2.1.1 中性点接地方式的分类

我国电力系统常用的中性点接地方式有四种：中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点直接接地、中性点经电阻或阻抗接地。其中，中性点经电阻接地方式，按接地电流大小又分为高阻接地和低阻接地。

上述四种中性点接地方式又归纳为两大类[5]：

⑴中性点有效接地系统（system with effectively earthed neutral），又称小接地电流方式：中性点直接接地、经一低值阻抗接地、经消弧线圈接地。

⑵中性点非有效接地系统（system with non-effectively earthed neutral），又称大接地电流方式：中性点不接地、经一高值阻抗接地。

为了区别小接地电流与大接地电流系统的接线，目前国际上比较通用的标准是：方式系统零序电抗 和正序电抗 的比值 ，且零序阻抗与正序电抗之比 的系统为有效接地系统。我国目前采用的中性点接地方式主要为不接地、经消弧圈接地、直接接地。

2.1.2 小电流接地方式的主要特点

在我国6～35 电力系统中普遍采用中性点不接地或经消弧线圈的小电流接地系统方式。当系统发生单相接地故障时，由于不能构成低阻抗短路回路，接地故障电流往往很小，且系统线电压的对称性并不遭到破坏，系统可以继续运行1～2 ，为避免事故扩大，在这段时间内要设法排除故障。

该接地方式的主要特点：

① 电流信号很小：小电流系统单相接地时产生的零序电流是系统电容电流，其大小与系统规模大小和线路类型（电缆或架空）有关，数值甚小。微弱的故障信号混杂在上百安培的负荷电流中，使得传统的基于过流、方向、距离等原理的继电保护装置根本不可能正确反映故障情况。中性点经消弧线圈补偿后，其数值将更小，且接地基波电容电流的特点与无消弧线圈补偿时相反或相同，受消弧线圈的补偿状态（过补偿、欠补偿、完全补偿）的影响。对于中性点经消弧线圈的小电流接地系统采用五次谐波电流或零序电流有功功率方向检测，而五次谐波电流比零序电流又要小20～50倍。

② 干扰大、信噪比小：小电流系统中的干扰主要包括两个方面,一是在变电站和发电厂的小电流系统单相接地保护装置的装设地点，电磁干扰大；二是由于负荷电流不平衡造成的零序电流和谐波电流较大，特别是当系统较小、对地电容电流较小时，接地回路的零序电流和谐波电流甚至小于飞接地回路的对应电流。

③ 随机因素的影响不确定：我国配电网一般都是小电流系统，其运行方式改变频繁，造成变电站出现的长度和数量频繁改变，其电容电流和谐波电流也频繁改变；此外，母线电压水平的高低，故障点的接地电阻，负荷电流的大小总在不断地变化等等，都是造成零序故障电容电流和零序谐波电流不稳定的因素。

④ 电容电流波形不稳定：小电流接地系统的单相接地故障，常常是间歇性的不稳定弧光接地，因而电容电流波形不稳定，对应的谐波电流大小也随时变化。

2.2 小电流接地系统三种接地方式下的故障分析

2.2.1 中性点不接地系统

中性点不接地系统发生单相接地故障的原理示意图如下图2.1所示：

图2.1 中性点不接地系统单相接地示意图

中性点不接地系统电容电流分布如图2.1所示：网络中有发电机F和多条线路存在。对零序网络而言，相同线路的三相等效零序电容相等，分别以 、 、…、 集中参数表示。