1、1 y y u （一）中性點不接地的電力系統1、正常運行u（1）電壓情況：n= -u1yy+u y + u2 2 3+ +1 2 3y3如三相導線經過完善換位，各相對地電容相等，即： c c c c，則 y y y y。所以：1 2 3 1 2 3un= -u +u132+u3= 0注意以上公式都是向量公式。圖 1正常運行時中性點不接地的電力系統 （a)電路圖；（b）相量圖可見正常運行中，電源中性點對地電壓為零，即中性 點對地電位相等。各相對地電壓為：第 1 相： ,=u +u =u；第 2 相:u,1=1 nu +u =u1；22n2u 第 3 相： ,=u +u =u；3 3 n 3結論：

2、正常運行時，各向對地電壓為相電壓，中性點 對地電壓為零。（2）電流情況：由于各相對地電壓為電源各相的相電壓。所以電容電 流大小 i 、i 、i 相等，相位差為 1200。它們之和仍c1 c2 c3為零 i =i +i +i =0，所以沒有電容電流流過大地。 3 c1 c2 c3當各相對地電容不等時， u 不為零，發生中性點n位移現象。在中性點不接地系統中，正常運行時中性 點所產生的位移電壓較小，可忽略。2、發生單相接地故障時（1）電壓情況：圖 2 為第 3 相發生完全接地的情況，完全接地即 是金屬性接地，接地電阻很小，容易看出，這時中性點對地的電壓：u =-un3。各相對地電壓為： 第 1 相

3、：u =u +u =u ；11n13第 2 相:u =u +u =u ；22n23第 3 相：u=0；3ii圖 2生單相接地故障時的中性點不接地系統結論：故障相對地電壓為零，中性點對地電壓為相電 壓，非故障相對地電壓升高為線電壓。因此，這類系 統設備的對地的絕緣要按線電壓來考慮。（2）電流情況：由于輸電線路和電機電器的導電部分對地存在分布電 容，所以發生單相接地故障時，故障點存在接地電容 電流。如上圖 2（a）所示，第 3 相發生完全接地（即金屬性接地）時，三相電容電流不對稱。第3 相電容i = i c 1 c 2=wcux。式中， w -角頻率，c-相對地電容，ux -相電壓。 這時三相電容

4、電流之和不在為零，大地有電流流過，第 3 相接地處的電流簡稱系統的接地電流（接地 電容電流） 為第 1 相和第 2 相對地電容電流之和，3即：i= - (i+i)。3 c 1 c 2由圖 2（b）的相量圖可知， 在相位上正好較第3iu3 相的相電壓u 超前 900。而 i 的量值，3 3其 中 i =u / x = 3u / x = 3 ic 1 1 c 1 c c 1i= 3 i ,3 c 1， 因 此i3= 3 ic 1，即系統單相接地時接地電流（接地電容電流)是正常運行時每相對地電容電流的 3 倍。 3、單相接地電容電流的計算由于線路對地電容 c 難于準確確定，所以 i 和c1i 也不好

5、根據 c 來準確計算，在工程中，通常采用下 3列經驗公式來計算： i3=un( l + 35 l ) oh cab350。式中， 為中性點不接地系統的單相接地電容電 3流（a），n系統的額定電壓（kv），loh為同一電壓un的具有電氣聯系的架空線路總長度(km)，l 為同一電壓cabu 的具有電氣聯系的電纜線路總長度（km）。n根據以上計算單相接地電容電流的公式可以分析 得出 : 電纜下路的接地電容電流是同等長度架空線路 的 35 倍左右，所以在城區變電站中，由于電纜線路的 日益增多，配電系統的單相接地電容電流值是相當可 觀的，有由于接地電流和正常時的相電壓相差 900，在 接地電流過零時加在

6、弧間隙兩端的電壓為最大值，造 成故障點的電弧不易熄滅，常常形成熄滅和重燃交替 的間隙性和穩定性電弧，間隙性弧光接地能導致危險 的過電壓，而穩定性弧光接地會發展成相間短路，危機電網的安全運行。3、不完全接地的簡單情況當發生不完全接地時，即通過一定的電阻接地， 接地相對地電壓大于零而小于相電壓，未接地相對地 電壓大于相電壓而小于線電壓。中性點對地電壓大于 零而小于相電壓，線電壓仍保持不變，但此時接地電 流要小一些。4、中性點不接地系統的優缺點中性點不接地系統優點， 當中性點不接地的電力 系統發生單相接地時，由圖 2（b）的相量圖看出，系 統的三個線電壓不論其相位和量值都沒有改變，因此 系統中的所有

7、設備仍可照常運行，相對地提高了供電 的可靠性。但是這種狀態不能長此下去，以免在另一 相又接地形成兩相接地短路，這將產生很大的短路電 流，可能損壞線路和設備。因此這種中性點不接地系 統必須裝設單相接地保護或裝設絕緣監視裝置。當系 統發生單相接地故障時，發出警報信號或指示，以提 醒運行值班人員注意，及時采取措施，查找和消除接 地故障；如有備用線路，則可將重要負荷轉移到備用 線路上去。當發生單相接地故障危機人身和設備安全 時，單相接地保護應動作于跳閘。中性點不接地系統缺點 在于因其 中性點是絕緣的，電網對地電容中儲存的能量沒有釋放通路。當接 地的電容電流較大時，在接地處引起的電弧就很難自 行熄滅，在

8、接地處還可能出現所謂間隙電弧，即周期 地熄滅與重燃的電弧。由于對地電容中的能量不能釋 放，造成電壓升高，從而產生弧光接地過電壓或諧振 過電壓，其值可達很高的倍數，對設備絕緣造成威脅。 由于電網是一個具有電感和電容的振蕩回路，間歇電 弧將引起相對地的過電壓，其數值可達 (2.5 3)u ，x容易引起另一相對地擊穿，而形成兩相接地短路。所 以必須設專門的監察裝置，以便使運行人員及時地發 現一相接地故障，從而切除電網中的故障部分。 5、適用范圍在電壓為 310kv 的電力網中，一相接地時的電 容電流不允許大于 30a，否則，電弧不能自行熄滅； 在 2060kv 的電力網中，間歇電弧所引起的過電壓， 數值更大，對于設備絕緣更為危險，而且由于電壓較 高，電弧更難自