高壓接地係統有哪幾種形式

供電係統和電氣設備接地方式的組合稱為接地製式。接地製式的選用與供電電壓有關。
一、供配電係統中性點及其接地方式
1、中性點
供配電係統的中性點是指發電機、變壓器的三相繞組接成星形的公共連接點。
2、供配電係統的接地方式
供配電係統接地方式分為兩大類。
1）小接地電流係統
中性點不接地，包括經消弧線圈或高阻抗接地，稱為小接地電流係統。
2）大接地電流係統
中性點直接接地或經低阻抗接地稱為大接地電流係統。
二、高壓係統的接地製式
高壓係統接地采用最廣泛的是中性點不接地、中性點經消弧線圈接地和中性點直接接地三種方式。
1、中性點不接地係統
中性點不接地係統供電可靠性高，當發生單相接地故障時，不構成短路回路，接地電流不大，不必切除接地相，但非故障相對地電壓升高為線電壓，因此，對絕緣要求較高。
1）正常運行情況

係統正常運行時，中性點對地電壓的大小和相位與各相對地電容是否對稱以及網絡對稱程度有關，實際上電網各相對地電容不會完全相等，但不對稱度很小，故可認為中性點對地電壓近似為零。
2）單相接地故障
（1）金屬性接地
a、經故障相流入故障點的電流為正常運行時每相對地電容電流的3倍；
b、中性點對地電壓升高為相電壓；
c、非故障相的對地電壓升高為線電壓；
d、線電壓與正常時相同。
（2）非金屬性接地
a、中性點對地電壓和故障相對地電壓大於零而小於相電壓；
b、非故障相對地電壓大於相電壓而小於線電壓；
c、故障相接地電容電流比金屬性接地小。
（3）單相接地引起的電弧過電壓
當接地電流大於5A而小於20A時，電網的電感和電容形成震蕩回路，將會產生一種不穩定的間歇性電弧，從而引起電弧過電壓。非故障相電壓的幅值可達相電壓峰值的2.5～3倍，容易引起非故障相對地擊穿而發展成相間短路。因此發生單相接地時，應由絕緣監察裝置立即發出預告信號，此時警鈴響，“係統接地”光字牌亮。
3）應用範圍
中性點不接地係統發生單相接地時線電壓仍然對稱。若接地電流小，電流過零時電弧將自行熄滅，接地故障隨之消失；若接地電流大，則產生間歇電弧或穩定電弧造成過電壓或燒壞電氣設備。故中性點不接地係統僅適用於單相接地電容電流不大的小電網。我國規定中性點不接地係統的應用範圍為：
（1）3～10kV電網單相接地電流不大於30A；
（2）35～60kV電網單相接地電流不大於10A。
2、中性點經消弧線圈接地係統
在中性點不接地係統中，為了減小接地電流超過允許值時在接地點形成間歇性電弧或穩定電弧的危害，通常采用中性點經消弧線圈接地方式。

1）消弧線圈的結構

消弧線圈是一個鐵芯可調的電感線圈，其鐵芯上套有繞組，繞組有若幹個抽頭，以便根據電網的不同情況調整消弧線圈的補償電流。另外還有一個額定電壓為110V，額定電流為10A的信號線圈。當電網中有接地故障時，信號線圈發出警告信號，並接通位於消弧線圈隔離開關旁邊的信號燈，指示有接地故障存在或中性點對地電壓過高，此時禁止操作隔離開關，否則會導致帶負荷拉隔離開關的誤操作。在消弧線圈的接地端還裝有一個電流互感器，用來檢測通過消弧線圈電流的大小。
2）消弧線圈的作用原理
消弧線圈安裝在變壓器的中性點上，正常運行時，電網三相接近對稱，中性點對地電壓近似為零，通過消弧線圈的電流很小；發生單相接地後，中性點電位漂移，故障點流過電容電流，消弧線圈中將產生一個與電容電流相位相反的電感電流進行補償，使故障點電流降至10A以下，有利於防止弧光過零後重燃，達到滅弧的目的，降低高幅值過電壓出現的幾率，防止事故進一步擴大。當消弧線圈正確調諧時，不僅可以有效地減少產生弧光接地過電壓的機率，還可以有效地抑製過電壓的輻值，同時也最大限度地減小了故障點熱破壞作用及接地網的電壓等。
3）消弧線圈的補償方式
（1）全補償
lL=Ic，表明接地點的電容電流全部被補償，接地點電流為零，這種情況稱為全補償。但全補償的條件也是串聯諧振的條件，電網容易產生串聯諧振過電壓，可能造成電氣設備的損壞，故一般電網不采用全補償方式。
（2）IL＜Ic，電感電流不能完全補償接地電容電流，因而在接地點仍有殘餘的電容電流，如數值較小，電流過零時電弧可自行熄滅。但當係統頻率降低或運行方式改變需切除部分線路時，也可能形成串聯諧振的條件，產生串聯諧振過電壓。因此一般也不采用欠補償方式。
（3）過補償
IL＞Ic，補償後的殘餘電流呈感性，不會出現串聯諧振的情況。但殘餘電感電流不能太大，也不能太小，太大會在接地處產生間歇性電弧或穩定電弧；太小又將接近全補償而引起串聯諧振過電壓。
4）經消弧線圈接地的應用範圍
消弧線圈能有效地減小單相接地電流，迅速熄滅電弧，防止間歇性電弧引起的過電壓，故廣泛用於3～60kⅤ的電網。國家規定在中性點不接地的3～10kV係統中，當電容電流超過30A或在中性點不接地的35～60kV係統中，電容電流超過10A時，需采用經消弧線圈接地方式。
3、中性點直接接地係統
1）應用
大多數的110kV電網均采用中性點直接接地方式，以降低絕緣水平，減少設備和線路的投資。220kV及以上電壓的電網，除存在對地電容外，還有較大的電暈損耗和泄漏損耗。因而接地電流中既有無功分量，又有有功分量，消弧線圈不能消除接地電流中的有功分量。因此，規定220kV及以上電壓的電網中性點采用直接接地方式。

2）優點

（1）中性點直接接地電網中發生單相接地故障時，中性點的電位仍保持為零，非故障相的對地電壓仍為相電壓，故對設備的絕緣沒有危害，因而可降低設備的絕緣水平和造價。我國110kV及以上的電力網基本上都采用中性點直接接地。

（2）發生單相接地故障時，線路中將流過較大的單相接地短路電流，從而使線路繼電保護裝置迅速斷開故障部分，有效地防止單相接地時可能產生的間歇電弧過電壓，因而采用中性點直接接地方式可以克服中性點不接地方式所存在的某些不足。

3）缺點

（1）中性點直接接地係統發生單相接地時，除了接地相要流過較大的單相接地短路電流危害設備的運行外，嚴重時還會破壞係統穩定，中斷供電。為了彌補這個缺點，可在線路上裝設三相或單相自動重合閘裝置，以此來提高供電的可靠性。

（2）在中性點直接接地係統中，單相接地電流將在導線周圍產生磁場，從而對附近的通信線路和信號裝置產生電磁幹擾。為了避免這種幹擾，應使輸電線路遠離通信線路，或在弱電線路上采用特殊的屏蔽裝置，這些措施將在一定程度上使線路的造價增大。為了限製單相短路電流值，通常隻將電力網中一部分變壓器的中性點直接接地或經阻抗接地。