中性点非直接接地电网单相接地故障暂态特征分析_薛永端

中性点非直接接地电网单相接地故障暂态特征分析_薛永端
中性点非直接接地电网单相接地故障暂态特征分析_薛永端

10kV系统单相接地故障分析及处理

10kV系统单相接地故障分析及处理 随着社会经济的快速发展,其中10kV系统经常发生单相接地问题,影响电力系统正常运行。电力企业得到了很大进步,文章通过分析10kV系统发生单相接地故障原因及危害,总结出10kV系统单相接地故障时的处理方法及其注意事项。 标签:单相接地故障;危害;处理;注意事项 1 概述 电力系统在进行分类时常分大电流接地系统和小电流接地系统。采用小电流接地系统有一大优点就是系统某处发生单相接地时,虽会造成该接地相对地电压降低,其他两相的相电压升高,但线电压却依然对称,因而不影响对用户的连续供电,系统可继续运行1~2小时。10KV系统无论是在供电系统还是配电系统中都应用的比较广泛,故10KV系统是否可靠安全运行直接影响到整个电力系统能否正常运行。然而10kV系统在恶劣天气条件下发生单相接地故障的机率却很大。10kV系统若在发生单相接地故障后未得到妥善处理让电网长时间运行的话,将会致使非故障相中的设备绝缘遭受损坏,使其寿命缩短,进一步发展为事故的可能得到提高,严重影响变电设备和配电网的安全经济运行。因此,工作人员一定要熟知10kV系统发生接地故障的处理方法,一旦10kV系统发生单相接地故障必须及时准确地找到故障线路予以切除,以确保电力系统稳定安全运行。 2 10kV系统发生单相接地故障的原因及危害 导致10kV系统发生单相接地故障的原因有很多,大致可以分为以下五类主要原因: (1)设备绝缘出现问题,发生击穿接地。例如:配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地、绝缘子击穿、线路上的分支熔断器绝缘击穿等。 (2)天气恶劣等自然灾害所致。例如:线路落雷、导线因风力过大,树木短接或建筑物距离过近等。 (3)输电线断线致使发生单相接地故障。例如:导线断线落地或搭在横担上、配电变压器高压引下线断线等。 (4)飞禽等外力致使发生单相接地故障。例如:鸟害、飘浮物(如塑料布、树枝等。 (5)人为操作失误致使发生单相接地故障等。 10kV系统的馈线上发生单相接地故障的危害除了使非故障两相电压升高以

单相接地故障的特征及处理

单相接地故障的特征及处理 10kV(35kV)小电流接系统单相接(以下简称单相接是配电系统最常见故障,多发生潮湿、多雨天气。树障、配电线路上绝缘子单相击穿、单相断线以及小动物危害等诸多因素引起。单相接影响了用户正常供电,可能产生过电压,烧坏设备,引起相间短路而扩大事故。,熟悉接故障处理方法对值班人员来说十分重要。 1几种接故障特征 (1)当发生一相(如A相)不完全接时,即高电阻或电弧接,这时故障相电压降低,非故障相电压升高,它们大于相电压,但达不到线电压。电压互感器开口三角处电压达到整定值,电压继电器动作,发出接信号。 (2)发生A相完全接,则故障相电压降到零,非故障相电压升高到线电压。此时电压互感器开口三角处出现100V电压,电压继电器动作,发出接信号。 (3)电压互感器高压侧出现一相(A相)断线或熔断件熔断,此时故障相指示不为零,这是此相电压表二次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路,出现比较小电压指示,但该相实际电压,非故障相仍为相电压。互感器开口三角处会出现35V左右电压值,并启动继电器,发出接信号。 (4)系统中存容性和感性参数元件,特别是带有铁芯铁磁电感元件,参数组合不匹配时会引起铁磁谐振,继电器动作,发出接信号。 (5)空载母线虚假接现象。母线空载运行时,也可能会出现三相电压不平衡,发出接信号。但当送上一条线路后接现象会自行消失。 2单相接故障处理 (1)处理接故障步骤: ①发生单相接故障后,值班人员应马上复归音响,作好记录,迅速报告当值调度和有关负责人员,并按当值调度员命令寻找接故障,但具体查找方法由现场值班员自己选择。 ②详细检查所内电气设备有无明显故障迹象,不能找出故障点,再进行线路接寻找。 ③将母线分段运行,并列运行变压器分列运行,以判定单相接区域。 ④再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路,应采取转移负荷,改变供电方式来寻找接故障点。 ⑤采用一拉一合方式进行试拉寻找故障点,当拉开某条线路断路器接现象消失,便可判断它为故障线路,并马上汇报当值调度员听候处理,同时对故障线路断路器、隔离开关、穿墙套管等设备做进一步检查。 (2)处理接故障要求: ①寻找和处理单相接故障时,应作好安全措施,保证人身安全。当设备发生接时,室内不接近故障点4m以内,室外不接近故障点8m以内,进入上述范围工作人员必须穿绝缘靴,戴绝缘手套,使用专用工具。 ②减小停电范围和负面影响,寻找单相接故障时,应先试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要线路,然后试拉线路短、负荷重、分支少、用点性质重要线路。双电源用户可先倒换电源再试拉,专用线路应先行通知。若有关人员汇报某条线路上有故障迹象时,可先试拉这条线路。 ③若电压互感器高压熔断件熔断,不用普通熔断件代替。必须用额定电流为0.5A装填有石英砂瓷管熔断器,这种熔断器有良好灭弧性能和较大断流容量,具有限制短路电流作用。 3结束语 减少单相接故障给电网运行带来不良影响,要求值班人员熟悉有关运行规程,了解设备运行状况,实践中不断总结经验,提高处理问题能力,还要积极改善设备运行条件,及时消除设备缺陷,保持设备清洁,提高设备绝缘水平。同时,还要加强配电线路检修、维护管理,提高配电线路检修人员技术水平,缩短查找处理接故障时间,尽快恢复对用户供电。

