电力系统中性点接地方式分类、特征及应用
电力系统中性点接地方式分类、特征及应用
电力系统中性点接地方式分类、特征及应用摘要:供电系统的中性点接地方式涉及电网的安全运行,供电可靠性,过电压和绝缘的配合,继电保护,接地设计等多个因素,而且对通信和电子设备的电子干扰、人身安全等方面有重要影响。
目前供配电系统的接地方式主要有中性点不接地、中性点直接接地、中性点经电阻接地和中性点经消弧线圈接地四种,本文对这四种中性点接地方式进行了分类、分析与比较,并针对发展中城市配电系统中接地变的应用进行分析和建议。
关键词:中性点接地系统接地变电力系统中性点接地方式是指电力系统中的发电机和变压器的中性点与地的连接方式。
可以分为大接地电流系统和小接地电流系统,前者即中性点直接接地电流系统,后者又分为中性点不接地系统和中性点经消弧线圈或电阻接地系统。
1.大接地电流系统大接地电流系统,即将中性点直接接地。
该系统运行中若发生一相接地故障时,就形成单相接地短路,线路上将流过很大的短路电流,使线路保护装置迅速动作,断路器跳闸切除故障。
大电流接地系统在发生单相接地故障时,中性点电位仍为零,非故障相对地电压基本不变,这是它的最大优点。
因此在这种系统中的输电设备绝缘水平只需按电网的相电压考虑,较为经济。
此外,该系统单相接地故障时,不会产生间歇性电弧引起的过电压,不会因此而导致设备损坏。
大接地电流系统不装设绝缘监察装置。
中性点直接接地系统缺点也很多,首先是发生单相接地故障时,不允许电网继续运行,防止短路电流造成较大的损失,因此可靠性不如小接地电流系统。
其次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。
中性点直接接地系统单相接地故障时产生的接地电流较大,对通讯系统的干扰影响也大,特别是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。
2.小接地电流系统小电流接地系统,即中性点不接地或经消弧线圈或电阻接地系统。
小接地电流系统可分为中性点不接地系统,中性点经消弧圈接地或经电阻接地系统。
电力系统的中性点接地方式
电力系统的中性点接地方式电力系统中发电机绕组通常用Y联结、变压器高压绕组通常Y联结,Y联结绕组中性点统称电力系统中性点。
中性点接地方式有直接接地、不接地和经消弧线圈接地。
中性点接地方式要综合考虑电力系统的过电压与绝缘、继电保护与自动装置的配置、短路电流、供电可靠性。
中性点直接接地方式,系统发生单相接地故障时短路电流很大;中性点不接地和中性点经消弧线圈接地方式,系统发生单相接地故障时短路电流小。
1.中性点直接接地系统110kV及以上电网采用中性点直接接地方式。
实际运行时电网中性点并非全部同时接地,只有一部分接地,即合上中性点接地刀开关,其余则不接地即拉开其中性点接地刀开关。
系统单相接地时短路电流在合适范围,满足继电保护动作灵敏度需要,但不能过大。
一般单相短路电流不大于同一地点三相短路电流。
此系统正常运行时,系统中性点没有入地电流或只有极小的三相不平衡电流。
当发生单相接地时,短路电流足够大,继电保护装置动作,迅速切除故障电路;系统非故障部分仍正常运行。
接地故障线路停电,可在线路加装自动重合闸装置,如发生瞬时性接地故障,重合闸成功,停电约0.5s,系统供电可靠。
单相接地电流较大,对邻近通信线路电磁干扰较强。
我国380/220V三相四线系统,中性点直接接地。
2.中性点不接地系统我国3kV、6kV、10kV、35kV系统,当单相接地时根据电容电流中性点不接地,具体规定为3~6kV电网单相接地电容电流不大于30A;10kV电网单相接地电容电流不大于20A;35kV电网单相接地电容电流不大于10A。
因中性点未接地,当发生单相接地时,只能通过线路对地电容构成单相接地回路,故障点流过很小的容性电流(电弧)自行熄灭。
同时,系统三个线电压对称性未变化,用电设备正常工作,可靠性高。
规程规定,中性点不接地系统发生单相接地故障可继续运行2h,在2h内找到接地点并消除。
单相接地时电容电流近似计算公式如下:对架空线IC=UL/350;对电缆IC=UL/10。
发电机中性点接地方式及作用
发电机中性点接地方式及作用随着现代电力系统的发展,发电机的中性点接地方式也越来越多样化。
发电机的中性点接地方式根据电力系统的要求和实际情况选择,以确保系统的安全运行和设备的可靠工作。
本文将介绍几种常见的发电机中性点接地方式及其作用。
1.无中性点接地方式无中性点接地方式是指发电机中性点不接地,即不与任何接地点相连。
这种方式适用于一些特殊的发电机系统,如高压直流输电系统或其他要求无中性点接地的电力系统。
该方式的作用是防止中性点电流的产生,以及减小对系统产生的潮流冲击。
2.直接接地方式直接接地方式是指发电机中性点直接接地。
这种方式适用于小型和中型的发电机系统,一般用于低电压和小容量的发电机组。
直接接地方式的作用是将发电机的中性点电位固定在地电位,避免中性点电位漂移造成的不稳定。
3.高阻抗接地方式高阻抗接地方式是指通过中性点接线电抗或电容将发电机中性点与地相连。
这种方式适用于中型和大型的发电机系统,一般用于额定电压为10kV以上的发电机组。
高阻抗接地方式的作用是限制中性点电流的大小,减小对系统的影响,并增强系统的抗干扰能力。
4.低阻抗接地方式低阻抗接地方式是指通过中性点接线电阻将发电机中性点与地相连。
这种方式适用于大型的发电机系统,一般用于输电系统或大容量的发电机组。
低阻抗接地方式的作用是提供系统的绝对保护,能够及时检测和隔离发电机的接地故障,并快速恢复电力系统的运行。
除了上述几种常见的发电机中性点接地方式,还有一些其他的方式,如星形接地方式、虚地方式等。
每种方式都有其特点和适用范围,选择时需根据具体情况综合考虑。
发电机的中性点接地方式在电力系统中具有重要的作用,它能够保护电力设备和人身安全,减小电力系统的故障和事故发生的概率,提高电力系统的可靠性和稳定性。
总之,发电机的中性点接地方式是电力系统中重要的技术措施,它能够保证系统的安全运行和设备的可靠工作。
