电力系统中性点接地方式47页PPT
中性点接地
中性点接地在三相电路中，三相电压源一般连接成星形或三角形两种特定的方式。
当三相电源（变压器或发电机，或三相负载）各相的同极端都联接到一个共同节点时，称为三相电压源（或三相负载）的星形接线。
该共同节点称为中性点，简称中或零点。
中性点分电源中性点和负载中性点。
由中性点引出的导线称为中性线，简称中线。
当中性点接地时，中线又称为地线或零线。
在三相电流对称时，中线电流为零。
三相电压源星形联接且引出中线时，形成三相四线制，它可以供给线电压和相电压两种等级电压，方便用户用电。
若将中线接地，则电路中各处对地电压不会超过相电压，在单相接地时，非故障相的对地电压接近相电压，因而可降低电路元件的绝缘要求，也有利于带电区域地表的人畜安全。
当三相负载不对称时，有利于消除中性点位移，保持负载相电压对称而正常工作。
为防止运行时中线断开，不允许在中线上安装保险丝或开关，必要时选用强度较高的导线作为中线。
中性点接地系统（earthed neutral system）三相交流电力系统的中性点与大地之间的电气连接方式，称为电网中性点接地方式。
中性点接地方式涉及电网的安全性、可靠性和经济性；同时直接影响电气系统设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护方式、通讯干扰等。
由于电力系统中变压器的接地方式决定了系统的接地方式，所以一般也将电力系统中变压器中性点的接地方式理解为对应的电力系统的中性点接地。
电力系统的中性点接地有多种方式，各种接地方式都有一定的适用范围和使用条件，接地方式可以划分为两大类：大接地电流系统和小接地电流系统。
我国电力系统中性点的运行方式有：中性点不接地（绝缘）、中性点经消弧线圈接地、中性点直接接地。
大、小接地电流系统指的是当发生单相接地时，流过接地点电流的大小。
如果把变压器的中性点直接接地，当发生单相接地时，将构成回路，在接地点流过很大的短路电流，故称大电流接地系统，其单相接地时电弧不能自行熄灭，需要断路器来遮断。
如变压器中性点不接地，当发生单相接地时，不构成故障回路，在接地点只流过系统对地的电容电流，数值较小，故称小电流接地系统，其单相接地故障时电弧能够自行熄灭。
电力系统的接线方式ppt课件
双母线分段的特点
优点： 由于分段的增加，可进一步缩小母线停运的范围，供 电可靠性更高。 缺点： A、增加了母联断路器和
分段断路器，投资增大 B、检修出线断路器时，
该支路仍需停电。
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双母线分段的适用范围
适用： ☞中小电厂的发电机电压配电装置及变电站6~10kV 配电装置中，进出线回路数较多，输送容量较大时， 为限制短路电流，常采用3分段或4分段； ☞ 220kV进出线为10～14回的装置，采用3分段； ☞在330～500kV大容量的装置中，出线为6回及以 上时，也有采用双母线分4段的接线。
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标准运行方式（固定连接）
l1
l2
l3
l4
W2 W1
QF
G1
G2
QF闭合，双母线同时运行（常用）
电源与负荷平均分配在两组母线上，两组母线功率均匀分配。
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一组主母线运行，另一组主母线备用
l1
l2
l3
l4
W2 W1
QF
G1
G2
QF断开，一组母线工作，一组母线备用。
正常运行时，所有电源和引出线均接于工作母线上。备用母线不带电。相当于单母线接线
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中压配电网的主要接线方式 放射式 树干式 环网式
