电力系统接地分类
电力系统接地讲解知识
电力系统的中性点接地有三种方式: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。
电力系统的接地要求和方式
电力系统的接地要求和方式(一)直流系统1.两线制直流系统直流两线制配电系统应予接地。
但以下情况可不接地:备有接地检测器并在有限场地内只向工业设备供电的系统;线间电压等于或低于50V,或高于300V.采用对地绝缘的系统;由接地的交流系统供电的整流设备供电的直流系统;最大电流在O.03A及以下的直流防火信号线路。
2.三线制直流系统三线制直流供电系统的中性线宜直接接地.(二)交流系统L低于50V的交流线路一般不接地,但具有以下任何一条者应予接地;(1)由变压器供电,而变压器的电源系统对地电压超过150V;(2)由变压器供电,而变压器的电源系统是不接地的;(3)采取隔离变压器的,不应接地,但铁芯必须接地;(4)安装在建筑物外的架空线路。
3.50~1000V的交流系统符合以下条件时可作为例外,不予接地:(1)专用于向熔炼、精炼、加热或类似工业电炉供电的电气系统;(2)专为工业调速传动系统供电的整流器的单独传动系统;(3)由变压器供电的单独传动系统,变压器一次侧额定电压低于IOOOV的专用控制系统;其控制电源有供电连续性,控制系统中装有接地检测器,且保证只有专职人员才能监视和维修。
4.I-IOkV的交流系统根据需要可开展消弧线圈或电阻接地。
但供移动设备用的I-IOkV交流系统应接地。
(三)移动式和车载发电机1.移动式发电机在以下条件下不要求将移动式发电机的机架接地,该机架可作为发电机供电系统的接地,其条件是发电机只向装在发电机上的设备和(或)发电机上的插座内软线和插头连接的设备供电,且设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。
2.车载发电机在符合以下全部条件下可将装在车辆上的发电机供电系统用的车辆的框架作为该系统的接地极。
(1)发电机的机架接地连接到车辆的框架上;(2)发电机只向装在车辆上的设备和(或)通过装在车辆上或发电机上的插座内软线和插头连接设备供电;(3)设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。
电力系统的接地处理方式
1引言电力系统的接地处理方式主要有直接接地,电抗接地,低阻接地,高阻接地,谐振接地(又称消弧线圈接地)和不接地。
前三种称为大电流接地系统,后三种称为小电流接地系统。
我国3~66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式,即为小电流接地系统,该系统最大的优点是发生单相接地故障时,并不破坏系统电压的对称性,且故障电流值较小,不影响对用户的连续供电,系统可运行1~2h。
但长期运行,由于非故障的两相对地电压升高1.732倍,可能引起绝缘的薄弱环节被击穿,发展成为相间短路,使事故扩大,影响用户的正常用电。
同时,弧光接地还会引起全系统过电压,进而损坏设备,破坏系统安全运行。
因此,当发生单相接地故障时,必须及时找到故障线路予以切除。
2目前的检测方法及存在的问题(1)绝缘监察装置利用接于公用母线的三相五柱式电压互感器,其一次线圈均接成星形,附加二次线圈接成开口三角形。
接成星形的二次线圈供给绝缘监察用的电压表、保护及测量仪表。
接成开口三角形的二次线圈供给绝缘监察继电器。
系统正常时,三相电压正常,三相电压之和为零,开口三角形的二次线圈电压为零,绝缘监察继电器不动作。
当发生单相接地故障时,开口三角形的二次端出现零序电压,电压继电器动作,发出系统接地故障的预告信号。
这是以前常规变电所使用最多、应用最广泛的绝缘监察装置,其优点是投资小,接线简单、操作及维护方便。
