电力系统接地/短路故障种类及接地保护方式直观分析

电力系统按接地方式分类，有中性点接地系统和中性点不接地系统。其中，两种接地系统按接地故障的方式分类，又有单相接地、两相接地、三相接地3种短路故障。单相接地是最常见的线路故障，两相接地、三相接地出现几率小，但有明显的相间短路特征。

★中性点接地系统

1.单相接地故障

2.两相接地故障

3.三相接地故障

★中性点不接地系统

1.单相接地故障

2.单相接地故障

3.三相接地故障

☆单相接地故障特点：

1. 一相电流增大，一相电压降低；出现零序电流、零序电压。

2. 电流增大、电压降低为同一相别。

3. 零序电流相位与故障相电流同向，零序电压与故障相电压反向。

4. 故障相电压超前故障相电流约80度左右（短路阻抗角，又叫线路阻抗角）；零序电流超前零序电压约110度左右。

☆两相短路故障特点：

1. 两相电流增大，两相电压降低；没有零序电流、零序电压。

2. 电流增大、电压降低为相同两个相别。

3. 两个故障相电流基本反向。

4. 故障相间电压超前故障相间电流约80度左右。

☆两相接地短路故障特点：

1. 两相电流增大，两相电压降低；出现零序电流、零序电压。

2. 电流增大、电压降低为相同两个相别。

3. 零序电流向量为位于故障两相电流间。

4. 故障相间电压超前故障相间电流约80度左右；零序电流超前零序电压约110度左右。

☆三相短路故障特点：

1. 三相电流增大，三相电压降低；没有零序电流、零序电压。

2. 故障相电压超前故障相电流约80度左右；故障相间电压超前故障相间电流同样约80度左右。

★电力系统工作接地（接地保护）

变压器或发电机中性点通过接地装置与大地连接，称为工作接地。

工作接地分为直接接地与非直接接地（包括不接地或经消弧线圈接地）两类，工作接地的接地电阻不超过4?为合格。

☆电网中性点运行方式：

大接地电流系统（110kV及以上）

1. 直接接地，又称为有效接地

2. 经低电阻接地

大接地电流系统（35kV及以下）

1. 不接地，又称为中性点绝缘

2. 经消弧线圈接地

3. 经高阻接地

煤矿电网中性点接地方式

1. 井下3300、1140、660V系统采用中性点不接地方式

2. 6、10kV主要采用中性点经消弧线圈接地方式

3. 35kV采用中性点不接地方式

4. 110kV采用中性点直接接地方式

举例：中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地

★接地保护系统的型式文字代号

☆第一个字母表示电力系统的对地关系：

T--直接接地

I--所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地。

☆第二个字母表示装置的外露可接近体的对地关系:

T--外露可接近导体对地作直接电气连接，此接地点与电力系统的接地点无直接关连。

N--外露可接近导体通过保护线与电力系统的接地点直接作电气连接。

☆如果后面还有字母时，这些字母表示中性线与保护线的组合。

S--中性线和保护线是分开的。

C--中性线和保护线是合一的。

★低压电气接地的类型

1.TN系统

电力系统有一点接地，电气装置的外露可接近导体通过保护线与该接地点相连接。

TN系统分为：

TN-S:系统的中性线N与保护线PE是分开的。

TN-C:系统的中性线N与保护线PE是合一的。

TN-C-S:系统中有一部分线路的中性线N与保护线PE是合一的。

2.TT系统

电力系统中有一点直接接地，电气装置的外露可接近导体通过保护接地线，接至与电力系统接地点无关的接地点。

3.IT系统

电力系统与大地间不直接连接，电气装置的外露可接近导体通过保护接地线与接地极连接。

TN-S系统：电力系统有一点接地，电气装置的外露可接近导体通过保护线与该接地点相连接，中性线N与保护线PE是分开的。

TN-C系统：电力系统有一点接地，电气装置的外露可接近导体通过保护线与该接地点相连接，系统的中性线N与保护线PE是合一的。

TN-C-S系统：电力系统有一点接地，电气装置的外露可接近导体通过保护线与该接地点相连接，系统中有一部分线路的中性线N与保护线PE是合一的。

TT系统：电力系统中有一点直接接地，电气装置的外露可接近导体通过保护接地线，接至与电力系统接地点无关的接地点。

IT系统：电力系统与大地间不直接连接，电气装置的外露可接近导体通过保护接地线与接地极连接。

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