1配电网中性点接地方式比较分析1.1概述配电网中性点的接地方式主要有三种：中性点不接地运行方式，中性点经消弧线圈接地方式和中性点经电阻接地方式，三种中性点接地方式具有各自的优缺点及不同的适用范围。
1.2配电网各种中性点接地方式的特点（1）中性点不接地运行方式总体上来说，中性点不接地方式具有结构简单、单相接地故障还能继续供电的优点；但由于其容易产生幅值较高的电弧接地过电压（3.5 p.u.），并由此可能引发危害整个配电网的铁磁谐振过电压，对设备的绝缘水平要求高，这势必增加设备绝缘方面的投资。
该中性点接地方式仅适用于电容电流小于10A的农村架空配电网。
因为当架空线路不长时, 对地电容电流不大, 单相接地故障电流数值较小,不易形成稳定的接地电弧, 一般均能迅速自动灭弧而无需跳闸，能保证连续供电。
但当线路较长、对地电容电流相对较大, 对地故障电弧不可能自动熄灭，此时可能会出现由于持续电弧引发严重过电压而烧毁设备的情况，严重影响正常供电。
（2）中性点经消弧线圈接地运行方式在发生单相接地故障时，中性点经消弧线圈接地的方式可以有效的减少单相接地时的接地故障电流。
，形成一个与对地电容电流的大小接近但方向相反的电感电流，它们之间相互补偿，可以使接地处的电流变的很小，这样可以使电弧在电流过零后自动熄灭，从而消除电弧接地过电压及其由此引发危害配电网的铁磁谐振过电压的危害，保证正常供电。
优点：可以消除间歇性电弧过电压，保证故障迅速消失，恢复正常供电。
缺点：1、消弧线圈要增加额外投资，而且电容电流越大，投资也越大；2、消弧线圈在谐波分量严重的情况下并不能根除接地电弧的产生，因为它只能补偿接地电容电流中的工频分量，不能补偿残流中的谐波分量；3、采用消弧线圈是故障线路选线难度大大增加，目前还无法对故障线路实现100％的准确故障选线，这也会严重影响恢复正常供电。
4、过电压较高，可以达3.2 p.u.。
中性点经消弧线圈接地方式使单相接地故障电流降低为最小，并限制了非故障相的工频电压升高，它在单相接地故障一般不会再引起跳闸，从而保证了供电连续性，提高了供电可靠性，是20kV中压配电网中性点接地方式的主要发展趋势。
该中性点接地方式主要适用于电容电流较大、架空和电缆混合的绝大多数城市配电网。
（3）中性点经小电阻接地运行方式中性点经小电阻接地运行方式的最大优点可以在电网发生单相接地时,有效地降低工频过电压和弧光接地过电压，它可以使发生单相接地故障时的过电压幅值降至2.5 p.u.以下。
另外，由于中性点经小电阻接地的配电网发生单相接地故障时,接地线路中会流过较大的阻性电流，保证零序保护可靠动作,可准确判断并快速切除故障线路。
其主要缺点为：它使配电网的供电可靠性降低。
在中性点经小电阻接地运行方式下,一旦发生单相接地，保护就会动作跳闸。
它使配电网故障跳闸次数大大增加, 可能使停电时间增加，从而降低了供电可靠性。
因此，为保证供电的连续性，一般采用小电阻接地方式的网络对重要用户应该具有转供电能力。
另外，在发生单相接地时，中性点经小电阻接地运行方式还会因较大的接地电流产生较高的接触电压和跨步电压，对设备和人身造成威胁，并对周围通信线路造成干扰。
中性点经小电阻接地方式主要适用于电容电流超大、一般消弧线圈已经不能够满足灭弧要求的特大型城市配电网或由全电缆组成的城市配电网；此外，一些已选用较低绝缘水平的电缆和开关设备的配电网，因不可能采用消弧线圈方式，也只好采用小电阻接地方式。