中性点接地方式

1 中性点直接接地 中性点直接接地方式,即是将中性点直接接入大地。该系统运行中若发生一相接地时,就形成单相短路,其接地电流很大,使断路器跳闸切除故障。这种大电流接地系统,不装设绝缘监察装置。 中性点直接接地系统产生的内过电压最低,而过电压是电网绝缘配合的基础,电网选用的绝缘水平高低,反映的是风险率不同,绝缘配合归根到底是个经济问题。 中性点直接接地系统产生的接地电流大,故对通讯系统的干扰影响也大。当电力线路与通讯线路平行走向时,由于耦合产生感应电压,对通讯造成干扰。 中性点直接接地系统在运行中若发生单相接地故障时,其接地点还会产生较大的跨步电压与接触电压。此时,若工作人员误登杆或误碰带电导体,容易发生触电伤害事故。对此只有加强安全教育和正确配置继电保护及严格的安全措施,事故也是可以避免的。其办法是:①尽量使电杆接地电阻降至最小;②对电杆的拉线或附装在电杆上的接地引下线的裸露部分加护套;③倒闸操作人员应严格执行电业安全工作规程。 2 中性点不接地 中性点不接地方式,即是中性点对地绝缘,结构简单,运行方便,不需任何附加设备,投资省。适用于农村10kV架空线路为主的辐射形或树状形的供电网络。该接地方式在运行中,若发生单相接地故障,其流过故障点电流仅为电网对地的电容电流,其值很小称为小电流接地系统,需装设绝缘监察装置,以便及时发现单相接地故障,迅速处理,以免故障发展为两相短路,而造成停电事故。 中性点不接地系统发生单相接地故障时,其接地电流很小,若是瞬时故障,一般能自动熄弧,非故障相电压升高不大,不会破坏系统的对称性,故可带故障连续供电2h,从而获得排除故障时间,相对地提高了供电的可靠性。 中性点不接地方式因其中性点是绝缘的,电网对地电容中储存的能量没有释放通路。在发生弧光接地时,电弧的反复熄灭与重燃,也是向电容反复充电过程。由于对地电容中的能量不能释放,造成电压升高,从而产生弧光接地过电压或谐振过电压,其值可达很高的倍数,对设备绝缘造成威胁。 此外,由于电网存在电容和电感元件,在一定条件下,因倒闸操作或故障,容易引发线性谐振或铁磁谐振,这时馈线较短的电网会激发高频谐振,产生较高谐振过电压,导致电压互感器击穿。对馈线较长的电网却易激发起分频铁磁谐振,在分频谐振时,电压互感器呈较小阻抗,其通过电流将成倍增加,引起熔丝熔断或电压互感器过

单相接地故障的特征及处理通用版

安全管理编号:YTO-FS-PD548 单相接地故障的特征及处理通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

单相接地故障的特征及处理通用版 使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 10kV(35kV)小电流接地系统单相接地(以下简称单相接地)是配电系统最常见的故障,多发生在潮湿、多雨天气。由于树障、配电线路上绝缘子单相击穿、单相断线以及小动物危害等诸多因素引起的。单相接地不仅影响了用户的正常供电,而且可能产生过电压,烧坏设备,甚至引起相间短路而扩大事故。因此,熟悉接地故障的处理方法对值班人员来说十分重要。 1 几种接地故障的特征 (1)当发生一相(如A相)不完全接地时,即通过高电阻或电弧接地,这时故障相的电压降低,非故障相的电压升高,它们大于相电压,但达不到线电压。电压互感器开口三角处的电压达到整定值,电压继电器动作,发出接地信号。 (2)如果发生A相完全接地,则故障相的电压降到零,非故障相的电压升高到线电压。此时电压互感器开口三角处出现100V电压,电压继电器动作,发出接地信号。 (3)电压互感器高压侧出现一相(A相)断线或熔断件熔

