1.3 电力系统中性点运行方式

电力系统中性点是指发电机或变压器星型联结的公共点，中性点运行方式是指中性点与大地之间的连接方式，不同的中性点运行方式对供电可靠性和绝缘要求等性能会有不同的影响。图1-7中的N点为电力变压器的中性点。

电力系统中性点运行方式包括中性点不接地，中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地等。

1.3.1 中性点不接地系统

图1-8为中性点不接地系统正常运行时的电路图，图中中性点N悬空，电源相电压和三相对称，满足

相线与相线之间，以及相线与大地之间都存在分布电容，相线之间的分布电容较小，忽略不计，相线与大地之间的分布电容用一个集中电容C表示。

中性点与大地等电位，对地电压为零，因此三相相线对地电压为相电压。接地电流等于三相电容电流之和，即

式中，X_C为每个电容的容抗值。

图1-9为发生单相接地故障时的电路图和相量图。C相接地，称为故障相，另外两相为非故障相。中性点对地电压变为，故障相对地电压为零，非故障相对地电压为

可见，非故障相对地电压由相电压变为线电压。发生单相接地故障时三相线电压为

与系统正常运行时的线电压相同，设备仍然可以正常运行。中性点不接地系统供电可靠性较高，发生单相接地故障后仍然可以持续运行一段时间，但是不可以长期运行，避免另外一相接地，发生短路故障。

接地电流

从相量图可以看出

且

得到

可见，接地电流是电容电流的3倍，该电流超前电压。由于接地电流较小，所以称为小接地电流系统。

1.3.2 中性点经消弧线圈接地系统

中性点不接地系统接地电流随着电压等级的升高而增大，当电流增大到某一值时，会产生电弧。为了避免电弧的产生，可采用中性点经消弧线圈接地方式。消弧线圈是一个电感值很大的电抗器，并且电感值可调，可通过调节电感值减小接地电流。

图1-10是中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时的电路图和相量图。

故障点接地电流为电感电流和电容电流的相量和，由于电感两端电压为，且电感电流滞后电感电压90°，因此，电流和相位相反，使总接地电流减小，且可调。该系统也属于小接地电流系统。

中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时，非故障相对地电压与中性点不接地系统一样，都变为线电压。这两种系统的绝缘都按照线电压设计。

1.3.3 中性点直接接地系统

图1-11是中性点直接接地系统发生单相接地故障时的电路图。

由于中性点直接接地，中性点与大地等电位，与是否发生单相接地故障无关，C相相线接地，此时相电源通过相线和大地形成短路回路，接地电流为单相短路电流，因此该系统称为大接地系统。

非故障相对地电压仍然为相电压，因此绝缘按照相电压设计，对绝缘要求低。在电压等级较高的系统中适宜采用这种中性点运行方式，减轻绝缘负担。