1.3配电网中性点不接地方式下的过电压与绝缘配合问题1.3.1配电网不接地方式下设备的绝缘配合对于20kV配电网不接地方式，一般情况下系统内部所产生最大过电压不超过3.5 p.u.。
所有设备的操作过电压绝缘耐受水平应与上述最大过电压相配合，也就是说所有设备的操作过电压绝缘耐受水平应大于 3.5 p.u.，并保留一定的裕度，因此，它主要靠设备本身的绝缘来承受操作过电压的冲击。
而所有设备的雷电过电压绝缘耐受水平应与保护它的无间隙金属氧化物避雷器相配合，也就是说设备的抗雷电冲击能力主要靠无间隙金属氧化物避雷器来保护，所有设备的雷电过电压绝缘耐受水平应大于无间隙金属氧化物避雷器的残压，并保留一定的裕度。
1.3.2配电网不接地方式下的铁磁谐振问题配电网系统中装设的大部分为电磁式电压互感器。
在采用中性点不接地方式的情况下，发生单相接地故障容易产生幅值较高的电弧接地过电压（3.5 p.u.），它使电磁式电压互感器饱和，并由此引发危害整个配电网的铁磁谐振过电压，严重影响配电网的安全运行。
这是采用中性点不接地方式情况下最容易出现的严重事故。
消除铁磁谐振的最简单、有效方法是在PT高压侧中性点串抗谐振非线性电阻。
另外，还可以采取消谐方法主要有：（1）采用励磁性能较好的电压互感器；（2）电压互感器一次侧中性点经零序电压互感器接地，即采用4PT抗谐振PT。
1.4配电网不接地方式下单相接地故障选线中性点不接地电网如图3－1所示。
图3－1中性点不接地电网单相接地时电流分布图在中性点不接地辐射型供电的电网中，线路发生单相接地时，具有如下几个特点：1）非故障线路零序电流3I的大小等于本线路的接地电容电流，故障线路的零序电流3I0的大小等于所有非故障3I之和，零序电压突变，抬高。
2）故障点的电流为全网的接地电容电流。
3）故障线路的零序电流与非故障线路的零序电流方向相反，非故障线路的零序电流超前零序电压90o，方向由母线流向线路；故障线路的零序电流滞后零序电压90o，方向由线路流向母线。
无论常规装置还是兼有功能的选线装置，其工作原理一般都基于以上三个特点设计生产，关键是看它实现的方式和可靠程度。
由于故障接地线路中的零序电流为其它各条非故障接地线路中的零序电流之和，在一般情况下，该条线路中的零序电流数值会比其它各条非故障接地线路中的零序电流数值要大得多，故可以比较容易地实现对故障接地线路的判别。
例如，有配电系统其母线上有10回出线，每回出线上的电容电流为10A。
那么，当其中一回线路发生单相接地时，该回线路中流过的零序电流高达90A，而其它各回非故障接地线路中的零序电流仅为其本身的线路对地电流10A，两者之间的差值很大，故容易实现对故障线路的判别。
当然，在非常极端的情况下，尤其在极端的长短线情况下，还是有可能会造成接地故障判线困难的情况。
例如，假设线路1是一条很短的线路，其对地电容电流仅为1A；而线路2是一条很长的线路，其对地电容电流为20A；线路3是一条较普通的电缆线路，其对地电容电流为10A。
现在，如果在线路3上发生单相接地，则线路1中流过的零序电流仅为1A，线路2中流过的零序电流为20A，而线路3中流过的零序电流则为21A。
显然，线路2和线路3中流过的零序电流很接近，故在实际中考虑测量零序电流CT的误差，实际上较难对线路2和线路3到底谁是接地线路作出准确的判断。
当然，这种情况只有在这种极其长、短线的情况下才会出现的。
而对于实际运行中的极大多数情况，它应该可以对接地故障线路作为比较准确的判别。
20kV配电网中性点不接地方式下单相接地故障选线主要包括如下方法：（1）零序电流检测法（2）零序电流方向法。