变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护的构成及工作原理

变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护的构成及工作原理 (2007-01-07 22:41:40) 转载▼ 分类:工作 目前大电流接地系统普遍采用分级绝缘的变压器,当变电站有两台及以上的分级绝缘的变压器并列运行时,通常只考虑一部分变压器中性点接地,而另一部分变压器的中性点则经间隙接地运行,以防止故障过程中所产生的过电压破坏变压器的绝缘。为保证接地点数目的稳定,当接地变压器退出运行时,应将经间隙接地的变压器转为接地运行。由此可见并列运行的分级绝缘的变压器同时存在接地和经间隙接地两种运行方式。为此应配置中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护。这两种保护的原理接线如图23所示 中性点直接接地零序电流保护:中性点直接接地零序电流保护一般分为两段,第一段由电流继电器1、时间继电器2、信号继电器3及压板4组成,其定值与出线的接地保护第一段相配合,0.5s切母联断路器。第二段由电流继电器5、时间继电器6、信号继电器7和8压板9和10等元件组成,。定值与出线接地保护的最后一段相配合,以短延时切除母联断路器及主变压器高压侧断路器,长延时切除主变压器三侧断路器。 中性点间隙接地保护:当变电站的母线或线路发生接地短路,若故障元件的保护拒动,则中性点接地变压器的零序电流保护动作将母联断路器断开,如故障点在中性点经间隙接地的变压器所在的系统中,此局部系统变成中性点不接地系统,此时中性点的电位将升至相电压,分级绝缘变压器的绝缘会遭到破坏,中性点间隙接地保护的任务就是在中性点电压升高至危及中性点绝缘之前,可靠地将变压器切除,以保证变压器的绝缘不受破坏。间隙接地保护包括零序电流保护和零序过电压保护,两种保护互为备用。 零序电流保护由电流继电器12、时间继电器13、信号继电器14和压板15组成。一次启动电流通常取100A 左右,时间取0.5s。110kV变压器中性点放电间隙长度根据其绝缘可取115~ 158mm ,击穿电压可取63kV(有效值)。当中性点电压超过击穿电压(还没有达到危及变压器中性点绝缘的电压)时,间隙击穿,中性点有零序电流通过,保护启动后,经0.5s延时切变压器三侧断路器。 零序电压保护由过电压继电器16、时间继电器17、信号继电器18及压板19组成,电压定植按躲过接地故障母线上出现的最高零序电压整定,110kV系统一般取150V;当接地点的选择有困难、接地故障母线3Uo电压较高时,也可整定为180V,动作时间取0.5s。

变电站线路单相接地故障处理及典型案例分析(扫描版)

变电站线路单相接地故障处理及典型案例分析 [摘要] 在大电流接地系统中,线路单相接地故障在电力系统故障中占有很大比例.本文通过对某地区工典型故障案例进行分析,介绍了处理方法,并对相关的知识点进行阐述,为现场运行人员正确判断和分析事故原因提供了借鉴。 [关键词]大电流接地系统;小电流接地系统;判断;分析 我国电压等级在110kV 及其以上的系统均为大电流接地系统,在大电流接地系统中,线路单相接地故障在电力系统故障中占有很大的比例,造成单相故障的原因有很多,如雷击、瓷瓶闪落、导线断线引起接地、导线对树枝放电、山火等。线路单相接地故障分为瞬时性故障和永久性故障两种,对于架空线路一般配有重合闸,正常情况下如果是瞬时性故障,则重合闸会启动重合成功;如果是永久性故障将会出现重合于永久性故障再次跳闸而不再重合。 为帮助运行人员正确判断和分析大电流接地系统线路单相瞬时性故障,本案例选取了某地区一典型的220kV线路单相瞬时接地故障,并对相关的知识点进行分析。 说明,此案例分析以FHS变电站为主。 本案例分析的知识点: (1)大电流接地系统与小电流接地系统的概念。 (2)单相瞬时性接地故障的判断与分析。 (3)单相瞬时性接地故障的处理方法。 (4)保护动作信号分析。 (5)单相重合闸分析。 (6)单相重合闸动作时限选择分析。 (7)录波图信息分析。 (8)微机打印报告信息分析。 一、大电流接地系统、小电流接地系统的概念 在我国,电力系统中性点接地方式有三种: (1)中性点直接接地方式。 (2)中性点经消弧线圈接地方式。 (3)中性点不接地方式。 110kV及以上电网的中性点均采用中性点直接接地方式。 中性点直接接地系统(包括经小阻抗接地的系统)发生单相接地故障时,接地短路电流很大,所以这种系统称为大电流接地系统。采用中性点不接地或经消弧线圈接地的系统,当某一相发生接地故障时,由于不能构成短路回路,接地故障电流往往比负荷电流小得多,所以这种系统称为小电流接地系统。 大电流接地系统与小电流接地系统的划分标准是依据系统的零序电抗X0与正序电抗X1的比值X0/X1。 我国规定:凡是X0/X1≤4~5的系统属于大接地电流系统,X0/X1>4~5的系统则属于小接地电流系统。事故涉及的线路及保护配置图事故涉及的线路和保护配置如图2-1所示,两变电站之间为双回线,线路长度为66.76km。

低压电网中性点接地与不接地的利弊

低压电网中性点接地与不接地的利弊 北京农业机械化学院电气化系罗光荣 为了低压用电的安全,尤其是农业电网用电的安全,我国普遍推广使用触电保安器。保安器分为电压型和电流型两大类,它们对电网我中点的接地有不同的要求,电压型保安器要求电网中点不直接接地(实际是经过保安器的内部阻抗接地),而安装电流型保安器,则要求中点直接接地,因此认真深入地研究低压电网中点接地方式的利弊,对于安全用电工作是一项十分迫切的任务。并且它还关系到保安器研制工作的动向,为此我们对接地作一些分析。 一、国内外概况: 根据国外资料,电力网发展的初期,低压电网对地都是绝缘的,中点不接地,但是后来随着高压电网的发展,使了降压变压器,由于高低压线圈可能相互短路,低压线圈对地产生高压,对电气设备及人身安全造成危害,因此出现了中点接地系统。如今,低压电网中点接地已成为世界发展的趋势。绝大多数国家都是采用中性点接地系统,这个总的发展方向是肯定的。由于中点对地绝缘,在某些场合有一定的优点,但在一些特殊的场合,还采用中点不接地,例如日本的医院及游泳池,使用隔离变压器,中点就不接地。有些有易燃气体的化工厂、煤矿等也采用中点对地绝缘。日本也还有一些大工厂采用不接地方式,捷克在矿井采用500伏中点不接地系统。 我国解放前,低压电网,有接地的,也有不接地的,解放之后逐步趋于统一,就是380/220伏中点接地的低压电网。 但1962年以后有些省和地区,采用中点不接地系统,例如江苏省推广使用电犁,为了人身安全,安装简易型保安器,采用了不接地系统。当时广东、河南有些地区也采用不接地系统。目前我国广大农村,中点接地和不接地两种方式同时并用,为此我们有必要对其优缺点作一些探讨。 二、中点接地与非接地系统的优点缺点比较: 1、不接地系统: 优点:能限制接地电流 当电网的容量较少时,对地的分布电容也小,如果绝缘电阻很高,则人触及带电体时,通过人体的电流仅为不大的电容电流(如图1),因此是安全的。 此外从漏电引起的火灾来说,不接地系统也比较理想,因漏电接地电源很小,不易产生大的火花而引起火灾。 缺点:

浅析中性点非直接接地系统接地故障判断与处理方法

浅析中性点非直接接地系统接地故障判断与处理方法[摘要]中性点非直接接地方式主要可分为以下三种:不接地、经消弧线圈接 地及经电阻接地。目前,我国中压(35kV及以下)电网多采用中性点经消弧线圈接地或经电阻接地。本文主要分析中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地、中性点经高电阻接地三种接地系统发生接地故障时的向量关系、产生的现象以及相对应的处理方法,对从事变电运行事故处理分析人员有很好的指导意义。 关键词:接地方法指导 0前言 电力系统中性点接地方式是一个涉及到供电的可靠性、过电压与绝缘配合、通信干扰、继电保护等、系统稳定等诸方面的综合技术问题,这个问题在不同国家不同地区不同的发展水平有着不同的选择。目前,我国中压电网中性点接地方式多采用中性点非直接接地方式。中压电网以35kV、10kV、6kV三个电压电压应用较为普遍。 中压电网比较流行的是中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地、中性点经高电阻接地三种接地系统。三种接地系统各有优劣,由于是小电流接地系统,值班人员经常会遇到三相对地电压不平衡的情况,如果对此认识不足,不但找不到问题的所在,而且还会因寻找故障时间太长而造成事故扩大。 1中性点非直接接地系统几种接地方式特点分析 1)中性点经消弧线圈接地系统 采用中性点经消弧线圈接地的方式,在系统发生单相接地故障时,接地相相对地电压降为0,健全相相对地电压上升为原来的倍。未发生接地之前,各相相对地电压均为相电压,系统的电容电流达到平衡;发生单相接地故障时,非故障相对地电压突然增大为原来的倍,由于接地相对地电容被短接,另两相对地电容电流急剧增大潜供给系统,系统的电容电流失去平衡,消弧装置计算出系统接地电容并对消弧线圈进行调节,使其产生的电感电流和系统电容相平衡,消弧线圈补偿原理图如图1所示: 图1消弧线圈补偿原理图 设、、为各相相对地电容,理想情况下==,中性点电位为零,即。当C相发生单相接地故障时,中性点电位升至相电压,,健全相导线对地电位升为线电压、,如图2所示, 、中的电流、分别领先、90度。,,,,。

中性点经电阻接地方式

中性点经电阻接地方式 ——适宜于以电缆线路为主配电网的中性点接地方式 一、前言 三相交流电系统中性点与大地之间电气连接的方式,称为电网中性点接地方式。 中性点接地方式是一个综合性的、系统性的问题,既涉及到电网的安全可靠性、也涉及电网的经济性。中性点接地方式直接影响到系统设备绝缘水平的选择、系统过电压水平及过电压保护元件的选择、继电保护方式、系统的运行可靠性、通讯干扰等。在选择电网中性点接地方式时必须进行具体分析、全面考虑。 我国110kV及以上电压等级的电网一般都采用中性点直接接地方式,在中性点直接接地系统中,由于中性点电位固定为地电位,发生单相接地故障时,非故障相的工频电压升高不会超过1.4倍运行相电压;暂态过电压水平也相对较低;故障电流很大继电保护装置能迅速断开故障线路,系统设备承受过电压的时间很短,这样就可以使电网中设备的绝缘水平降低,从而使电网的造价降低。这里对中性点直接接地系统不做过多的讨论,下面主要讨论6~35kV配电网的接地方式。 配电网中性点的接地方式主要可分为以下三种: ●不接地 ●经消弧线圈接地 ●经电阻接地 自1949年至80年代我国基本上沿用前苏联的规定,6~35KV电网均采用中性点不接地或经消弧线圈(谐振)接地方式。近10多年来沿海一些大城市经济飞速发展,电网的容量和规模急剧扩大,配电线路逐步实现电缆化,系统电容电急剧增加、特别是近几年大规模城市电网改造,电缆线路逐步代替架空线路,电网结构大大加强。在电缆线路为主的城市电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式,因单相接地过电压烧坏设备的事故概率大大增加,为了解决这一矛盾,许多城市电力部门广泛考察了国外配电网的中性点接地方式,结合本地电网的具体情况,经过充分的分析、研究,发现采用中性点经低电阻接地方式是解决这一矛盾的有效措施,20世纪80年代后期开

