電力系統中性點接地方式
正文
電力系統中三相星形連線的發電機和變壓器的中點稱為電力系統的中性點,中性點接地方式分為兩大類:有效接地和非有效接地。有效接地 電力系統中全部或部分中性點直接接地或經小阻抗接地，因而從電力系統中任何一點向系統看入的零序電抗X0與正序電抗X1之比|X0/X1|≤3,零序電阻R0與正序電抗X1之比|R0/X1|≤1,則該系統被稱為有效接地系統。當系統中發生單相接地故障時，故障點將經中性點接地支路形成迴路，並有較大的故障電流流經故障迴路，所以這種系統又稱大接地電流系統。由於單相接地故障時有較大的故障電流，對電力系統本身和對鄰近的通信線和信號線都會造成較大的危險和干擾，所以必須迅速切除故障部分，這樣又會造成部分負荷的供電中斷。另一方面，由於中性點有效接地，若系統中發生單相接地故障，非故障相的對地電壓仍為相電壓，因此對線路的絕緣水平的要求相對較低。
非有效接地 電力系統中所有中性點均不接地，或部分經過高阻抗接地，或經消弧線圈接地，因而從電力系統的任一點向系統看入的零序電抗X0與正序電抗X1之比|X0/X1|＞3，零序電阻R0與X1之比|R0/X1|＞1，則該系統被稱為非有效接地系統。當系統中發生單相接地時，將只有很小的故障電流，所以又稱為小接地電流系統。非有效接地系統又分為中性點不接地系統和中性點諧振接地系統兩種。
中性點不接地系統中，所有中性點均不接地或部分經高阻抗接地。系統中若發生單相接地故障，經線路對地電容形成迴路，因而流經故障迴路的電流是電容性電流Ig。當網路電壓等級低，規模小，Ig一般都很小，所以若故障點形成開放性電弧，常可自行熄滅；即使是金屬性單相接地故障，由於故障並未流經短路電流，三相仍可維持平衡對稱，所以系統仍可繼續運行一段時間。
當網路電壓等級高，網路規模擴大，接地電容性電流增大，並且隨電力系統的運行方式（包括接地和負荷水平）的改變而變化,故障點開放電弧不易自行熄滅,需要在系統中部分中性點裝設消弧線圈，此時即形成中性諧振接地系統。消弧線圈是德國彼得森教授1916年首創，故又名彼得森線圈。它是一個有很多抽頭的線性電感。當系統中發生單相接地時，故障點原來的電容性電流被消弧線圈中電感性電流所補償。當消弧線圈正確調諧時，也即電感電流與電容電流數值接近，故障點電流降至較低的數值，使電弧容易熄滅；在電弧熄滅以後，由於消弧線圈的存在，故障點弧道兩端的電壓上升緩慢，使電弧不易重燃，因而起到“消弧”作用。線圈的多抽頭使得電感量可根據電容電流的大小而進行調節，達到正確調諧。
非有效接地方式最主要的優點在於，這種系統中的單相接地故障能瞬時自動消除，或在系統繼續運行一段時間後，在有準備的情況下(如負荷轉移後)切除，因而減少了停電次數，提高了供電可靠性。另外，由於接地電流小，系統故障時，非有效接地系統中輸電線路對鄰近的通信線路的干擾也小，有時還可以降低輸電線路的造價。
但是，非有效接地系統要帶單相接地故障運行，最大運行電壓為線電壓，暫態過電壓也較高，使網路絕緣水平相應增高。超高壓系統中各類絕緣的費用在總造價中占的比重很大，因而採用非有效接地方式是不經濟的。超高壓系統中輸電線路長，網路大，採用消弧線圈補償後，故障點的電流仍難以限制到較低值，因而採用非有效接地方式在技術上也不合理。即使在一般高壓系統中，網路的發展同樣也會使故障點電流增大，因而非有效接地方式對系統發展有一定的限制。另外，非有效接地系統中發生單相接地故障時，故障電流分布在全網內，查找故障點很麻煩。這也是繼電保護專業的一個傳統難題。
由此可見，電力系統中性點接地方式的選擇是一個涉及到系統絕緣水平、供電可靠性、繼電保護、通信危險影響和干擾影響、斷路器容量、避雷器配置等影響面較大的技術經濟問題。綜合各種利弊，考慮到設備製造規範的統一性，中國有關規程中明確規定：110 千伏及以上電網採用中性點有效接地方式；60千伏及以下電網採用中性點非有效接地方式；20～60千伏電網接地電流大於10安、 6～10千伏電網接地電流大於20安時，都應採用中性點經消弧線圈的諧振接地方式。
