电力系统知识总结

1.电力电抗器1.1概念由于采用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。

1.2电抗器分类电抗器reactor 依靠线圈的感抗阻碍电流变化的电器。

按用途分为7种：单相电抗器①限流电抗器。

串联于电力电路中，以限制短路电流的数值。

②并联电抗器。

一般接在超高压输电线的末端和地之间，起无功补偿作用。

③通信电抗器。

又称阻波器。

串联在兼作通信线路用的输电线路中，用以阻挡载波信号，使之进入接收设备。

④消弧电抗器。

又称消弧线圈。

接于三相变压器的中性点与地之间，用以在三相电网的一相接地时供给电感性电流，以补偿流过接地点的电容性电流，使电弧不易起燃，从而消除由于电弧多次重燃引起的过电压。

⑤滤波电抗器。

用于整流电路中减少直流电流上纹波的幅值；也可与电容器构成对某种频率能发生共振的电路，以消除电力电路某次谐波的电压或电流。

⑥电炉电抗器。

与电炉变压器串联，限制其短路电流。

⑦起动电抗器。

与电动机串联，限制其起动电流。

2.中性点接地方式2.1 引言顾名思义：中性，不高也不低，为零。

中性点不接地的供电系统，是为了提高供电可靠性，若速断跳闸了可靠性就保证不了。

中性点不接地，发生单相对地短路时，大地的电位与接地的相线相同，并且与中性点不能形成回路。

在三相三线制电路中，接地改接零，所有接零保护的电器外壳与地之间将变成相电压，使电路不能正常工作，而且所有碰上外壳的人都会触电。

2.2电力系统中性点运行方式电力系统中性点的运行方式是一个复杂的系统工程问题，它涉及到短路电流的大小、供电的可靠性、过电压的大小、继电保护的配置及动作状态、通信的干扰、系统稳定等许多方面的综合技术问题，所以在确定一个电力系统中性点运行方式之前，须经合理的技术经济比较后确定。

电力系统中性点的分类：①电力系统的中性点有效接地，即中性点直接接地。

②电力系统的中性点非有效接地，其中包括中性点不接地、中性点经消孤线圈接、中性点经电阻接地。

2.3各种中性点运行方式的特点：2.3.1中性点直接接地系统防止单相接地故障电孤不能自动熄灭的另一种方法，就是将系统的中性点直接接地，在这种系统中发生单相接地时，故障相经过大地形成单相短路，继电保护动作，将接地相线路切除，在接地点不会产生稳定电孤或间歇电孤，还有在中性点直接接地系统中，中性点的电位保持不变，非故障相的电压也不会升高，仍为相电压，使得在这种系统中的电力设备可以按照相电压的绝缘要求进行制造，比同电压等级的中性点不接地系统的电力设备要按线电压进行制造在经济性上要高出很多。

2.3.2 中性点不接地系统：在正常运行时，网络各相对地电压是对称的，其大小为相电压。

线路经过完整换位后，三相对地电容相等，则各相对地电容电流对称且平衡，无电容电流流入地中，所以中性点对地电压为零。

2.3.3中性点经消孤线圈接地系统：为了解决中性点不接地系统单相接地电流大、电孤不能熄灭的问题，最常用的方法是在中性点装设消孤线圈，利用消孤线圈中的电感电流和接地的电容电流相位相反进行补偿、抵消，使接地点电流变小，甚至为零，这样接地点的电流就能很快熄灭。

2.4补偿程度的不同，有三种补偿方式：2.4..1全补偿：接地点电流为零。

从消孤的观点来看，全补偿最好，但实际上并不采用这种补偿方式，因为在正常运行中，由于各种原因造成电网三相电压不对称，中性点出现一定的电压时，可能引起串联谐振过电压。

