地系统包括：中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统（谐振接地系统）和中性点经高电阻接地系统。我国主要采用中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统。

2.1.1 中性点不接地方式

配电网中性点不接地（绝缘）是一种最简单的方式。在这样的系统中，变压器中性点悬空，与大地完全没有电气连接。当这种系统发生单相接地故障时，依靠线路对地电容构成故障回路，流经接地点的电流主要是电容电流，接地电流的大小取决于变电所出线的类型和长度。由于没有任何感性电流补偿，接地电流有可能会较大，特别是出线较多，线路较长，或者包含大量电缆线路（电缆要比同样长度架空线的电容电流大25～50倍）的变电所，接地的容性电流会达到几十安培甚至上百安培，给系统安全带来隐患，所以此种接地方式主要应用在变电站出线以架空线路为主、单相接地故障大多是可恢复的绝缘故障、对运行的可靠性要求较高、而系统的对地电容较小的系统中。

我国中、低压电网中性点一般采用不接地方式，它的特点是结构简单、不需要在中性点增加任何设备，适用于单相接地电容电流较小（一般不大于10A）的系统。

但是，中性点不接地电网在单相接地的暂态过程中会产生谐振过电压和弧光接地过电压，同时会产生较大的过电流。谐振电压主要是由于电压互感器和线路电容产生谐振，产生过电压或过电流。弧光接地过电压是由于电网发生单相接地电弧重燃引起的，接地电弧能量大，持续时间长，可能损坏绝缘，烧坏导线，甚至烧坏相间绝缘而引起相间短路。

2.1.2 中性点经消弧线圈接地方式

对出线较多，线路较长，或者包含大量电缆线路的系统，当其电容电流超过一定数值时，在单相接地故障时电弧不易熄灭，必须采用中性点经消弧线圈接地的方式运行。

中性点经消弧线圈接地的电力系统，称为谐振接地系统。因为消弧线圈是一种补偿装置，故通常又称为补偿系统。消弧线圈是德国彼得生（W. Petersen）于1916年发明的，所以有时称为彼得生线圈。在美国又称为补偿装置（Ground Fault Neutralizer）等。消弧线圈是具有一定容量的单相电感线圈，一般是一个带铁心的扼流线圈，外形类似变压器。它接在变压器的中性点与大地之间，构成另一个回路，使接地点的接地相电流中增加了一个感性电流分量，它与流过接地点的容性电流分量相抵消，大大减小了接地点的电流，使电弧易于自行熄灭，接地电弧不能重燃，从而将单相电弧接地过电压限制在2.3～3.2倍额定相电压以内，提高了供电可靠性。同时，采用消弧线圈接地的系统还可以有效地防止电压互感器的铁磁谐振过电压。因此，这种接地方式得到了广泛的应用。

根据对电容电流补偿度的不同，消弧线圈有完全补偿、欠补偿和过补偿三种工作方式。为了避免电网正常运行时出现谐振过电压，消弧线圈一般工作在过补偿方式。对于预调式的消弧线圈一般工作在过补偿方式；对于随调式的消弧线圈一般工作在接近完全补偿方式。

小电流接地系统发生单相接地故障时，电网的零序电压升高，可根据零序电压的大小来判断电网是否发生了单相接地故障。但若要选出哪条出线发生了故障，利用零序电压的故障特征是无法判断的，而各出线的零序电流信号是不同的，可以根据各出线的零序电流信号来判断哪条出线发生了故障。下面对小电流接地故障时零序电流的稳态、暂态和谐波故障特征进行分析。