中性点不接地系统.讲课稿

其中：
Ca 2Cb Cc
Ca Cb Cc
我们称 Ca 2Cb Cc 为电网不对称度，
Ca Cb Cc
它近似表示中性点对地电压与相电压的比值，它的绝对值为：
C a(C a C b) C b(C b C c) C c(C c C a) C a C b C c
显然，中性点的电压值与各相分布电容是否对称以及对称度有关，若 认为三相完全对称，即三相对地电容：
中性点不接地系统的特点：
中性点不接地系统发生单相永久性接地故障时， 中性点电位升高为相电压，非故障相对地电压上 升为根3倍相电压，即上升为线电压，相间电压不 变，依然是对称的，接地电流为正常一相电容电 流的3倍，系统仍然可以继续运行，在运行中找出 接地故障，消除故障后系统可以自动恢复运行。
但要注意,这种系统发生单相接地时,继续运行 的时间不能太长,一般不允许超过2h内,迅速发现并 消除故障。否则会扩大故障或损坏设备。
由于中性点不接地对地绝缘，地 中无电流通过，所以各相电流平衡
：
Ia+Ib+Ic 0
各相电流为：
•
•
•
I a （ U a + U o ） j C a ;
•
•
•
Ib
（
U b
+
Uo）
j Cb;
•
•
•
Ic
（
U c
+
Uo）
j Cc
将上式代入电流平衡方程，可以求得中性点实 际电压：
U •oU •aC a C a2 C C b b C cC cU •a
代入电压方程，可得：
•
•
Id j3cUc
由此可以看出该电流为正常是一相电容电流的 三倍。
中性点不接地系统单相接地向g 量图 UA
g
I cc
g
I ca
g
Ua
g
I cb
g
U c
O
g
g
Uc
Ub
g
I cc
电力线路单相接地故障由瞬时接地故障和永久接地 故障之分。像因为落雷引起的事故，一般不致于造成 永久接地，只是瞬间使得带电导线对地闪络，雷电流 消失后，如果电力系统固有的接地电流不大，短路点 的电弧可以自行熄灭，系统可以重新回复正常。
Ca =Cb =Cc
则不对称度
•
0 U o 0 ，但实般不为零，通常情况下不对称度在3.5%
左右，即中性点对地电压，为相电压的0.035倍。近似计算往往将其忽略，
认为
•
Uo
0
中性点不接地系统在运行过程中如果发生单相接地， 如图所示：
A
•
•
Ua
I ca
重庆水利电力职业技术学院
学习任务四 电力系统中性点运行方式
中性点不接地系统
中性点不接地系统如图所示。
•
Ua
•
Uc
•
Ia
O • Ub
•
Ib
•
Uo
•
Ic
A
B
C
•
•
UC
UB
Cb
•
UA
Cc
Ca
假设系统在理想状态下，且线路经过完 全换位，则，各相对地分布电容分别为 ：
C a 、 C b 、 C c ,且 C a = C b = C c C 0
，即由相电压上升为线电压。但是单相接地后 系统的三相对称关系并未被破坏，仅中性点以 及各相对地电压发生变化，非故障相对地电压
值 增 大 为 3倍 相 电 压
假设各相对地电容相等，则流过接地点的接地电流 即为C相电容电流，即为：
• •
••
•
•
I d I c c ( I c a I c b ) (jc U A jc U B )
O
•
•
Uc
Ub
B
•
I cb
•
•
Uo
I cc
C
•
Id
•
UC
UB
Cb
•
UA
Cc
Ca
此时因C相接地，则C相电位为地电位，即为；零，则C 相与地形成的回路电压方程为：
••
UcUo 0
此时中性点对地电压是
•
•
Uc Uo
即中性点电压上升为相电压，其他两相对地电
压为： •
•
•
•
••
•
•
•
•
UAUaUo UaUc;UB UbUo UbUc
运行经验表明，对于10kV以下的电网，接地电流 一般不超过30A；对于35kV电压等级电力网，接地电 流不超过10A时，接地电流通常可以自动熄灭。接地 电流超过上述数值时，可能产生间歇性电弧或稳定燃 烧的电弧。间歇性电弧在系统中会引起电弧过电压， 过电压的数值随电弧重燃次数增加。实际测量表明， 其数值可以达到3.2倍左右，从而引起多相短路的危险。
对于35kV以下的电力网，由于线路绝缘水平比较 低，单相接地故障多，同时它们的线路较短，接地电 流较小，瞬间故障形成的接地电弧容易自行熄灭。另 外，由于电压较低，线路按照线电压设计绝缘所花费 用较少。所以接地电流不大于30A的10kV电网和接地 电流不大于10A的35kV电网、发电机直配系统,接地电 流小于5A时。均采用中性点不接地运行方式。