各种接地方式具有不同的作用和适用范围,选择时应根据实际情况进行合理选择,并加强对接地方式的监测和维护,以确保电力系统的正常运行。
配电网中性点接地方式的分类及特点
配电网中性点接地方式的分类及特点配电网中性点接地方式的分类及特点一、我国城乡配电网中性点接地方式的发展概况(1)建国初期,我国各大城市电网开始改造简化电压等级,将遗留下来的3kV、6kV配电网相继升压至10kV,解放前我国城市配电网中性点不接地、直接接地和低电阻接地方式都存在过,上海10kV电缆配电网中性点不接地、经电缆接地、经电抗接地3种方式并存运行至今,北京地区10kV系统中性点低电阻与消弧线圈并联接地,上海35kV系统中性点经消弧线圈和低电阻接地2种方式并存至今。
但是,从50年代至80年代中期,我国10,66kV系统中性点,逐步改造为采用不接地或经消弧线圈接地两种方式,这种情况在原水利电力部颁发的《电力设备过电压保护设计技术规程SDJ7-79》中规定得很明确。
(2)80年代中期我国城市10kV配电网中,电缆线路增多,电容电流相继增大,而且运行方式经常变化,消弧线圈调整存在困难,当电缆发生单相接地故障时间一长,往往发展相短路。
从1987年开始,广州区庄变电站为了满足较低绝缘水平10kV电缆线路的成为两要求,采用低电阻接地方式,接着在近20个变电站推广采用了低电阻接地方式,随后深圳、珠海和北京的一些小区,以及苏州工业园20kV配电网采用了低电阻接地,90年代上海35kV配电网也全面采用电阻接地方式。
(3)90年代对过电压保护设计规范(SDJ7-79)进行了修订,并已颁布执行,在新规程中,有关配电网中性点接地方式的修改主要有以下几点:1 ?原规程中规定3,10kV配电网中单相接地电容电流大于30A时才要求安装消弧线圈,新的规程将电容电流降低为大于10A时,要求装消弧线圈。
2 ?根据国内已有的中性点经低电阻接地的运行经验,对6,35kV主要由电缆线路构成的系统,其单相接地故障电流较大时,中性点经低电阻接地方式作为一种可选用的方案列入了新规程。
3 ?对于6kV和10kV配电系统以及厂用电系统,单相接地电流较小时,将中性点经高电阻接地也作为一种可选择的方案,列入了新规程。
电力系统中性点接地方式
电力系统中性点接地方式概述在电力系统中,中性点接地方式是指将电力系统中的中性点直接接地或通过特定的接地装置接地。
中性点接地方式的选择对电力系统的安全运行和人身安全至关重要。
本文将介绍电力系统中性点接地方式的常见类型和其特点。
直接接地方式直接接地方式是最常见的中性点接地方式之一。
它通过将电力系统中的中性点直接接地,使中性点与地之间形成低阻抗的电气连接。
直接接地方式有以下特点:1.简单:直接接地方式的接地装置相对简单,仅需将中性点与地之间连接即可。
2.易于检测故障:由于中性点直接接地,当系统中发生接地故障时,电流会通过接地装置流入地,形成接地电流,容易被检测到。
3.易产生大地电流:直接接地方式容易导致大地电流的产生,对于电力系统的线路和设备会产生一定的烧毁和损坏风险。
4.容易产生人身伤害:直接接地方式下,接地电阻较低,因此会产生较大的接触电压,存在人身触电的风险。
直接接地方式适用于施工成本低、电力系统规模较小、对电网故障检测要求较高的场景。
绝缘中性点接地方式绝缘中性点接地方式是在电力系统中采用绝缘装置将中性点与地之间隔离,以实现中性点接地的方式。
绝缘中性点接地方式有以下特点:1.较低的接触电阻:绝缘中性点接地方式中,中性点与地之间存在绝缘装置,可以降低接地电阻,减小接触电压。
2.减少地电流:由于绝缘装置的隔离作用,绝缘中性点接地方式可以降低地电流的产生,减小对电力系统的烧毁和损坏风险。
3.难以检测故障:由于中性点与地之间的隔离,当系统发生接地故障时,可能无法轻易检测到接地电流,增加了故障诊断的难度。
绝缘中性点接地方式适用于电力系统规模较大、对地电流要求较低、对接触电压要求较高的场景。
高阻中性点接地方式高阻中性点接地方式是在电力系统中采用高阻抗装置将中性点与地之间接地的方式。
高阻中性点接地方式有以下特点:1.高接地电阻:高阻中性点接地方式中,通过引入高阻抗装置,使中性点与地之间形成高阻抗连接,有效提高了接地电阻。
电力系统基础第1章中性点接地方式
中性点不接地系统单相 接地故障的结论1 : 故障相对地电压降为零; 非故障相对地电压升高为 线电压。因此,线路及各 种电气设备的绝缘要按线 电压设计,绝缘投资所占 比重加大,显而易见,电 压等级越高绝缘投资越大。 三相之间的线电压仍然 对称,用户的三相用电设 备仍能照常运行,但允许 继续运行的时间不能超过 2h。
适用范围:
我国110kV(国外220kV)及以上电压等级的电力系统 。 380/220V低压系统。
C
C
单相金属性接地故障时(A相)AUA’ UB’
ICA ICB
B
C
负 荷
UC’
IPE ICC ICB C C ICA C
ICC
U U A ( U A ) 0 A U B U B ( U A ) U BA U C U C ( U A ) U CA
3、中性点直接接地的电力系统 特点:
供电可靠性不如电力系统中性点不 接地和经消弧线圈接地方式。 为提高供电可靠性,在线路上广 泛安装三相或单相自动重合闸装置。 电气设备的绝缘水平只需按电力网 的相电压考虑,可以降低工程造价。
A B C Ik(1) Ik(1) k(1) 负 荷
我国380/220V系统中一般都采用中性点直接接地方式,主要是从人身安 全考虑问题。
如何实现工作接地 ? 电气设备(电力变压器、电压互感器或发电机)的中性 点接地 —— 又称为电力系统中性点接地。 电力系统的中性点: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: 小电流接地: 中性点不接地(中性点绝缘) 中性点经消弧线圈接地 大接地电流: 中性点直接接地 中性点经电阻接地 如何确定电力系统中性点接地方式 ? 应从供电可靠性、内过电压、对通信线路的干扰、继 电保护以及确保人身安全诸方面综合考虑。
电力系统中性点不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地、直接接地大全!