小电流接地系统接地故障分析知识讲解

小电流接地系统 单相接地故障分析与检测 为了提高供电可靠性,配电网中一般采取变压器中性点不接地或经消弧线圈和高阻抗接地方式,这样当某一相发生接地故障时,由于不能构成短路回路,接地故障电流往往比负荷电流小得多,因而这种系统被称为小电流接地系统。 小电流接地系统中单相接地故障是一种常见的临时性故障,当该故障发生时,由于故障点的电流很小,且三相之间的线电压仍保持对称,对负荷设备的供电没有影响,所以允许系统内的设备短时运行,一般情况下可运行1-2个小时而不必跳闸,从而提高了供电的可靠性。但一相发生接地,导致其他两相的对地电压升高为相电压的倍,这样会对设备的绝缘造成威胁,若不及时处理可能会发展为绝缘破坏、两相短路,弧光放电,引起去系统过压。然而当系统发生单相接地故障时,由于构不成回路,接地电流是分布电容电流,数值比负荷电流小得多,故障特征不明显,因此接地故障检测仍是一项世界难题,很多技术有待克服。 单相接地故障分析 当任意两个导体之间隔着绝缘介质时会形成电容,因此在简单电网中,中性 ,在相电压作用下,点不接地系统正常运行时,各相线路对地有相同的对地电容C 每相都有一个超前于相电压900的对地电容电流流入地中,然而由于电容的大小与电容极板面积成正比而与极板距离成反比,所以线路的对地电容,特别是架空线路对地电容很小,容抗很大,对地电容电流很小。 系统正常运行时,如图1,由于三相相电压U A、U B、U C是对称的,三相对地电容电流I co.A、I co.B、I co.C也是平衡的,因此,三相的对地电容电流矢量和为0,没有电流流向大地,每相对地电压就等于相电压。

图1中性点不接地电力系统电路图与矢量图 当系统中某一相出现接地故障后,假设C相接地,如图2所示,相当于在C 相的对地电容中并联了一个大电阻,由于故障电流I C没有返回电源的通路,只能通过另外两项非故障A、B相线路的对地电容返回电源。此时C相线路的对地电压为U C’ = U CD = 0,而A相对地线电压即U A’ = U AD = U AC = -U CA = -U C∠-300 = U B∠-900,而B相对地线电压即U B’ = U BC = U B∠-300,则U A’和U B’相差600。非故障相中流向故障点的电容电流I AC= U A’jwC0,I BC= U B’jwC0,且I AC、I BC超前U A’和U B’ 900,I AC、I BC大小相等为I co.A之间相差600。 图2中性点不接地电力系统发生C相接地故障电路图与矢量图由此可见,C相接地时,不接地的A、B两相对地电压U A’和U B’由原来的相电压升高到线电压,即值升高到原来的倍,相位由原来的相差1200变为相差600。此时,从接地点流回的电流I C应为A、B两相的对地电容电流之和,即I C = I AC + I BC。

低压电网中性点接地与不接地的利弊

低压电网中性点接地与不 接地的利弊 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

低压电网中性点接地与不接地的利弊北京农业机械化学院电气化系罗光荣 为了低压用电的安全,尤其是农业电网用电的安全,我国普遍推广使用触电保安器。保安器分为电压型和电流型两大类,它们对电网我中点的接地有不同的要求,电压型保安器要求电网中点不直接接地(实际是经过保安器的内部阻抗接地),而安装电流型保安器,则要求中点直接接地,因此认真深入地研究低压电网中点接地方式的利弊,对于安全用电工作是一项十分迫切的任务。并且它还关系到保安器研制工作的动向,为此我们对接地作一些分析。 一、国内外概况: 根据国外资料,电力网发展的初期,低压电网对地都是绝缘的,中点不接地,但是后来随着高压电网的发展,使了降压变压器,由于高低压线圈可能相互短路,低压线圈对地产生高压,对电气设备及人身安全造成危害,因此出现了中点接地系统。如今,低压电网中点接地已成为世界发展的趋势。绝大多数国家都是采用中性点接地系统,这个总的发展方向是肯定的。由于中点对地绝缘,在某些场合有一定的优点,但在一些特殊的场合,还采用中点不接地,例如日本的医院及游泳池,使用隔离变压器,中点就不接地。有些有易燃气体的化工厂、煤矿等也采用中点对地绝缘。日本也还有一些大工厂采用不接地方式,捷克在矿井采用500伏中点不接地系统。 我国解放前,低压电网,有接地的,也有不接地的,解放之后逐步趋于统一,就是380/220伏中点接地的低压电网。 但1962年以后有些省和地区,采用中点不接地系统,例如江苏省推广使用电犁,为了人身安全,安装简易型保安器,采用了不接地系统。当时广东、河南有些地区也采用不接地系统。目前我国广大农村,中点接地和不接地两种方式同时并用,为此我们有必要对其优缺点作一些探讨。 二、中点接地与非接地系统的优点缺点比较: 1、不接地系统: 优点:能限制接地电流 当电网的容量较少时,对地的分布电容也小,如果绝缘电阻很高,则人触及带电体时,通过人体的电流仅为不大的电容电流(如图1),因此是安全的。 此外从漏电引起的火灾来说,不接地系统也比较理想,因漏电接地电源很小,不易产生大的火花而引起火灾。

电力系统中性点接地方式

电力系统中性点接地方式简述 电力系统中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点。 电力系统的中性点接地方式是一个综合性的技术问题,它与系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电压保护、继电保护、通信干扰(电磁环境)及接地装置等问题有密切的关系。 电力系统中性点接地方式是人们防止系统事故的一项重要应用技术,具有理论研究与实践经验密切结合的特点,因而是电力系统实现安全与经济运行的技术基础。 电力系统中性点接地方式主要是技术问题,但也是经济问题。在选定方案的决策过程中,应结合系统的现状与发展规划进行技术经济比较,全面考虑,使系统具有更优的技术经济指标,避免因决策失误而造成不良后果。 简言之,电力系统的中性点接地方式是一个系统工程问题。 接地,出于不同的目的,将电气装置中某一部位经接地线和接地体与大地作良好的电气连接称为接地。 根据接地的目的不同,分为工作接地和保护接地。 工作接地是指为运行需要而将电力系统或设备的某一点接地。如变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地、避雷器接地等都属于工作接地。 保护接地是指为防止人身触电事故而将电气设备的某一点接地。如将电气设备的金属外壳接地、互感器二次线圈接地等。 接地方式主要有2种,即直接接地系统和不接地系统。 1.中性点直接接地系统