2.4.2欠补偿：接地点尚有未补偿的电容性电流。

欠补偿方式也较少采用，原因是在检修、事故切除部分线路或系统频率降低等情况，可能使系统接近或达到全补偿，从而出现串联谐振过电压。

2.4.3 过补偿：接地点具有多余的电感性电流。

过补偿可避免谐振过电压的产生，因此得到广泛应用，过补偿接地点的电感性电流也不能超过规定值，否则电孤不可能可靠熄灭。

2.5变压器中性点接地与不接地的优缺点比较2.5.1 变压器中性点接地系统的优缺点：优点：对电源中性点接地系统，若发生某单相接地，另两相电压不升高，这样可使整个系统绝缘水平降低；另外，单相接地会产生较大的短路电流Is ，从而使保护装置（继电器、熔断器等）迅速准确地动作，提高了保护的可靠性。

缺点：对电源中性点接地系统，由于单相短路电流Is 很大，开关及电气设备等要选择较大容量，并且还能造成系统不稳定和干扰通讯线路等；2.5.2变压器中性点不接地系统的优、缺点：优点：对变压器中性点不接地系统，由于限制了单相接地电流，对通讯的干扰较小；另外单相接地可以运行一段时间，提高了供电的可靠性。

缺点：对变压器中性点不接地系统，当一相接地时，另两相对地电压升高，易使绝缘薄弱地方击穿，从而造成两相接地短路。

2.6各种电压等级供电线路的接地方式在110kV及以上的高压或超高压系统中，一般采用中性点接地系统，其目的是为了降低电气设备绝缘水平，免除由于单相接地后继续运行而形成的不对称性。

工厂供电系统采用电压在1kV~35kV，一般为中性点不接地系统，因工厂供电距离短，对地电容小（Xc大），单相接地电流小，这样可以运行一段时间，提高了系统的稳定性和供电可靠性，对通讯干扰小等优点。

一些大城市新发展的10 kV配电网主要采用地下电缆，使对地电容电流大大增加。

如果采用消弧线圈接地，则需要较大的补偿容量，而且要配置多台。

10kV配电网线路在运行中操作较多，消弧线圈的分接头及时调整有困难，容易出现谐振过电压现象。

因此我国许多大城市10 kV配电网采用了中性点经小电阻接地方式来解决这一问题。

10 kV中性点小电阻接地方式在我国投入运行时间不长，许多问题尚未进行深入研究。

2.7电气设备的保护接地2.7.1 保护接地将电气设备的金属外壳通过接地线与接地体相接，其原理是分流原理。

由于人体电阻Rr远大于接地电阻Rd，所以Ir《Id。

保护接地，适应于变压器中性点不接地的供电系统中。

但在干燥场所，交流电压50V及以下，或直流电压110V及以下的电气设备，金属外壳可不接地；在干燥且有木质、沥青等不良导电地面的场所，交流额定电压380V及以下，或直流额定电压440V及以下的电气设备金属外壳，除另有规定外（在爆炸危险场所仍应接地），可不接地。

2.7.2 保护接地时应注意问题由同一变压器（中性点不接地）供电系统中各电气设备不应分别接地，而应形成一个保护接地系统。

这样做不仅降低了接地电阻，而且也防止了不同电气设备的不同相，同时碰壳（接地）所带来的危险。

形成保护接地系统后，这时两相短路电流主要通过接地网流通，因而提高了两相短路电流的数值，保证过流保护装置可靠动作。

2.8电气设备保护接零2.8.1保护接零由于低电压网（380V/220V）中性点不接地只有个别场合，如矿井、游泳池等，而一般低压电网都采用了中性点接地的三相四线制供电系统。