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中压配电网的主要接线方式
10(6)kV
380V/220V
单 电 源 双 回 路 树 干 式 网 络
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10(6)kV
10(6)kV
具有公共备用干线的放射式网络
13
10(6)kV 环 网 供 电 网 络
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二、发电厂、变电所的主接线
缺点：
使用设备较多，配电装置复杂，
投资较多。
中性点接地
《电气工程基础》 电力系统中性点接地方式
第三节 中性点直接接地系统
定义：将电力系统中的部分或
全部变压器中性点直接接入大 地。
优点：过电压低，对绝缘要求
水平低，电力系统的电压越高 ，这一优点越突出。
缺点：当出现单相短路故障时
，单相短路电流很大，可靠性 差，在电气安全方面的问题比 较严重。
《电气工程基础》 电力系统中性点接地方式
缺点：
《电气工程基础》 电力系统中性点接地方式
第五节 中性点经电抗器接地
中性点经电抗器接地可以减少单向接地电流。 特别对于大接地电流的低阻值接地系统时效果更好 。因为低阻值的电阻器很笨重，降低接地电流的作 用小，电阻器上电压高；而电抗器可以减少有功功 率损耗，结构方面也比较简单，但接地设备的投资 大。 使用电抗器接地可以将接地电流限制到三相短 路电流的三分之一以上。
' UC
U C (U C ) 0
I C 3I C . A 3 3I C 0 3 I C 0
《电气工程基础》 电力系统中性点 接地方式
缺点：不接地系统发生单相短路接地并且接地电 流大于10A而小于30A时，有可能产生不稳定的 间歇性电弧，随着间歇性电弧的产生将引起幅 值较高的弧光接地过电压，其最大值不会超过 3.5倍相电压。对绝缘较差的设备、线路上的 绝缘弱点和绝缘强度很低的旋转电机有一定威 胁，在一定程度上对安全运行有影响。 优点：（1）简单，易于实现；（2）由于中性点 不接地配电网的单相接地电流很小，对邻近通 信线路、信号系统的干扰小。 应用：这种接地方式适用于接地电容电流不大的 场合，主要是低电压的系统中。
《电气工程基础》 电力系统中性点接地方式
第四节 中性点经电阻接地
电网接地故障分析幻灯片PPT
我国电力系统中性点三种接地方式： 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； 4〕中胜点经小电阻接地方式。
110kV及以上电网的中性点均采用第1〕种接地方式，某些 35KV及以下电网采用第4〕种接地方式。在这两种系统中，发 生单相接地故障时接地短路电流很大，故称其为大接地电流系 统。
10kV
大接地电流系统与小接地电流系统的划分标准，是系统的 零序电抗X0与正序电抗X1的比值。
我国规定：但凡 X0／X1＜4～5的系统属于大接地电流系 统，X0／X1＞4～5的系统那么属于小接地电流系统。
1 I0 3(Ia Ib Ic)
1 I0 3(Ia Ib Ic)
I0单相接地故障的几率较高；可占 总短路故障的70％左右，因此要求其接地保护能灵敏、可靠、 快速地切除接地短路故障，以免危及电气设备的平安。
中性点非直接接地电网的接地故障分析
小接地电流系统发生单相故障时并不破坏系统电压的对称 性，系统可以继续运行 l～2小时，同时由绝缘监察装置发出无 选择性信号，由值班人员采取措施加以消除。所以，小接地电 流系统的接地保护带有很大的特殊性。
电力系统中性点接地的三种方式
电力系统中性点接地的三种方式有效接地系统（又称大电流接地系统）小电流接地系统（包含不接地和经消弧线圈接地）经电阻接地系统（含小电阻、中电阻和高电阻）大电流接地系统用于110kV及以上系统及。