中性点直接接地系统——又称大电流系统;适于110kV以上的供电系统,380V以下低压系统。直接接地系统发生单相接地是会使保护马上动作切除电源与故障点。 随着电力系统电压等级的增高和系统容量增大,设备绝缘费用所占比重也越来越大。中性点不接地方式的优点已居于次要地位,主要考虑降低绝缘投资。所以,110kV及以上系统均采用中性点直接接地方式。对于380V以下的低压系统,由于中性点接地可使相电压固定不变,并可方便地获得相电压供单相设备用电,所以除了特定的场合以外(如矿井),亦多采用中性点接地方式。 对于高压系统,如110kV以上的供电系统,电压高,设备绝缘会高,如果中性点不接地,当单相接地时,未接地的二相就要能够承受√ 3倍的过电压,瓷绝缘子体积就要增大近一倍,原来1米长的绝缘子就要增加到1.732米以上,不但制造起来不容易,安装也是问题,会使设备投资大大增加;另外110kV以上系统由于电压高,杆塔的高度也高,不容易出现单相接地的情况,因而就是出现了接地就跳闸也不会影响多少供电可靠性,因而从投资的经济性考虑,在110kV以上供电系统,多采用中性点直接接地系统。 在低压380/220V系统中,有许多单相用电设备,如果中性点不接地运行,则发生单相接地后,有可能未接地的相电压会升高,因过电压烧毁家用电器,从安全性考虑,必须采用中性点直接接地系统,将中性点牢牢接地。 1kV以下的供电系统(380/220伏),除某些特殊情况下(井下、游泳池),绝大部分是中性点接地系统,主要是为了防止绝缘损坏而遭受触电的危险。 中性点直接接地系统的优点:发生单相接地时,其它两完好相对地电压不会升高,因此可降低绝缘费用,保证安全。

配电网中性点不同接地方式的优缺点

编号:SM-ZD-71752 配电网中性点不同接地方 式的优缺点 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制:____________________ 审核:____________________ 时间:____________________ 本文档下载后可任意修改

配电网中性点不同接地方式的优缺 点 简介:该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项,保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 配电网中性点与参考地的电气连接方式,按运行需要可将中性点不接地、经消弧线圈接地、经(高、中、低值)电阻器接地、经低值电抗器接地及直接接地等。这些中性点接地方式各具独有的优缺点。 1 配电网中性点不接地的优缺点 配电网中性点不接地是指中性点没有人为与大地连接。事实上,这样的配电网是通过电网对地电容接地。 中性点不接地系统主要优点: 电网发生单相接地故障时稳态工频电流小。这样

·如雷击绝缘闪络瞬时故障可自动清除,无需跳闸。 ·如金属性接地故障,可单相接地运行,改善了电网不间断供电,提高了供电可靠性。 ·接地电流小,降低了地电位升高。减小了跨步电压和接触电压。减小了对信息系统的干扰。减小了对低压网的反击等。 经济方面:节省了接地设备,接地系统投资少。 中性点不接地系统的缺点: a与中性点电阻器接地系统相比,产生的过电压高(弧光过电压和铁磁谐振过电压等),对弱绝缘击穿概率大。 b在间歇性电弧接地故障时产生的高频振荡电流大,达

中性点接地方式及其影响(2021版)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 中性点接地方式及其影响(2021 版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

中性点接地方式及其影响(2021版) 摘要:中性点直接接地方式,即是将中性点直接接入大地。该系统运行中若发生一相接地时,就形成单相短路,其接地电流很大,使断路器跳闸切除故障。这种大电流接地系统,不装设绝缘监察装置。 关键词:中性点接地方式 1中性点直接接地 中性点直接接地方式,即是将中性点直接接入大地。该系统运行中若发生一相接地时,就形成单相短路,其接地电流很大,使断路器跳闸切除故障。这种大电流接地系统,不装设绝缘监察装置。 中性点直接接地系统产生的内过电压最低,而过电压是电网绝缘配合的基础,电网选用的绝缘水平高低,反映的是风险率不同,绝缘配合归根到底是个经济问题。

中性点直接接地系统产生的接地电流大,故对通讯系统的干扰影响也大。当电力线路与通讯线路平行走向时,由于耦合产生感应电压,对通讯造成干扰。 中性点直接接地系统在运行中若发生单相接地故障时,其接地点还会产生较大的跨步电压与接触电压。此时,若工作人员误登杆或误碰带电导体,容易发生触电伤害事故。对此只有加强安全教育和正确配置继电保护及严格的安全措施,事故也是可以避免的。其办法是:①尽量使电杆接地电阻降至最小;②对电杆的拉线或附装在电杆上的接地引下线的裸露部分加护套;③倒闸操作人员应严格执行电业安全工作规程。 2中性点不接地 中性点不接地方式,即是中性点对地绝缘,结构简单,运行方便,不需任何附加设备,投资省。适用于农村10kV架空线路为主的辐射形或树状形的供电网络。该接地方式在运行中,若发生单相接地故障,其流过故障点电流仅为电网对地的电容电流,其值很小称为小电流接地系统,需装设绝缘监察装置,以便及时发现单相接地