在这种电网中工作的设备，其金属外壳要与零线紧密相接，即保护接零。

保护接零的目的，也是为了保证安全，当设备发生一相碰壳时，则造成单相短路，使保护装置迅速动作，切断故障设备。

按中性线与保护线的组合情况，保护接零分以下三种情况：①整个系统中性线N与保护线PE是合一的，通常适用于三相负荷比较平衡且单相负荷容量较小的场所。

②整个系统中性线N与保护线PE是分开的。

即将设备外壳接在保护线PE上，在正常情况下保护线上没有电流流过，所以设备外壳不带电。

③系统中的一部分采用中性线与保护线合一的，局部采用专设的保护线。

2.8.2保护接零应注意问题：①由同一台发电机或同一台变压器供电的线路，不允许有的设备保护接地，有的设备保护接零。

②沿零线上把一点或多点再行接地，即重复接地。

以确保护接地装置的可靠。

但重复接地只能起到平衡电位的作用，因此，中性线尽量避免断裂，对中性线要求精心施工，注意维护。

2.9结束语电源中性点的接地方式及用电设备保护接地、保护接零的归类分析，对不同电压等级的电力网怎样合理供电及电气设备的安全使用有现实意义。

3.放电线圈放电线圈用于电力系统中与高压并联电容器连接，使电容器组从电力系统中切除后的剩余电荷迅速泄放。

因此安装放电线圈是变电站内并联电容器的必要技术安全措施，可以有效的防止电容器组再次合闸时，由于电容器仍带有电荷而产生危及设备安全的合闸过电压和过电流，并确保检修人员的安全。

本产品带有二次绕组，可供线路监控、监测和二次保护用。

放电线圈适用于66kV及以下电力系统中, 与高压并联电容器组并联连接,使电容器从电力系统中切除后的剩余电荷迅速泄放,电容器的剩余电压在规定时间内达到要求值.带有二次线圈,可供线路监控.放电线圈是电容柜常用的放电元件，有时放电线圈会用放电PT代替，电容器放电采用放电线圈还是电压互感器主要看电容器的容量，一般小容量(<1.7Mvar)电容器组放电用电压互感器即可，大容量电容器组（≥1.7Mvar）肯定要用放电线圈，否则会引起电压互感器的烧毁或者爆炸。

在电容器停电时，放电线圈作为一个放电负荷，会快速泄放电容器两端的残余电荷，以满足电容器5min内5次自动投切的需要。

标准要求退出的电容器在5秒钟之内其端电压要小于50V。

放电线圈的出线端并联连接于电容器组的两个出线端，正常运行时承受电容器组的电压，其二次绕组反映一次变比，精度通常为50VA/0.5级，能在1.1倍额定电压下长期运行。

其二次绕组一般接成开口三角或者相电压差动，从而对电容器组的内部故障提供保护（不能用母线上的PT）。

我们常说电容器组的开口三角电压保护、不平衡电压保护实际就是这种保护。

而此种保护根据GB-50227要求，大量地使用在6kV~66kV的单Y接线的电容器组中。

英文名称：discharge coil4.电力电容器电力电容器按用途可分为8种：4.1并联电容器原称移相电容器。

主要用于补偿电力系统感性负荷的无功功率，以提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗。

4.2串联电容器串联于工频高压输、配电线路中，用以补偿线路的分布感抗，提高系统的静、动态稳定性，改善线路的电压质量，加长送电距离和增大输送能力。

4.3耦合电容器主要用于高压电力线路的高频通信、测量、控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。

4.4断路器电容器原称均压电容器。

并联在超高压断路器断口上起均压作用，使各断口间的电压在分断过程中和断开时均匀，并可改善断路器的灭弧特性，提高分断能力。

4.5电热电容器用于频率为40～24000赫的电热设备系统中，以提高功率因数，改善回路的电压或频率等特性。

4.6脉冲电容器主要起贮能作用，用作冲击电压发生器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等基本贮能元件。

4.7直流和滤波电容器用于高压直流装置和高压整流滤波装置中。

4.8标准电容器用于工频高压测量介质损耗回路中，作为标准电容或用作测量高压的电容分压装置.4.9高压电力电容器(6KV以上)和低压电力电容器(400V)低压电力电容器按性质分油浸纸质电力电容器和自愈式电力电容器,按功能分普通电力电容器和智能式电力电容器.普通式就不做重述,重点介绍智能式电力电容器。