电力系统中性点不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地、直接接地大全!电力系统中性点运行方式有不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地或直接接地等多种。
我国电力系统目前所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。
小电阻接地系统在国外应用较为广泛,我国开始部分应用。
1、中性点不接地(绝缘)的三相系统各相对地电容电流的数值相等而相位相差120°,其向量和等于零,地中没有电容电流通过,中性点对地电位为零,即中性点与地电位一致。
这时中性点接地与否对各相对地电压没有任何影响。
可是,当中性点不接地系统的各相对地电容不相等时,及时在正常运行状态下,中性点的对地电位便不再是零,通常此情况称为中性点位移即中性点不再是地电位了。
这种现象的产生,多是由于架空线路排列不对称而又换位不完全的缘故造成的。
在中性点不接地的三相系统中,当一相发生接地时:一是未接地两相的对地电压升高到√3倍,即等于线电压,所以,这种系统中,相对地的绝缘水平应根据线电压来设计。
二是各相间的电压大小和相位仍然不变,三相系统的平衡没有遭到破坏,因此可继续运行一段时间,这是这种系统的最大优点。
但不许长期接地运行,尤其是发电机直接供电的电力系统,因为未接地相对地电压升高到线电压,一相接地运行时间过长可能会造成两相短路。
所以在这种系统中,一般应装设绝缘监视或接地保护装置。
当发生单相接地时能发出信号,使值班人员迅速采取措施,尽快消除故障。
一相接地系统允许继续运行的时间,最长不得超过2h。
三是接地点通过的电流为电容性的,其大小为原来相对地电容电流的3倍,这种电容电流不容易熄灭,可能会在接地点引起弧光解析,周期性的熄灭和重新发生电弧。
弧光接地的持续间歇性电弧较危险,可能会引起线路的谐振现场而产生过电压,损坏电气设备或发展成相间短路。
故在这种系统中,若接地电流大于5A时,发电机、变压器和电动机都应装设动作于跳闸的接地保护装置。
2、中性点经消弧线圈接地的三相系统中性点不接地三相系统,在发生单相接地故障时虽还可以继续供电,但在单相接地故障电流较大,如35kV系统大于10A,10kV系统大于30A时,就无法继续供电。
浅谈35kV系统中性点接地方式的应用
浅谈35kV系统中性点接地方式的应用[摘要]35kV系统中性点接地是一个综合性的技术问题,它与电力系统的供电可靠性、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)及接地装置等关系密切,对电力系统正常运行具有保障作用,是一个非常复杂而又至关重要的问题。
我仅就35kV系统的中性点接地方式进行一下粗劣的分析。
[关键字]35kV系统中性点接地方式应用1 前言电力系统的中性点是指星形接线的变压器或发电机的中性点。
目前电力系统中性点接地方式有两类:1)电力系统中性点直接接地(包括中性点直接接地和经小电阻接地两种方式),优点:安全性好,系统单相接地时保护装置可以立即切除故障;经济性好,中性点在任何情况下电压不会升高,且不会出现系统单相接地时弧光过电压问题,这样电力系统的绝缘水平可以按相电压考虑,经济性能好。
缺点:该系统供电可靠性差。
2)电力系统中性点不直接接地,(包括中性点不接地和中性点经消弧线圈接地两种方式)优点:供电可靠性高,缺点:经济性差,电压高的系统不宜采用,此外还易出现间歇性电弧引起的系统谐振过电压。
目前我国110kV及以上的电力系统采用中性点直接接地方式,35~60kV电力系统一般采用中性点经消弧线圈或经小电阻接地;而3~10kV电力系统一般采用中性点不接地方式。
2 35kV系统的中性点接地方式比较中性点经消弧线圈接地,在系统发生单相接地时,流过接地点的电流较小,其特点是线路发生单相接地时,可不立即跳闸,按规程规定电网可带单相接地故障运行2小时。
有足够的时间去处理故障,减少停电次数.从实际运行经验和资料表明,当接地电流小于10A时,电弧能自灭,因消弧线圈的电感的电流可抵消接地点流过的电容电流,若调节得很好时,电弧能自灭。
1)消弧线圈补偿方式有:欠补偿、全补偿和过补偿。
全补偿会造成系统串联谐振,危及电网的绝缘。
欠补偿在系统运行方式改变时,也容易造成系统串联谐振。
系统中一般不采用全补偿、欠补偿方式。
中性点接地系统分类及其优缺点
中性点接地系统分类及其优缺点中性点接地系统是电力系统中常见的一种保护措施,用于减少电力系统的短路故障时对设备和人员的损害。
中性点接地系统可以分为直接接地系统、小电阻接地系统和不对称接地系统三种类型。
不同类型的中性点接地系统具有不同的特点和优缺点。
1.直接接地系统:直接接地系统是指将电力系统的中性点与大地直接连通,并与大地形成有一定电阻的接地通路。
直接接地系统的优点包括:-设备简单:直接接地系统不需要添加额外的设备或装置,设备布置和维护较为简单。
-成本低廉:直接接地系统不需要大量的设备投资和维护费用,成本相对较低。
-适用性广泛:直接接地系统适用于大多数低电压电力系统。
直接接地系统的缺点包括:-地电压过高:直接接地系统存在着地电压过高的问题,在系统发生故障时,会导致接地电流增大,增加设备损坏的风险。