小电流接地故障现象及原因分析

小电流接地故障现象及原因分析 摘要:随着全国农村电网改造工程的全面展开,农村供电网络健康水平明显提高,小接地电流电网中三相对地电压不平衡现象是电网异常和故障的反映,电气运行人员若能正确判断并限制故障发展,迅速排除故障,则可保证电网安全运行。反之,往往导致配电变压器电磁式电压互感器烧损、高压熔断器熔断、避雷器爆炸、导线烧断、线路短路、保护误动、大面积停电等事故发生。 关键词:小电流接地故障原因分析 1 引言 随着全国农村电网改造工程的全面展开,农村供电网络健康水平明显提高,小接地电流电网中三相对地电压不平衡现象是电网异常和故障的反映,电气运行人员若能正确判断并限制故障发展,迅速排除故障,则可保证电网安全运行。反之,往往导致配电变压器电磁式电压互感器烧损、高压熔断器熔断、避雷器爆炸、导线烧断、线路短路、保护误动、大面积停电等事故发生。 2 故障现象判断与分析 2.1 绝缘监视装置自身故障的判断 2.1.1 TV熔断器一相熔断的现象与判断 (1)单相TV接线Y0/Y0/Δ接线时,由于磁路系统为单路回路,如果TV一次侧A相熔断器熔断,则二次侧A相无感应电压,但因TV负载另两侧相电压与A相形成一串联回路,故A相对地有很小的电压,A相二次熔断器熔断时,也同样因TV有负载,A相有很小的电压,电压表可能有一点指示。 (2)三相五柱式TV接成Y0/Y0/Δ接线时,它们的磁路是互通的,高压侧A相熔断器熔断,二次侧A相仍能感应出一定的电压,但此时的A相电压比单相TV接线时要高一些,二次侧断开一相时,情况与单相TV接线时相同。 2.1.2 TV熔断器两相熔断的现象与判断 (1)高压熔断器两相熔断时,熔断的两相相电压很小或接近于零,未熔断一相的相电压接近于正常相电压。熔断器熔断的两相相间电压为零(即线电压为零),其它线电压降低,但不为零。 (2)低压熔断器熔断两相时,熔断的两相相电压降低很多,但不为零,未断的一相电压正常,熔断器熔断的两相间电压为零,其它线电压降低,但不为零。 2.1.3 TV一次侧中性线断线的现象与判断

单相接地的现象及处理方法

单相接地的现象及处理方法2 在小电流接地的配电网中,一般装设有绝缘监察装置。当配电网发生单相接地故障时,由于线电压的大小和相位不变(仍对称),况且系统的绝缘水平是按线电压设计的,所以不需要立即切除故障,尚可继续运行不超过2h。但非故障相对地电压升高1.732倍,这对系统中的绝缘薄弱点可能造成威胁。此外,在仍可继续运行时间内,由于接地点接触不良,因而在接地点会产生瞬然熄的间歇性电弧放电,并在一定条件激励下产生谐振过电压,这对系统绝缘造成的危害更大。为此,必须尽快处理排除单相接地故障,确保电网安全可靠运行。 1 单相接地故障的特征 单相接地 (1)配电系统发生单相接地故障时,变电所绝缘监察装置的警铃响,“××母线接地”光字牌亮。中性点经消弧线圈接地的,还有“消弧线圈动作”的光字牌。 (2)当生发接故障时,绝缘监察装置的电压表指示为:故障相相电压降低或接近零,另两相电压高于相电压或接近于线电压。如是稳定性接地,电压表指示无摆动,若是电压表指针来回摆动,则表明为间歇性接地。 (3)当发生弧光接地产生过电压时,非故障相电压很高,电压表指针打到头。同时还伴有电压互感器一次熔丝熔断,严重时还会烧坏互感器。 但在某些情况下,配电系统尚未发生接地故障,系统的绝缘没有损坏,而是由于产生不对称状态等,绝缘监察也会报出接地信号,这往往会引起误判断而停电查找。 2 单相接地信号虚与实的判断 (1)电压互感器高压熔断器一相熔断报出接地信号时,如果故障相对地电压降低,而另两相电压升高,线电压不变,此情况则为单相接地故障。 (2)变电所母线或架空导线的不对称排列;线路中跌落式熔断器一相熔断;使用RW型跌落式开关控制长线路的倒闸操作不同期等,均会造成三相对地电容不平衡,从而使中性点电压升高而报出接地信号,此情况多发生在操作时,而线路实际上并未发生接地。 (3)在合闸空母线时,由于励磁感抗与对地电抗形成不利组合而产生铁磁谐振过电压,也会报出接地信号。此情况多发生在单相断线,间歇性弧光接地等引起的谐振过电压所致,而系统并未发生接地故障。 (4)当10kV线路遭受雷击而产生弧光接地时,使健全相电压互感器电压突然升高,线圈流过很大励磁涌流,使互感器铁心磁饱和,导致线圈电感减少,感抗降低。当感抗小于容抗,健全相互感器铁心磁饱和后,会使中性点电压升高,这时绝缘监察也报出接地信号,实际上电网并未发生接地。 (5)10kV电网运行中,由于单相导线断线;避降调荷时的人为“缺相运行”;大功率单相设备的投运等,均会造成三相负荷的严重不平衡,从而导致中性点电压升高,此时绝缘监察也报出接地信号,而电网并未发生接地。 (6)10kV线路遭受雷击时,由于电场发生突变,导线上束缚电荷变成自由电荷,向导线两侧以近似光速运动,形成过电压进行波而产生感应过电压。此进行波到达线路避雷器时,

