小电流接地系统中，为什么采用中性点经消弧线圈接地？

Question

如题所述

Answer 1

这个问题需要从小电流接地系统的特性说起。

在电力系统中，中性点分为悬空、直接接地（大电流接地）和经阻抗接地三种方式。

低压的IT系统，就是中性点不接地系统，主要用途如下图：

常用的低压380/220V系统、以及110kV以上电压系统，中性点直接接地，在发生单相接地时，实质上就是单相短路，也称为大电流接地系统。

对于6~35kV的电压系统，一般采用中性点经过阻抗（电阻或电感）接地，以限制接地的电流大小，称为“小电流接地系统”。

在上面的图中，由于电路结构的庞杂，三相对地存在虚拟电容。正常运行时，三相对地电容平衡，所以中性点电位为零。Ia（相量）+Ib（相量）+Ic（相量）=0。

当发生单相接地时，如上图中的A相接地时，A相的对地电容为零，A相直接接于大地，而B、C相的电容电流并不改变，所以：Ib（相量）+Id（相量）=Id（相量）。使得接地点电流急剧增大，当超过10~30A时，接地点会发生弧光。虽然用电设备的线电压保持对称，但相电压不再对称，中性点电位为相电压，用电设备相对地上升为线电压，有可能造成薄弱点绝缘击穿，引发电气事故；弧光接地引起系统震荡，会使得系统中出现过电压，造成整个系统大幅震荡、更易诱发电气事故。

中性点接入消弧线圈后，正常运行时由于三相电容电流的和为零，所以消弧线圈中无电流，系统可以保持正常运行。当发生单相接地时，Id（相量）=Ib（相量）+Ic（相量）+IL（相量），而IL为电感电流，与Ib和Ic的电容电流正好相位相反，从而使得Id大幅减小，补偿后的残余电流变得很小，不足以维持电弧，从而自行熄灭。这样，就可使接地故障迅速消除而不致引起过电压。

消弧线圈的补偿，分为全补偿、欠补偿和过补偿。大多数电网采用欠补偿的方式，目前随着电子动态补偿系统的研发，很多系统采用全补偿，使得电流减小为零，确保接地电弧尽快熄灭。

Answer 2

小电流接地系统接地故障的电流一般为容性电流，采用中性点经消弧线圈接地后，它可以提供一定量的感性电流。容性感性电流相互抵消后，可以减少接地点处的故障电流，减轻危害。

Answer 3

1、提高电力系统的供电可靠性;
2、发生永久性接地故障时不被动;
3、对全网电力设备有保护作用;
4、电磁兼容性好。