该系统在单相接地时，另外两相对地电压基本不变，系统过电压较低，对110kV及以上系统抑制过电压有利，但此时接地电流很大，运行设备很难长时间通过此电流，接地相对地电压很低，甚至为零，系统电压严重不平衡，许多电气设备无法正常工作，必须及时切除接地点。
大电流接地系统要求部分主变的中性点接地，避免单相接地时短路电流过大。
这些主变必须有一个三角形接线的绕组，以构成零序通路，降低零序阻抗。
主变的零序阻抗一般为正序阻抗的1/3，线路的零序阻抗一般为正序阻抗的3倍。
作为220kV枢纽变电站的主变必须并列运行。
其中一台主变的220kV侧中性点和110kV侧中性点必须直接接地，其他主变中性点通过间隙接地。
好处是110kV侧零序阻抗稳定，有利于该110kV系统零序定值的计算和整定，零序过流保护的保护范围变化很小，容易保持其阶梯特性；未220kV系统提供稳定的零序电源，保持220kV 系统零序保护的方向性和稳定性。
主变220kV侧中性点和110kV侧中性点均加装间隙保护，保护动作跳开各侧断路器。
作为220kV负荷变电站的主变必须分列运行。
此时所有主变的220kV侧中性点必须通过间隙接地，110kV侧中性点全部接地运行。
所有主变不能相220kV系统提供零序电流，110kV侧零序阻抗稳定。
主变220kV侧中性点加装间隙保护，保护动作跳开各侧断路器。
作为链式接线的220kV变电站，其220kV侧母线并列运行并有两个电源。
虽然主变分列运行，但必须有一台主变的220kV侧中性点直接接地，其他主变的220kV 侧中性点通过间隙接地。
110kV侧中性点必须全部直接接地。
主变220kV侧中性点加装间隙保护，保护动作跳开各侧断路器。
目前运行的110kV变电站全部主变均分裂运行，其电源侧母线为单电源。
电网中性点接地方式简介(ppt 76页)
主要内容
一、110kV及以上电网中性点接地方式 二、配电网中性点接地方式
110kV及以上电网中性点接地方式
110kV～500kV系统应该采用有效接地方式，即系 统在各种条件下应该使零序与正序电抗之比(X0/X1) 为正值并且不大于3，而其零序电阻与正序电抗之 比(R0/X1)为正值并且不大于1。
因此，中性点经消弧线圈并联电阻接地方式中，中性 点接地电阻能够有效限制中性点单一经消弧线圈接地 引起的线性谐振现象。
消弧线圈并联电阻接地的工作原理
中性点经消弧线圈并联电阻接地方式以可自动调 谐的消弧线圈为基础，配以中性点并联接地电阻 器，以达到补偿电容电流、降低过电压水平、实 现单相接地故障线路检测的功能。
按照电网正常运行、电网发生单相永久性接地故 障分别介绍该中性点接地方式的运行控制策略。
电网正常运行
当电网正常运行时，中性点长期接入消弧线圈和接地 电阻器，充分发挥中性点接地电阻抑制谐振过电压的 作用。
电网线性谐振过电压最常见的表现形式就是中性点电 压的位移现象。在DL/T620-1997《交流电气装置的过 电压保护和绝缘配合》电力行业规程对中性点位移电 压的数值做出了如下明确的要求：“消弧线圈接地系 统，在正常运行情况下，中性点的长时间电压位移不 应超过系统标称相电压的15%”。
对线性谐振过电压的抑制作用分析
➢ 间隙距离 110kV：70～100mm 220kV：240～280mm
可控间隙
保护原理： ➢ 可控间隙与避雷器并联使用。 ➢ 雷电及暂态过电压下，由避雷器动作限制过电压，
可控间隙不应动作。当系统发生单相接地(不失地) 故障时，此过电压对中性点绝缘无威胁，可控间隙 不动作。 ➢ 发生工频过电压(孤立不接地系统单相接地且失地或 非全相运行)时，可控间隙动作，保护变压器中性点 绝缘和避雷器。
电力系统中心点接地方式
中性点经消弧线圈接地系统往往采用过补偿运行方式，消弧线圈的感抗
小于电网对地的容抗，XL<Xc，可调节消弧线圈分接头实现，由于补偿了一个 比电容电流大的电感电流，且相差 180°，则流过故障点的故障电流只剩过 补偿后的较小的电感电流。该电流具备如下特点：压仍对称，可维持电网继续供电，且单相接地故障电流很小，不会危及