-故障隐患:直接接地系统一旦出现了接地故障,可能会导致电力系统的停运,对生产和生活造成不便。
2.小电阻接地系统:小电阻接地系统是指在中性点接地通路中添加一个小电阻,将接地电流限制在较低水平的接地系统。
小电阻接地系统的优点包括:-地电压低:相比于直接接地系统,小电阻接地系统的地电压较低,减少了设备损坏的风险。
-故障性能改善:小电阻接地系统能够提供较高的故障电流,使故障点更易于检测和定位,有利于故障的快速修复。
小电阻接地系统的缺点包括:-投资成本高:相比直接接地系统,小电阻接地系统需要添加电阻器等设备,投资成本较高。
-维护困难:小电阻接地系统的设备较多,维护和检修较为复杂,需要专业技术支持。
3.不对称接地系统:不对称接地系统是指将电力系统中性点的一相与大地直接接地,而其余相则通常通过电感、电容等器件接地。
不对称接地系统的优点包括:-地电压低:不对称接地系统能够通过合理设置接地电感和电容,将地电压限制在较低水平。
-故障定位准确:不对称接地系统能够通过检测故障电流和相位差,准确地确定故障点。
不对称接地系统的缺点包括:-技术较复杂:不对称接地系统需要精确地设置接地电感和电容,需要较高的技术水平。
电力系统中性点接地方式简述
电力系统中性点接地方式简述(图)2009-03-27 04:22一、电力系统中性点接地方式电力系统中性点的接地方式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。
大电流接地方式主要有:中性点有效接地方式;中性点全接地方式,即非常有效接地方式。
此外,还有中性点经低电抗、中电阻和低电阻接地方式等。
小电流接地方式主要有:中性点谐振(经消弧线圈)接地方式;中性点不接地方式;中性点经高电阻接地方式等。
◆中性点不接地系统:中性点对地绝缘的系统优点:这种系统发生单相接地时,三相用电设备能正常工作,允许暂时继续运行两小时之内,因此可靠性高,缺点:这种系统发生单相接地时,其它两条完好相对地电压升到线电压,是正常时的倍,因此绝缘要求高,增加绝缘费用。
存在保护选择性问题。
适用范围:中压系统且接地电流小于规定值。
◆中性点直接接地系统:中性点金属性接地的系统优点:发生单相接地时,其它两完好相对地电压不升高,因此可降低绝缘费用;不存在保护选择性的问题。
缺点:发生单相接地短路时,短路电流大,要迅速切除故障部分,从而使供电可靠性差。
应用范围:高压系统和低压系统。
◆中性点经电阻接地系统:优点:可限制过电压的幅值;不存在保护选择性的问题。
缺点:口头解释。
应用范围:中压系统。
中性点经消弧线圈接地系统优点:除有中性点不接地系统的优点外,还可以减少接地电流;缺点:类同中性点不接地系统。
二、中性点经消弧线圈接地系统1、基本原理如图所示为一中性点经消弧线圈接地系统,在N回路C相发生单相接地故障。
对称分量法认为:当回路N发生单相接地故障时,在故障点处出现了参数不对称。
如果对故障点处的电压量(电流量)进行对称分量分解,则故障点处的电压量(电流量)可以表示为三个对称分量的叠加。
这样,在系统非故障点的参数完全对称的情况下,系统可以解耦为三个对称系统的综合。
既:正序系统、负序系统和零序系统。
接地型式的分类
接地型式的分类接地型式是指将电气设备、设施或系统与地面之间形成的电气连接方式。
接地型式的分类有不同的标准,通常根据接地的目的、接地方式和使用场景进行分类。
本文将介绍接地型式的分类、常见接地型式的特点及应用场景,以及接地型式选择的关键因素和接地装置的配置与施工要求。
一、接地型式的分类概述接地型式主要分为以下几种:1.直接接地:直接将电气设备或设施的金属外壳与地面接触,适用于中性点不接地的电力系统。
2.间接接地:通过接地装置(如接地网)将电气设备或设施的金属外壳与地面接触,适用于中性点接地的电力系统。
3.混合接地:既有直接接地,又有间接接地的组合形式,可根据系统需求灵活调整接地方式。
4.安全接地:为确保人身安全和设备正常运行,将电气设备或设施的金属外壳、电气设备、设施的工作接地与保护接地相结合。
二、常见接地型式的特点及应用场景1.直接接地:简单、可靠,适用于中性点不接地的电力系统,适用于各类电气设备、设施。
2.间接接地:具有良好的电磁兼容性,适用于中性点接地的电力系统,广泛应用于电力系统、通信系统、自动化控制系统等。
3.混合接地:根据系统需求灵活调整接地方式,兼顾直接接地和间接接地的优点,适用于多种场景。
4.安全接地:保障人身安全和设备正常运行,适用于各类电气设备、设施。
三、接地型式选择的关键因素1.系统需求:根据电气设备、设施的性能要求,选择合适的接地型式。
2.环境条件:考虑土壤电阻率、地下水位、气候条件等因素,选择适宜的接地型式。
3.安全性:确保人身安全和设备正常运行,选择安全性能好的接地型式。
4.经济性:在满足性能要求的前提下,综合考虑接地装置的投资和维护成本。
四、接地装置的配置与施工要求1.接地装置的选择:根据接地型式和系统需求,选择合适的接地装置,如接地网、接地棒、接地模块等。
2.接地电阻的测量:施工完成后,对接地装置的接地电阻进行测量,确保满足设计要求。
3.接地线的敷设:合理选择接地线材料和规格,确保接地线的可靠连接和足够的机械强度。
电力网中性点接地方式的分析及应用
