2.1.4 中性点接地方式

高压中性点接地方式与电压等级、单相接地故障电流、过电压水平以及保护配置等有密切关系。电网中性点接地方式直接影响电网的绝缘水平、电网供电的可靠性、连续性和运行的安全性，以及电网对通信线路及无线电的干扰，在选择电网中性点接地时必须进行具体分析、综合考虑。

1.中性点有效接地方式

在各种条件下系统的零序电抗与正序电抗之比（X_（0）/X_（1））应为正值，并且不应大于3，而零序电阻与正序阻抗之比（R_（0）/X_（1））不应大于1，该系统的接地方式成为有效接地方式。中性点直接接地或经一低值阻抗接地也成为有效接地方式。图2-1-3所示为中性点直接接地。

中性点直接接地方式的优点是系统的过电压水平和输变电设备所需的绝缘水平较低。系统的动态电压升高不超过系统额定电压的80%，高电压电网中采用这种接地方式降低设备和线路造价，经济效益显著。其缺点是发生单相接地故障时，单相接地电流有时会超过三相短路电流，影响断路器遮断能力的选择，并有对通信线路产生干扰的危险。

中性点经低电阻接地方式也称为小电阻接地方式，如图2-1-4所示。

中性点经低电阻接地方式的优点如下：

1）单相接地时的异常过电压抑制在运行相电压的2.8倍以下，电网可采用绝缘水平较低的电气设备，改善了电气设备运行条件，提高了设备运行的可靠性。

2）能快速切除单相接地故障，提高系统安全水平，降低人身伤亡事故。

3）继电保护简单。

中性点经低电阻接地方式的缺点如下：

1）当电缆发生单相接地时，故障电流较大，强烈的电弧会危及临相电缆或同一电缆沟里的相邻电缆，酿成火灾，扩大事故。

2）对通信电子设备干扰大。

3）该接地方式适用于电缆线路为主、不容易发生瞬时性单相接地故障，且系统电容电流比较大的城市配电网、市电厂用电系统及工矿企业配电系统。

2.中性点不接地、谐振接地、中性点接地方式的选择

（1）中性点不接地方式

优点：发生单相接地故障时，仅非故障相对地电压升高，相间电压对称性并未破坏，故不影响用电设备的供电。当单相接地电容电流很小时，不会形成稳定的接地电弧，故障点电弧可以迅速自熄。熄弧后绝缘可自行恢复，而无须使线路断开，可以带故障运行一段时间，以便查找故障线路，从而大大提高了供电可靠性。同时对许多瞬时性的接地闪络，常能自动消弧，不至于转化为稳定性故障，因此能迅速恢复电网正常运行。另外，电网的单相接地电流很小，对临近通信线路干扰也小。

缺点：发生单相接地故障时，会产生弧光重燃过电压。这种过电压现象会造成电气设备的绝缘损坏或开关柜绝缘子闪络电缆绝缘击穿，所以要求系统绝缘水平较高。当线路很长时，接地电容电流就会过大，超过临界值，接地电弧将不能自熄，容易形成间歇性的弧光接地或电弧稳定接地。间歇性的弧光接地可能导致危险的过电压。稳定性电弧接地会导致相间短路，使得线路跳闸，造成重大事故。为了避免弧光接地造成危及电网及设备的安全运行，需要改用其他接地方式。

（2）谐振接地方式

中性点经消弧线圈接地的方式称为谐振接地方式。消弧线圈的作用是当电网发生单相接地故障后，故障点流过电容电流，消弧线圈是提供电感电流进行补偿，使故障点电流降至10A以下。这种方式适用于单相接地故障电容电流不大于10A，瞬间性单相接地故障较多的架空线路为主的配电网。

优点：利用消弧线圈的感性电流对电网的对地电容电流进行补偿，使单相接地故障电流小于10A，从而使故障点电弧可以自熄，可以减少系统弧光接地过电压的概率，降低了流过接地点的故障电流I_F及地电位升高，减少了接地点的跨步电压和接地电位差；对瞬间单相接地故障能自动消除，电网的运行可靠性较高；在单相接地时不破坏系统对称性，系统可带故障运行一段时间，提高了供电可靠性。

缺点：中性点经消弧线圈接地方式对永久性故障选线不够快速、准确，接地故障检测困难；正在处理故障过程中对线路逐条进行拉闸可能产生较高的过电压，人工检测与排除故障所需的时间较长，容易扩大事故；投资较高。

（3）中性点经高电阻接地方式

优点：限制间歇性弧光接地过电压和谐振过电压2.5倍以下；接地故障电流10A以下，减小了地电位升高；当系统发生单相接地故障时可以不立即清除，继续运行2h，供电可靠性较高。

缺点：系统绝缘水平要求较高；使用范围受到限制，适用于单相接地故障电容电流不大于7A，故障电流不大于10A的某些小型6～10kV配电网和市电厂用电系统，以及6.3kV以上发电机的中性点接地。

3.中性点接地方式的选择

中性点接地方式的选择是一个涉及电力系统许多方面的综合性技术问题，对于电力系统设计与电力系统运行有着多方面的影响，主要考虑供电连续性和电气装置绝缘水平。对于数据中心建筑来说，高压系统的中性点接地方式主要针对6～35kV系统。具体选择如下：

1）主要由电缆线路构成的6～35kV配电系统、市电厂用电系统，当单相接地故障电容电流较大时，可采用中性点低电阻接地方式。

2）不直接连接发电机，由电缆线路构成的6～20kV系统，当单相接地故障电容电流不大于10A时，可采用中性点不接地方式；当大于10A时又需在接地故障条件下运行时，应采用中性点谐振接地方式。

3）6kV和10kV配电系统以及市电厂用电系统，当单相接地故障电容电流不大于7A时，可采用中性点高电阻接地方式，故障电流不应大于10A。