保证用电设备的安全运行。
中性点经消弧线圈接地系统适用于单相接地电容电流比较大的电网，即
可抑制异常过电压，又可在电网单相接地时保持连续供电，保证了大型电网
供电可靠性，同时降低了单相接地故障电流对电气设备引起的热效应。
5
2.1.3 中性点经高阻抗接地 电力系统中性点经过电阻器接地，其电阻阻值为数百至数千欧姆，高阻
接地可限制系统单相接地时的故障电流，当采用高阻接地时高阻接地系统可 消除大部分谐振过电压，对单相间歇弧光接地过电压具有一定的限制作用， 当单相接地故障电流小于 10A 时，系统可在接地故障条件下持续运行。
该接地型式主要用于发电机回路，发电机中性点经高阻接地后，可以达 到：发电机单相接地故障时，限制非故障相过电压不超过 2.6 倍额定电压， 限制接地故障电流不超过 10-15A，且为定子接地保护提供电源。
电力系统中性点接地方式是保证系统运行、系统安全、经济有效运行的 基础。 2 电力系统中性点接地方式分类
电力系统中性点接地方式分为：中性点不接地、中性点经电阻接地、中 性点经消弧线圈接地（谐振接地），以及中性点直接接地等。
根据电力系统主要运行特征，将电力系统按中性点接地方式特征分为两 大类，即非有效接地系统或小电流接地系统，以及有效接地系统或大电流接 地系统。 2.1 非有效接地系统或小电流接地系统
路跳闸，因而供电可靠性较差。单相接地电流有时会超过三相短路电流，影 响断路器分断能力的选择，并对通信线路产生干扰及危险影响。 2.2.2 中性点经低电阻接地
电力系统的中性点运行方式
电力系统的中性点运行方式三相交流电系统的中性点是指星形连接的变压器或发电机中性点。
中性点的运行方式有三种：中性点不接地系统，中性点经消弧线圈接地系统和中性点直接接地系统。
中性点的运行方式主要取决于单相接地时电气设备绝缘要求及对供电可靠性要求。
1、中性点不接地的电力系统L系统正常运行时，如图1。
各相的对地电压均等于相电压，中性点对地电压为零。
各相的对地电容电流对称，其电容电流的向量和为零。
图1正常运行时的中性点不接地电力系统(a)电路图(b)相量图2.系统发生单相接地时，如图2。
接地相对地电压为零，非接地相对地电压升高为线电压，即为相电压的倍，接地相的电容电流为零，非接地相的对地电流也增大为倍，接地电流为正常运行时每相的对地电容电流的3倍。
图2单相接地时的中性点不接地电力系统(a)电路图(b)相量图2、中性点经消弧线圈电力系统当中性点不接地系统的单相接地电流超过规定值(3~IOkV 系统接地电流大于30A；20-63kV系统接地电流大于IOA)时，为了防止产生断续电弧引起过电压或造成短路，中性点应经消弧线圈接地，消弧线圈实际上就是电抗线圈。
发生单相接地时，各相对地电压电容电流的变化情况与中性点不接地系统一样。
消弧线圈对电容电流的补偿有三种方式：(1)全补偿IL=IC；(2)欠补偿ILVlC；(3)过补偿IL>ICo实际上都采用过补偿，以防止由全补偿引起的电流谐振，损坏设备或欠补偿由于部分线路断开造成全补偿。
图3中性点经消弧线圈接地的电力系统(a)电路图(b)相量图3、中性点直接接地的电力系统中性点直接接地系统发生单相接地时，通过接地中性点形成单相短路，产生很大的短路电流，继电保护动作切除故障线路，使系统的其它部分恢复正常运行。
由于中性点直接接地，发生单相接地时，中性点对地电压仍为零，非接地的相电压不发生变化。
电力系统中性点接地方式
（8-18）
发电厂电气部分