电力网中性点接地方式的分析及应用摘要:我国电力系统中性点接地方式主要有两种:中性点直接接地方式。
它的优点是:过电压数值小,绝缘水平低,因而投资少、经济。
缺点是由于单相接地电流大,故接地保护必须作用于跳闸,从而增加了停电的机会。
另一种方式为中性点非直接接地方式。
其优点是发生单相接地时,接地电流小,系统线电压仍保持对称性,不影响对负荷的供电,提高供电的可靠性。
缺点是过电压数值大,电网绝缘水平高,因而投资大,不经济。
这两种方式在保护整定、绝缘监视等方面有广泛的应用。
关键词:中性点;分析;实际应用1 接地方式的分类与特点我国的电力系统主要有两种中性点接地方式:中性点直接接地方式(包括中性点经小电阻接地方式)和中性点非直接接地方式(包括中性点经消弧线圈接地方式)。
中性点直接接地系统(又称为大电流接地系统)在发生单相接地故障时,接地短路电流会很大。
中性点不接地系统(又称为小电流接地系统)在发生单相接地故障时,由于不构成短路回路,接地电流往往比负荷电流小得多。
划分的标准在我国为:X0/X1≥4~5的系统属于大接地电流系统,X0/X1≤4~5的系统属于小接地电流系统;X0为系统零序电抗,X1为系统正序电抗。
中性点直接接地电力网的优点是:过电压数值小,绝缘水平低,因而投资少、经济。
但由于单相接地电流大,故接地保护必须作用于跳闸,从而增加了停电的机会。
此外,由于接地时短路电流过大,电压会骤然下降,还可能破坏电力系统动态的稳定,接地时产生的零序电流还会干扰通信系统。
中性点非直接接地电力网的优点是:发生单相接地时,接地电流小,系统线电压仍保持对称性,不影响对负荷的供电,提高供电的可靠性。
不过为了避免故障扩大成两点或多点接地故障,当接地保护发信号后,运行人员必须及时处理,消除故障。
中性点非直接接地电力网的缺点是过电压数值大,电网绝缘水平高,因而投资大,不经济。
此外,接地保护也较中性点直接接地电力网复杂。
在我国,110 kV及以上的电力系统采用中性点直接接地方式,66 kV及以下电力系统采用中性点非直接接地方式。
中性点接地方式6
应选择下列哪项数值?
(A)22kVA
(B)25kVA
(C)30kVA (D)28kVA
答案:[ C ] 2006年考题
解答过程:
根据电气工程电气设计手册(1)80页(3-1)公式
又根据《导体和电器选择设计技术规定》 DL/T5222-2005 第 18.1.4,式
18.1.4 消弧线圈的补偿容量,
b)装在电网的变压器中性点的消弧线圈,以及具有直配线的发电机 中性点的消弧线圈应采用过补偿方式。对于采用单元连接的发电机中 性点的消弧线圈,宜采用欠补偿方式。 C)系统中消弧线圈装设地点应符合下列要求:
应保证系统在任何运行方式下,大部分电网不得失去消弧线圈的 补偿。不应将多台消弧线圈集中安装在一处,并因避免电网仅装一台 消弧线圈。
18.1.4 消弧线圈的补偿容量,可按下式计算
Q
KIC
UN 3
= 1.35 × 22.2 ×35/1.732= 605.6KVA
其中 k 为补偿系数,过补偿取 1.35。k 的取值可根据DL/T5222-2005 第
18.1.6 条:装在电网变压器中性点的消弧线圈,以及具有直配线的发电机
中性点的消弧线圈应采用过补偿方式。 故选 D。
1 发电机及变压器中性点的接地方式
1.1 电力系统中性点接地方式
电力系统中性点的接地方式主要分两大类:中性点非直接接地和 中性点直接接地。
1.1.1 中性点非直接接地。
中性点非直接接地可分为三种形式: (1)中性点不接地。中性点不接地方式最简单,单相接地时允
许带故障运行两小时,供电连续性好,接地电流仅为线路及设备 的电容电流。但由于过电压水平高,要求有较高的绝缘水平,不 宜用于110kV及以上电网。在6-63kV电网中,则采用中性点不接地 方式,但电容电流不能超过允许值,否则接地电弧不易自熄,易 产生较高弧光间歇接地过电压,波及整个电网。
电力系统中性点的接地方式简介
中性点运行方式的应用范围 1.直接接地系统:
⑴ 380/220V三相四线制系统; ⑵ 110kV及以上的系统。
2.不接地系统:
⑴ 380V三相三线制系统; ⑵ 60kV及以下高压系统: ① 3~10kV系统,Ic﹤30A,中性点不接地,
Ic﹥30A,中性点经消弧线圈接地;
②35~60kV系统,Ic ﹤ 10A,中性点不接地, Ic ﹥ 10A,中性点经消弧线圈接地;
路器迅速切除接地故障部分,避免接地点的电弧持续。
· 故障相对地电压为零,非故障相对地电压为相电压。
适用范围
随着输电电压的增高和线路的增长,消弧线圈已不便使用,就采取了将 中性点直接接地的方式
· 优点:在单相接地时非故障相的对地电压接近于相电压,从而使电网的绝
缘水平和造价降低。
· 缺点:供电可靠性比前两种运行方式低。为了弥补这一缺点,目前,在中
性点直接接地系统的线路上广泛装设有自动重合闸装置,发生单相接地短路 时,断路器跳开,经一段时间,在自动重合闸装置作用下断路器再次合闸, 如果故障是暂时性故障,则线路接通后用户恢复供电;如果是永久性故障, 断路器再次跳开。 为了限制单相接地电流,减少接地装置的投资,通常只将电网中一部分变压 器的中性点直接接地。目前,中性点直接接地系统用在220kV及以上系统, 110kV系统也大都采用中性点直接接地的运行方式。
电力系统中性点
学号: 姓名:
电力系统中性点:
三相电力系统中绕组或者线圈采用星形连接的电力设备(如发电机、变 压器等)各相的连接对称点和平衡点。 特点: 在电力系统正常运行时,对地电位为零。
N即为中 性点
中性点运行方式:
•中性点不接地运行方式 •中性点经消弧线圈接地运行方式 •中性点直接接地运行方式 •中性点经低阻抗接地运行方式 •中性点经高阻抗接地运行方式 最常用的是中性点不接地运行方式、经消弧线圈接地运行方式和直接接 地运行方式。前两种为小接地系统,最后一种为大接地系统。 中性点运行方式不同对系统的影响: · 供电可靠性 · 电气设备和线路的绝缘水平 · 通讯系统的干扰; · 继电保护的正确动作 因此,中性点采用何种运行方式,实际上是一个涉及电力系统许多方 面的综合性问题。
电力系统中性点接地方式
电力系统中性点接地方式电力系统中性点接地方式有两大类:一类是中性点直接接地或经过低阻抗接地,称为大接地电流系统;另一类是中性点不接地,经过消弧线圈或高阻抗接地,称为小接地电流系统。
其中采用最广泛的是中性点接地、中性点经过消弧线圈接地和中性点直接接地等三种方式。
(一)中性点不接地系统当中性点不接地的系统中发生一相接地时,接在相间电压上的受电器的供电并未遭到破坏,它们可以继续运行,但是这种电网长期在一相接地的状态下运行,也是不能允许的,因为这时非故障相电压升高,绝缘薄弱点很可能被击穿,而引起两相接地短路,将严重地损坏电气设备。
所以,在中性点不接地电网中,必须设专门的监察装置,以便使运行人员及时地发现一相接地故障,从而切除电网中的故障部分。
在中性点不接地系统中,当接地的电容电流较大时,在接地处引起的电弧就很难自行熄灭。
在接地处还可能出现所谓间隙电弧,即周期地熄灭与重燃的电弧。
由于电网是一个具有电感和电容的振荡回路,间歇电弧将引起相对地的过电压,其数值可达(2.5~3)Ux。
这种过电压会传输到与接地点有直接电连接的整个电网上,更容易引起另一相对地击穿,而形成两相接地短路。
在电压为3-10kV的电力网中,一相接地时的电容电流不允许大于30A,否则,电弧不能自行熄灭。
在20~60kV电压级的电力网中,间歇电弧所引起的过电压,数值更大,对于设备绝缘更为危险,而且由于电压较高,电弧更难自行熄灭。
因此,在这些电网中,规定一相接地电流不得大于10A。
(二)中性点经消弧线圈接地系统当一相接地电容电流超过了上述的允许值时,可以用中性点经消弧线圈接地的方法来解决,该系统即称为中性点经消弧线圈接地系统。
消弧线圈主要有带气隙的铁芯和套在铁芯上的绕组组成,它们被放在充满变压器油的油箱内。
绕组的电阻很小,电抗很大。
消弧线圈的电感,可用改变接入绕组的匝数加以调节。
显然,在正常的运行状态下,由于系统中性点的电压三相不对称电压,数值很小,所以通过消弧线圈的电流也很小。
发电机中性点接地方式及作用
发电机中性点接地方式及作用
发电机中性点接地一般有以下几类:
1.中性点不接地:当发生单相接地故障时,其故障电流就是发电机三相对地电容电流,当此电流小于5A时,并没有烧毁铁芯的危险。
发电机中性点不接地方式,一般适用于小容量的发电机。
2.中性点经单相电压互感器接地:实际上这也是一种中性点不接地方式,单相电压互感器仅仅用来测量发电机中性点的基波和三次谐波电压。
这种接地方式能实现无死区的定子接地保护。
3.中性点经单相变压器高阻接地:发电机中性点通过二次侧接有电阻的接地变压器接地,实际上就是经大电阻接地,变压器的作用就是使低压小电阻起高压大电阻的作用,这样可以简化电阻器结构、降低造价。
大电阻为故障点提供纯阻性的电流,同时大电阻也起到了限制发生弧光接地时产生的过电压的作用。
注意发电机起励升压前要检查接地变压器上端的中性点接地刀闸合好。
4.中性点经消弧线圈接地:在发生单相接地故障时,消弧线圈将在零序电压作用下产生感性电流,从而对单相接地时的电容电流起补偿作用(采用过补偿方式,以避免串联谐振过电压)。
这种方式也可以实现高灵敏度既无死区的定子接地保护。
5.中性点直接接地:在这种接地种方式下,接地电流很大,需要立即跳开发电机灭磁开关和出口断路器(或发变组出口断路器)。
供配电系统中性点接地方式详解
供配电系统中性点接地方式详解一、中性点接地方式的分类供配电系统的中性点接地方式指的是变压器星型绕组中性点与大地的电气连接方式,我国的电力系统按照中性点接地方式的不同可划分为两大类:大电流接地方式和小电流接地方式。
简单地说大电流接地方式就是指中性点有效接地方式,包括中性点直接接地和中性点经低阻接地等。
小电流接地方式就是指中性点非有效接地方式,包括中性点不接地、中性点经高阻接地和中性点经消弧线圈接地等。
在大电流接地系统中发生单相接地故障时,由于存在短路回路,所以接地相电流很大,会启动保护装置动作跳闸;而在小电流接地系统中发生单相接地故障时,由于中性点非有效接地,故障点不会产生大的短路电流,因此允许系统短时间带故障运行。
这对于减少停电时间,提高供电可靠性是非常有意义的。
二、中性点接地方式的特点(1)大电流接地系统的特点:当发生单相接地故障时,由于采用中性点有效接地方式存在短路回路,所以接地相电流很大。
因此,为了防止损坏设备,必须迅速切除接地相甚至三相,因而供电可靠性低。
由于故障时不会发生非接地相对地电压升高的问题,对于系统的绝缘性能要求也相应降低。