（3）首半波检测法（4）5次谐波检测法目前，由于接地故障发展的复杂性，还不能对中性点不接地方式下的单相接地故障线路作出100％的准确判断，一般选线成功率在80～90％。
1.5配电网中性点经消弧线圈接地方式的过电压与绝缘配合1.5.1配电网消弧线圈接地方式下设备的绝缘配合配电网经消弧线圈接地方式的过电压与绝缘配合与配电网中性点不接地方式基本相类似，只不过操作过电压幅值稍低一些。
对于配电网经消弧线圈接地方式，一般情况下系统内部所产生最大过电压不超过3.2 p.u.。
在该情况下，所有设备的操作过电压绝缘耐受水平应与上述最大过电压相配合，也就是说所有设备的操作过电压绝缘耐受水平应大于 3.2 p.u.，并保留一定的裕度，因此，它主要也是靠设备本身的绝缘来承受操作过电压的冲击。
而所有设备的雷电过电压绝缘耐受水平应与保护它的无间隙金属氧化物避雷器相配合，也就是说设备的抗雷电冲击能力主要靠无间隙金属氧化物避雷器来保护，所有设备的雷电过电压绝缘耐受水平应大于无间隙金属氧化物避雷器的残压，并保留一定的裕度。
1.5.2配电网中性点经消弧线圈接地方式下是否能有效消除铁磁谐振过电压系统中性点经消弧线圈接地的方法相当于在PT每一相励磁电感上并联一个消弧线圈的电感。
由于他们都并接在零序回路中，其电感值较PT相对地的电感小得多，相当于将PT等效零序电感短路，打破了参数匹配的关系，使铁磁谐振不易发生。
浙江大学的研究表明，当消弧线圈补偿电容电流小于5A时，不能十分有效地抑制谐振过电压；当消弧线圈补偿电流大于15A时，可以很好地抑制铁磁谐振。
因此，当配电网单相接地电容电流在15A以下时，可优先考虑选用在PT中性点接非线性电阻的方法来消除铁磁谐振消谐；当配电网系统单相接地电容电流在15～30A之间，则采用消弧线圈和非线性电阻这两种方式均可以有效地消除铁磁谐振过电压，若考虑到今后系统中单相接地电容电流还会较快增长并超过30A，则在该情况下可以优先考虑采用消弧线圈消谐；当单相接地电流大于30A 时，应装设消弧线圈。
1.6配电网消弧线圈接地故障选线20kV配电网中性点消弧线圈接地的情况下，发生单相接地故障，故障电流很小，属于小电流接地系统。
中性点经消弧线圈接地的电网如图3－2所示。
图3－2中性点经消弧线圈接地电网单相接地时电流分布图对于中性点经消弧线圈接地的系统，由于消弧线圈在线路发生单相接地时能向故障接地点提供感性电流，从而补偿线路对地容性电流，使得零序电流在线路中的分布发生重大改变。
此时非接地故障线路上的零序电流的大小和方向还是均保持不变；但故障接地线路中的零序电流的大小变成了该故障接地线路本身的对地电容电流与电感电流和配电系统总电容电流相互补偿后的残流（它一般为5～6A）的差值。
该电流差值（例如10A－5～6A=4～5A）常常比单回线路的对地电容电流要小，这样就使得前面在中性点不接地系统中采用的零序电流最大的选线判据成为无效，从而使其判线变得十分困难。
同时，根据电感电流对电容电流补偿程度的不同，还有可能使故障接地线路上的零序电流的方向发生改变（180o反向），零序电流的方向也可能是不确定的，例如，在欠补偿、残流为6A容性电流的情况下，若故障接地线路的本身对地电容电流为10A，则流过该故障接地线路的零序电流应为10A—6A=4A容性电流，方向由母线流向线路。
如果在欠补偿，残流为12A容性电流的情况下，则流过该故障接地线路的零序电流应为10A—12A=-2A（容性电流），此时零序电流的幅值为2A，而零序电流的方向则为从线路流向母线（电流前面有一负号）。