任务要求

参观某中小型工厂变配电所，了解工厂变配电所结构及布置，了解该所供配电系统的中性点运行方式，形成初步感性认识，积累综合作业经验。认真聆听电气工程师或电工班长的讲解介绍，结合自己所学专业理论知识加以分析判断。参观时注意，一定要服从指挥，安全第一；未经许可不得进入禁区，更不许随意触摸、调节各种设备，以防发生意外。

任务分析

电力系统的中性点运行方式，是一个涉及面很广的问题。它对于供电可靠性、过电压、绝缘配合、短路电流、继电保护、系统稳定性以及对弱电系统的干扰等诸多方面都有不同的影响，特别是在系统发生单相接地故障时，有明显的影响。因此，电力系统的中性点运行方式，应根据国家的有关规定并根据实际情况确定。

知识学习

电力系统中性点是指发电机、变压器星形接线中性点。

2.3.1 电力系统中性点运行方式

电力系统中性点运行方式共两种，一是小电流接地系统，包括中性点不接地和中性点经阻抗接地两种形式；二是大电流接地系统，包括中性点经低电阻接地和中性点直接接地两种形式。

1.中性点直接接地的电力系统

这种系统的单相接地，即通过接地中性点形成单相短路，单相短路电流比线路的正常负荷电流大许多倍。因此，在系统发生单相短路时保护装置应动作于跳闸，切除短路故障，使系统的其他部分恢复正常运行。目前我国110 kV以上电力网均采用中性点直接接地方式，如图2-10（a）所示。

2.中性点不接地的电力系统

中性点不接地的运行方式，即电力系统的中性点不与大地相接。我国3～66 kV系统，特别是3～10 kV系统，一般采用中性点不接地的运行方式。中性点不接地系统一般都装有单相接地保护装置或绝缘监测装置，在系统发生接地故障时会及时发出报警，提醒工作人员尽快排除故障；同时，在可能的情况下，应把负荷转移到备用线路上去，如图2-10（b）所示。

图2-10　电力系统中性点运行方式

（a）中性点直接接地；（b）中性点不接地；（c）中性点经消弧线圈接地；（d）中性点经阻抗接地

3.中性点经消弧线圈接地的电力系统

在中性点不接地系统中，当单相接地电流超过规定数值时（3～10 kV系统中，接地电流大于30 A，20 kV及以上系统中接地电流大于 10 A），将产生断续电弧，从而在线路上引起危险的过电压，因此须采用经消弧线圈接地的措施来减小这一接地电流，熄灭电弧，避免过电压的产生，如图2-10（c）所示。

4.中性点经阻抗接地的电力系统

现代化大、中型城市在电网改造中大量采用电缆线路，致使接地电容电流增大。因此，即使采用中性点经消弧线圈接地的方式也无法完全在发生接地故障时熄灭电弧；而间歇性电弧及谐振引起的过电压会损坏供配电设备和线路，从而导致供电的中断，如图2-10（d）所示。

为了解决上述问题，我国一些大城市的10 kV系统采用了中性点经低电阻接地的方式。它接近于中性点直接接地的运行方式，在系统发生单相接地时，保护装置会迅速动作，切除故障线路，通过备用电源的自动投入，使系统的其他部分恢复正常运行。

2.3.2 低压配电系统中性点连接和接地方式

中性点直接接地方式中，从中性点引出的线称为中性线，用字母N表示。中性线（N线）的作用，一是用来连接相电压为220 V的单相用电设备；二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三是减少负载中性点的电压偏移。

保护线（PE线）的作用是保障人身安全，防止触电事故发生。在TN系统中，当用电设备发生单相接地故障时，就形成单相短路，使线路过电流保护装置动作，迅速切除故障部分，从而防止人身触电。(www.daowen.com)

保护中性线（PEN线）兼有中性线和保护线的功能，在我国俗称为零线或地线。

低压配电系统按电气设备的外露可导电部分保护接地的形式有：

1.TN系统

所谓 TN 系统，即中性点直接接地系统，且有中性线（N线）引出。“TN”中“T”表示中性点直接接地，“N”表示该低压系统内的用电设备的外露可导电部分直接与电源系统接地点相连。TN系统可因其N线和PE线的不同形式，分为TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统，如图2-11所示。

图2-11　TN系统

（a）TN-C系统；（b）TN-S系统；（c）TN-C-S系统

TN-C系统，N线和PE线合用一根导线，即保护中性线PEN，如图2-11（a）所示。

TN-S系统，N线和PE线是分开的，如图2-11（b）所示。

TN-C-S系统，系统前部为TN-C系统，后部为TN-S系统，如图2-11（c）所示。

2.TT系统

所谓TT系统，也是中性点直接接地系统，且有中性线（N线）引出，如图2-12所示。“TT”中第一个“T”仍表示中性点直接接地，第二个“T”表示该低压系统内的用电设备的外露可导电部分不直接与电源系统接地点相连，而采取用电设备经各自的PE线就近接地的保护方式。

3.IT系统

所谓IT系统，是中性点非直接接地系统，如图2-13所示。“IT”中“I”表示中性点不直接接地，“T”表示该低压系统内的用电设备的外露可导电部分不直接与电源系统接地点相连，而采取用电设备经各自的PE线就近接地的保护方式。

图2-12　TT系统

图2-13　IT系统

任务检查

按表2-5对任务完成情况进行检查记录。

表2-5　任务完成情况检查记录表