(2)小电流接地系统的特点:由于中性点非有效接地,当系统发生单相短路接地时,故障点不会产生大的短路电流。
因此,允许系统短时间带故障运行;此系统对于减少用户停电时间提高供电可靠性非常有意义。
当系统带故障运行时,非故障相对地电压将上升很高,容易引发各种过电压,危及系统绝缘,严重时会导致单相瞬时性接地故障发展成单相永久接地故障或两相故障。
三、总结供配电系统中性点接地方式是一个涉及到可靠供电、人身和设备安全、通讯干扰和过电压等方面的问题。
中性点不接地系统具有供电可靠性高、对人身及设备有较好的安全性、通讯干扰小、投资少等优点,比较适用于系统不大、网络结构较简单,运行方式变化不大的系统。
中性点经小电阻接地方式的主要优点是过电压小,系统电缆可选择较低的绝缘水平,以节省投资。
第二章电力系统中性点接地方式
2.2 中性点直接接地系统
随着输电电压的增高和线路的增长,消弧线 圈已不便使用,就采取了将中性点直接接 地的方式,单相接地故障时,由于接地相 直接经过地对电源构成单相短路,故称此 故障为单相短路。这时继电保护装置动作, 断路器跳开,迅速切断故障。
一、电压情况: (一)正常运行时: 各相对地电压为相电压,中性点对地电压为 零。 (二)单相接地故障时: 故障相对地电压为零,非故障相对地电压为 相电压,中性点对地电压为零。 二、电流情况: 短路故障。
(一)消弧线圈的工作原理 1.消弧线圈的结构与型号 消弧线圈装有铁芯,可调、电阻小、电抗很大,外 形跟小容量变压器相似,装在发电机或变压器的 中性点与大地之间。为调节线圈扎数,通常有 5~9个分接头可选用,用来改变补偿程度,国产 型号为XDJL。其中X—消弧线圈;D—单相; J—油浸式;L—铝线。 2.消弧线圈的类型 消弧线圈有多种类型,包括分级调扎式、在线分 级调扎式、气隙可调铁芯式、气隙可调柱塞式、下 直流偏磁式、直流磁阀式、调容式、五柱式等 一
(三)中性点经消弧线圈接地系统的应用范围 1.特点: 这种运行方式下正常运行情况和单相接地故障时的 电压情况与中性点不接地系统的电压情况一样。 优点:可靠性高、投资不太大。 2.应用范围: 我国规定,凡是不符合中性点不接地运行方式的 3~60kV系统,均采用中性点经消弧线圈接地的 运行方式。 在我国110kV系统,大多不采用消弧线圈接地的 运行方式而直接采用直接接地。主要是为了减少 设备和线路的绝缘投资,但是在个别雷害事故较 严重的地区和某些大城市电网,为了提高供电可 靠性,也会采用经消弧线圈接地的运行方式。
(.l1 35l 2 )U N 故实用计算可按下式计算: I c 350
式中:l1、l2架空线路和电缆线路长度,km; UN—网络的线电压,KV;
电力系统中性点接地方式介绍
电力系统中性点接地方式介绍电力系统中性点是指发电机或星形连接的变压器的中性点,其接地方式分为有效接地和非有效接地。
中性点非有效接地系统包括中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统和中性点经高阻抗接地系统等;中性点有效接地系统包括中性点直接接地系统和经小电阻接地系统。
下面对这些接地方式进行简单介绍一下。
中性点非有效接地系统1、中性点不接地系统:指与该系统直接连接的全部发电机和变压器中性点对大地绝缘的系统,也称为中性点绝缘系统。
中性点不接地系统结合目前我国的技术经济政策,采用中性点不接地方式运行的系统有:额定电压为3-10KV,接地电流不大于30A的电力网;额定电压为35-60KV,接地电流不大于10A的电力网。
2、中性点经消弧线圈接地系统:为了限制接地点电流,使电弧能自行熄灭,在电源中性点与大地之间接入消弧线圈的系统。
中性点经消弧线圈接地系统我国采用中性点经消弧线圈接地方式运行的系统有:额定电压为3-10KV,接地电流大于30A的系统;额定电压为35-60KV,接地电流大于10A 的系统;额定电压为110KV的系统若处于雷电活动比较频繁的地区,若采用中性点直接接地方式不能满足安全供电要求,为减少因雷击等单相接地事故造成频繁跳闸的系统也可采用中性点经消弧线圈接地方式运行。
中性点有效接地系统1、中性点直接接地系统:为了防止发生单相接地故障时,电源中性点电位变化和相对地电压升高而将中性点直接和大地连接起来的系统。
中性点直接接地系统主要用于额定电压为110KV以上的电力系统中。
2、中性点经小电阻接地系统:随着用电负荷的不断增长,城市用电网和工业用电网中电缆线路占比较高,电网接地电容电流也较高(可达100A以上),若采用中性点经消弧线圈接地,则需要消弧线圈的容量很大,过电压倍数较高,需要提高电网绝缘水平,因此当接地电容电流较大时,建议采用中性点经小电阻接地方式。
中性点经小电阻接地系统其主要用于额定电压为6-10KV的配电网中电缆线路占比高的电网中。
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电力系统中性点接地方式分类、特征及应用
摘要:供电系统的中性点接地方式涉及电网的安全运行,供电可靠性,过电压和绝缘的配合,继电保护,接地设计等多个因素,而且对通信和电子设备的电子干扰、人身安全等方面有重要影响。
目前供配电系统的接地方式主要有中性点不接地、中性点直接接地、中性点经电阻接地和中性点经消弧线圈接地四种,本文对这四种中性点接地方式进行了分类、分析与比较,并针对发展中城市配电系统中接地变的应用进行分析和建议。