可见，当发生经过一定的过渡电阻Rk 单相接地时，中性点 较故障相的相电压小，两者相位差小于180°，所 对地电压 U O 以，故障相的对地电压将大于零而小于相电压，而健全相的对 地电压则大于相电压而小于线电压，这时接地电流将较金属性 接地时要小。 单相接地时，接地电流 IC 的大小与网络的电压、频率和相 对地电容 C 的大小有关，而电容 C 的大小则与电力网的结构、 布置方式、相间距离、导线对地高度、杆塔型式、导线长度等 因素有关。总的来说，接地电流较之负荷电流要小得多，不会 l1 l 2 UN 引起线路继电保护动作跳闸。 电网单相接地的电容电流可用下式近似估算 （A） （8-19） l 2 分别为架空线路和电缆线路长度（km）； U N 为电网 式中 l1 、 额定线电压（kV）。
发电厂电气部分
第八章
第一节 第二节
电力系统中性点接地方式
概述 中性点非有效接地系统
第三节
第四节 第五节
中性点有效接地系统
各种接地方式的比较与适用范围 发电机中性点接地方式
发电厂电气部分 第一节 概述
电力系统三相交流发电机、变压器接成星形绕组的公共 点，称为电力系统中性点。电力系统中性点与大地间的电气 连接方式，称为电力系统中性点接地方式。我国电力系统广 泛采用的中性点接地方式主要有三种，即：不接地，经消弧 线圈接地和直接接地。 根据主要运行特征，可将电力系统按中性点接地方式归 纳为两大类： （1）非有效接地系统或小接地电流系统。包括中性点不 接地，经消弧线圈接地及经高阻抗接地的系统。通常这类系 统有X0/ X1>3，R0/ X1>1。当发生一相接地故障时，接地电流 被限制到较小数值，非故障相的对地稳态电压可能达到线电 压。
电力系中性点各种接地方式
配电网中性点接地方式1 引言三相交流电网中性点与大地间电气连接的方式，称为电网中性点接地方式。
电力系统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关系。
电力系统中性点接地方式是防止系统事故的一项重要应用技术，具有理论研究与实践密切结合的特点，因而是电力系统实现安全和经济运行的技术基础。
2 概念和术语1）“中性点不接地”和“中性点绝缘”我国常用中性点不接地这一术语，在有的国际场合称为“中心点绝缘”，后者容易使人误解为中性点零序阻抗是无限大。
而通常所讲的中性点不接地，实际上是经过集中于电力变压器中性点的等值电容（绝缘状态欠佳时还有泄漏电阻）接地的。
其零序阻抗多为一有限值，而且不一定是常数。
如在工频零序电压作用下，零序阻抗可能呈现较大的数值，而在3次或更高次谐波的零序电压作用下，零序容抗锐减，高次谐波电流骤增。
显然，中性点绝缘的概念对这一现象就解释不通了。
2）“中性点有效接地“和”中性点直接接地““中性点直接接地“这一术语对电力设备（如变压器）而言，含义是清晰的，它指该设备的中性点经过零阻抗接地。
但对整个电力系统其含义是不确切的，容易造成误解。
因为在高压电力系统，总有部分变压器的中性点不接地运行。
甚至在全接地的超高压电力系统中，仍然存在着有的变压器中性点经低电抗接地的情况。
IEEE32标准规定：当系统零序电抗与正序电抗之比不大于3，而且零序电阻对正序电抗之比不大于1是，该电力系统为中性点有效接地。
3）“中性谐振接地”和“中性经消弧线圈接地”4)“中性非有效接地”3 中性点接地方式的划分小电流接地方式的特点是其单相故障接地电弧能够自行熄灭。
电力系统的中心点接地方式根据上述原则，基本上可以划分为两大类：凡是需要断路器遮断单相接地故障者，属于大电流接地方式，凡是单相接地电弧能够瞬间自行熄灭者，属于小电流接地方式。
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36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
Hale Waihona Puke 37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
电力系统中性点接地方式
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子