中性点非直接接地电网中的两点接地故障分析

中性点非直接接地电网中的两点接地故障分析 摘要:本文对中性点非直接接地电网两点接地时,距离保护、过流保护装置动作情况进行分析。只有对故障了解,才能做出正确判断,快速制定方案,及时处理,减少由于停电带来的损失。最后本文对两点接地时,接地的两条线路同时跳闸停电及防止保护拒动提出了解决方案。 关键词:中性点;两点接地;保护装置;动作分析 1. 概述 1.1 变电站概述:某变电站是将220KV电压变成35KV电压,35KV是中性点非直接接地系统,即小电流接地系统。共有9条35KV线路,全部是电缆出线;保护装置是南瑞RCS9615C型微机保护,采用三相完全星形接线。配有相间距离保护I、II、III段;过流保护I、II、III段,重合闸装置停用。 1.2 故障发生时保护装置动作情况 2011年3月2日4时35分,主控室监控系统发出“35KV系统接地”信号。50分14秒,35KV 7号线过流保护I段、距离保护I段动作,开关跳闸;同时35KV 9号线过流保护I段动作,开关跳闸。“35KV系统接地”信号返回。 2. 35KV 7、9号线保护动作跳闸原因分析 2.1 35KV 7号线路距离保护I段二次定值15Ω;过流保护I段二次定值1.8A;时间0S。 35KV 9号线路距离保护I段二次定值9Ω;过流保护I段二次定值3.0A;时间0S。 2.2 35KV 9号线路保护动作报告如下: 11-03-02 04:50:14:538保护启动 11-03-02 04:50:14:563 A Imax 003.33A 过流I段动作 9号线路A相接地故障录波图1 从图1可以看出:A相电流突增持续一个半周波,大约30ms;同时UAB电压降低。 2.3 35KV 7号线路动作报告如下: 11-03-02 04:50:14:563 B Imax 003.31A 过流I段动作 11-03-02 04:50:14:565 AB Dist 031.9Km 距离I段动作 7号线路B相接地故障录波图2 从图2可以看出:B相电流突增一个半周波,大约30ms,与9号线路A相电流大小相等,但是方向相反;同时UAB电压降低。 2.4 中性点非直接接地系统并联线路两点接地,见图3所示,7号线路及9号线路在D1、D2两点发生接地故障,不计线路负荷电流和对地电容的情况下,故障线路相当于单相接地,仅有一相流过故障电流。7号线路有一相电流IB且IB1=IB2=IBO=IB/3,零序电流3I0=IB。9号线路有一相电流IA且IA1=IA2=IAO=IA/3 ,零序电流3I0=IA。且IA=-IB。下面分析7、9号线路相间距离保护动作情况:

单相接地电容电流的计算.

1 前言前言前言前言众所周知10kV中性点不接地系统(小电流接地系统具有如下特点:当一相发生金属性接地故障时,接地相对地电位为零,其它两相对地电位比接地前升高√3倍,一般情况下,当发生单相金属性接地故障时,流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大,发出接地信号,值班人员可在2小时内选择和排除接地故障,保证连续不间断供电。 2 单相接地电容电流的危害单相接地电容电流的危害单相接地电容电流的危害单相接地电容电流的危害当电网发展到一定规模,10kV出线总长度增加,对地电容较大时,单相接地电流就不容忽视。当单相接地电流超出允许值,接地电弧不易熄灭,易产生较高弧光间歇接地过电压,波及整个电网。单相接地电容电流过大的危害主要体现在五个方面:1弧光接地过电压危害当电容电流过大,接地点电弧不能自行熄灭,出现间歇性电弧接地时,产生弧光接地过电压,这种过电压可达相电压的3-5倍或更高,它遍布于整个电网中,并且持续时间长,可达几小时,它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节,可使用电设备、电缆、变压器变压器变压器变压器等绝缘老化,缩短使用寿命,而且对整个电网绝缘都有很大的危害。2造成接地点热破坏及接地网电压升高单相接地电容电流过大,使接地点热效应增大,对电缆等设备造成热破坏,该电流流入接地网后由于接地电阻的原因,使整个接地电网电压升高,危害人身安全。3交流杂散电流危害电容电流流入大地后,在大地中形成杂散电流,该电流可能产生火花,引燃可燃气体、煤尘爆炸等,可能造成雷管先期放炮,并且腐蚀水管,气管等金属设施。4接地电弧还会直接引起火灾,甚至直接引起可燃气体、煤尘爆炸。5配电网对地电容电流增大后,架空线路尤其是雷雨季节,因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。 3 单相接地电容电流的补偿原则单相接地电容电流的补偿原则单相接地电容电流的补偿原则单相接地电容电流的补偿原则我国的相关电力设计技术规程中规定,3~10kV的电力网单相接地故障电流大于30A时应装设消弧线圈。消弧线圈的作用是当电网发生单相接地故障后,提供一电感电流,补偿接地电容电流,使接地电流减小,也使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度降低,达到熄灭电弧的目的。当消弧线圈正确调谐时,不仅可以有效的减少产生弧光接地过电压的机率,还可以有效的抑制过电压的辐值,同时也最大限度的减小了故障点热破坏作用及接地网的电压等。

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