关键词:中性点接地系统接地变
电力系统中性点接地方式是指电力系统中的发电机和变压器的中性点与地的连接方式。
可以分为大接地电流系统和小接地电流系统,前者即中性点直接接地电流系统,后者又分为中性点不接地系统和中性点经消弧线圈或电阻接地系统。
1.大接地电流系统
大接地电流系统,即将中性点直接接地。
该系统运行中若发生一相接地故障时,就形成单相接地短路,线路上将流过很大的短路电流,使线路保护装置迅速动作,断路器跳闸切除故障。
大电流接地系统在发生单相接地故障时,中性点电位仍为零,非故障相对地电压基本不变,这是它的最大优点。
因此在这种系统中的输电设备绝缘水平只需按电网的相电压考虑,较为经济。
此外,该系统单相接地故障时,不会产生间歇性电弧引起的过电压,不会因此而导致设备损坏。
大接地电流系统不装设绝缘监察装置。
中性点直接接地系统缺点也很多,首先是发生单相接地故障时,不允许电网继续运行,防止短路电流造成较大的损失,因此可靠性不如小接地电流系统。
其次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。
中性点直接接地系统单相接地故障时产生的接地电流较大,对通讯系统的干扰影响也大,特别是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。
2.小接地电流系统
小电流接地系统,即中性点不接地或经消弧线圈或电阻接地系统。
小接地电
流系统可分为中性点不接地系统,中性点经消弧圈接地或经电阻接地系统。
2.1中性点不接地系统
中性点不接地系统,即是中性点对地绝缘。
这种接地方式结构简单,运行方便,不需任何附加设备,投资经济。
适用于10kv架空线路为主的辐射形或树状形的供电网络。
中性点不接地系统优点在于发生单相接地故障时,由于接地电流很小,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,根据安规规定,系统发生单相接地故障后可允许继续运行不超过两小时,从而获得排除故障时间,相对地提高了供电的可靠性。
中性点不接地方式缺点在于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,电弧的反复熄火与重燃,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。
2.2中性点经消弧线圈接地
中性点经消弧线圈接地系统,即是将中性点通过一个电感消弧线圈接地。
中性点经消弧线圈接地的优点在于其能迅速补偿中性点不接地系统单相接地时产生电容电流,减少的弧光过电压的发生。
虽然中性点不接地系统具有发生单相接地故障仍可以继续供电的突出优点,但也存在产生间歇性电弧而导致过电压的危险。
当接地电流大于30a时,产生的电弧往往不能自熄,造成弧光接地过电压概率增大,不利于电网安全运行。
而消弧线圈是一个具有铁心的可调电感,当电网发生接地故障时,接地电流通过消弧线圈时呈电感电流,对接地电容电流进行补偿,使通过故障点的电流减小到能自行熄弧范围。
而当电流过零而电弧熄火后,消弧线圈尚可减少故障相电压的恢复速度,从而减少了电弧重燃的可能,有利于单相接地故障的消除。
这可使电网持续运行一段时间,相对地提高了供电可靠性。
中性点经消弧线圈接地系统的缺点主要在于零序保护无法检出接地的故障线路。
当系统发生接地时,由于接地点残流很小,且根据规程要求消弧线圈必须处于过补偿状态,接地线路和非接地线路流过的零序电流方向相同,故零序过流、零序方向保护无法检测出已接地的故障线路。
中性点经消弧线圈接地仅能降低弧光接地过电压的概率,还是不能彻底消除弧光接地过电压,也不能降低弧光接地过电压的幅值。
2.3中性点经电阻接地
中性点经电阻接地系统,即是中性点与大地之间接入一定电阻值的电阻。
该电阻与系统对地电容构成并联回路,由于电阻是耗能元件,也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件,对防止谐振过电压和间歇性电弧接地过电压。
中性点经电阻接地系统的缺点在与由于接地点的电流较大,当零序保护动作不及时或拒动时,将使接地点及附近的绝缘受到更大的危害,导致相间故障发生。
此外当发生单相接地故障时,无论是永久性的还是非永久性的,均作用与跳闸,使线路的跳闸次数大大增加,影响了用户的正常供电,使其供电的可靠性下降。
如今,随着大中型城市的电网发展,10kV配电系统开始由线路供电改为地下电缆供电,在节省空间的提高了安全程度之外带来了一个弊端,那就是改为电缆线路后线路的电容电流增加,城市发展迅速使得变电站的配电系统负荷大幅度增加,需要增加接地变进行补偿。
总之,在三相交流电力系统中,采用哪种接地方式要根据电压等级的高低、系统容量的大小、线路的长短和运行气象条件等因素经过技术经济综合比较来确定的,以达到较好的工程效果。
参考文献:
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[2]李坚.第一章第二节电力网设备基础知识第七章第二节电网继电保护运行管理.电网运行及调度技术问答,2004.北京:中国电力出版社,第18页第319页.。