中性点不接地系统发生单相接地与谐振的特

中性点不接地系统（又称小电流接地系统）中，单相接地和谐振是两种常见的异常现象，它们的某些现象相似，但成因、本质和危害截然不同，必须准确区分。

下面我将详细解释两者的特点，并提供一个对比总结表。

一、单相接地故障的特点

单相接地是指线路中的A、B、C某一相（例如C相）对大地直接或通过一定阻抗形成导电连接。

1. 成因：

物理连接：是真实的、持续的故障。例如，线路绝缘老化击穿、树木触碰导线、小动物导致短路等。

2. 电流通路：

故障电流通过接地点流入大地，并通过对地电容构成回路。这个电流是容性电流。

3. 系统电压变化：

接地相电压降低：接近0（金属性接地时即为0）。

非故障相电压升高：升高至原来的√3倍（即线电压）。例如，正常相电压为10kV，则接地后非故障相电压会升至约17.3kV。

线电压保持不变：三相之间的线电压（Uab, Ubc, Uca）大小和相位依然对称平衡。这是系统允许带故障运行1-2小时的理论基础，不影响对用户的供电。

4. 零序电压 (U?) 和零序电流 (I?)：

零序电压U?：会升高，大约等于系统正常相电压。

零序电流I?：故障线路的零序电流等于所有非故障线路对地电容电流之和，方向为从线路流向母线（与非故障线路相反）。这是“小电流接地选线装置”判断故障线路的核心依据。

5. 现象与危害：

现象：

警铃响（预告信号，区别于事故跳闸的电笛）。

绝缘监察装置发出“接地”信号。

三相电压表指示异常：一相降低、两相升高。

危害：

长期运行危害：非故障相长期承受高电压，会加速其绝缘老化，可能在另一薄弱点引发第二点接地，形成短路故障，导致事故扩大。

弧光接地过电压：如果接地是不稳定的间歇性电弧，会引发高达3-3.5倍相电压的过电压，严重威胁全系统绝缘。

人身设备安全：接地点附近存在跨步电压和接触电压，威胁人身安全。

6. 处理方式：

由于线电压平衡，系统可继续运行1-2小时。

在此期间，运行人员应迅速排查接地线路和故障点。

找到故障后，通过倒负荷等方式将故障线路停电检修。

二、谐振（铁磁谐振）的特点

谐振（此处主要指铁磁谐振）是由于系统的电感（如电压互感器PT的铁芯电感）和對地电容的参数匹配，在系统操作或故障等扰动下，满足谐振条件而产生的过电压现象。

1. 成因：

参数匹配：不是物理故障，而是一种电磁现象。系统对地电容的容抗(Xc)和电压互感器的励磁感抗(XL)满足 XL = Xc / n（n为谐振的谐波次数，如1/3, 1/2, 1, 3次等）。

激发条件：通常由系统扰动引发，如单相接地故障突然消失、断路器合闸（特别是空母线送电）、线路瞬间断线等。

2. 电流通路：

谐振电流在PT的励磁电感和系统对地电容构成的振荡回路中循环，电流可能很大，导致PT过热。

3. 系统电压变化：

表现形式多样：谐振过电压的频率可以是工频（基频）、也可以是分频（如1/2次）或高频（如3次）。

电压异常：

一相、两相或三相电压都可能异常升高，或以低频摆动。

最常见的是一相电压降低、两相电压升高（与单相接地极其相似），但也可能出现三相电压同时升高，或者电压表指针低频摆动（虚幻接地现象）。

线电压不变：与单相接地相同，线电压通常保持正常。

4. 零序电压 (U?) 和零序电流 (I?)：

零序电压U?：存在，与单相接地时类似。

零序电流I?：但所有线路的零序电流方向都相同（都从母线流向线路或反之），无法用常规的方向原则选出“故障”线路。

5. 现象与危害：

现象：

警铃响，发出“接地”信号。

电压表指示异常，但 pattern 可能诡异（如三相同时升高、指针摆动）。

电压互感器PT过热，甚至可能烧毁或熔丝熔断（这是与真实接地的一个关键区别）。

可能伴有“哼哼”的异常声音。

危害：

高幅值过电压：可持续很长时间，严重威胁设备绝缘（如电缆、变压器、PT等）。

烧毁电压互感器PT：谐振时PT绕组中流过极大的电流，远超其额定值，极易导致PT过热烧毁或爆炸。

6. 处理方式：

立即破坏谐振条件！不能像处理接地一样带“故障”运行。

有效方法：

投入一条备用线路或改变系统运行方式，以改变电容参数。

断开PT的中性点接地（临时措施）。

在PT开口三角绕组接入消谐装置（如消谐电阻），消耗谐振能量。

瞬时拉合馈线断路器或主变压器断路器。

三、核心区别总结表

简单记忆：当系统发出接地信号时，如果PT没有异常（如发热），多半是真实接地；如果PT同时过热、冒烟、熔丝熔断，或者电压表指示诡异（如三相都高），则极有可能是谐振。处理谐振要更迅速、更果断。