其缺点是只发出系统接地的无选择预告信号,不能准确判断发生接地的故障线路,运行人员需要通过推拉分割电网的试验方法才能进一步判定故障线路,影响了非故障线路的连续供电,不能满足日益发展的城乡经济对供电可靠性的要求。
基于上述原因,我国从50年代末就开始研制小电流接地自动选线装置,提出了多种选线方法,并开发出了相应的各种装置。
(2)各种选线原理分析:①稳态分量法。
稳态分量法又分为零序电流比幅法,零序电流相对相位法,以及群体比幅比相法。
零序电流比幅法利用的是流过故障元件的零序电流在数值上等于所有非故障元件的对地电容电流之和,即故障线路上的零序电流最大,所以只要通过比较零序电流幅值大小就可以找出故障线路。
接地系统的分类
接地系统的分类接地系统的分类•按照用途分类•按照电流类型分类•按照接地方式分类按照用途分类•低压接地系统:主要用于安全保护,防止触电危险,包括居民住宅、商业建筑等。
•中压接地系统:用于配电网的接地,保证供电的稳定性和安全性,常见于工业厂房、公共建筑等。
•高压接地系统:常用于电力系统的接地,保护发电、输电和配电设备的安全运行,常见于电力站、变电站等。
按照电流类型分类•直流接地系统:用于直流电源系统的接地,如直流输电线路、太阳能光伏发电系统等。
•交流接地系统:用于交流电源系统的接地,如交流配电设备、家庭用电等。
按照接地方式分类•电阻接地系统:通过接地电阻实现接地,用于降低电流过载和电压冲击,安全可靠。
•电感接地系统:通过接地电感实现接地,在大地间形成谐振回路,用于抑制电磁干扰和放电。
•混合接地系统:同时采用电阻和电感进行接地,兼具电流过载和电磁干扰的防护效果。
•共地接地系统:将不同系统的接地点连接在一起,共享一个接地点,有助于减少接地电阻。
以上是接地系统常见的分类方式,根据用途的不同,可选择合适的接地系统来保护电力设备和人身安全。
按照电流类型分类,直流接地系统和交流接地系统的设计有所不同。
根据接地方式分类,电阻接地、电感接地、混合接地和共地接地等多种方式可根据实际需求来选择。
接地系统的分类还可以根据电气系统的大小和复杂程度进行进一步的分类,例如:•小型接地系统:适用于小型建筑物或设备,接地电阻较小,通常采用电阻接地方式,简单易行。
•大型接地系统:适用于大型电力系统或工矿企业,接地电阻要求较高,通常采用混合接地方式,结合电阻和电感进行接地。
•特殊接地系统:适用于特殊环境下的接地需求,如防雷接地、防静电接地等,根据具体要求进行设计和实施。
根据不同的分类方式,可以根据具体应用场景选择合适的接地系统。
接地系统的设计和实施需要充分考虑电气设备的特点、安全要求以及法律法规的规定,确保接地系统的可靠性和安全性。
同时,对于大型复杂的电力系统,还需要进行接地系统的监测和维护,定期检查接地电阻以保证正常运行。
电力系统的接地与保护措施
电力系统的接地与保护措施在电力系统中,接地与保护措施是非常重要的环节,它们帮助确保系统的正常运行,保护人身安全和设备的完整性。
本文将介绍电力系统的接地原理与类型,以及常见的保护措施。
一、电力系统的接地原理与类型1. 接地原理电力系统的接地是通过将系统中的导体与地连接来实现的。
通过接地,可以使系统与地之间产生良好的导电通路,实现安全运行。
接地还可以排除电力系统中的感应电势,减少感应电流的产生。
2. 接地类型根据接地方式的不同,电力系统的接地可以分为以下几种类型:(1)单相接地:即将电力系统中的一个相线接地,通常用于低压系统。
(2)三相接地:即将电力系统中的三个相线同时接地,通常用于高压系统。
(3)零序接地:即将系统中的零序导线接地,用于保护电力系统中的设备。
二、电力系统的保护措施1. 过电流保护过电流保护是电力系统中最常见的保护措施之一,它可以及时检测到系统中的过载和短路情况,并采取相应的措施,以防止设备损坏和人身安全事故发生。
2. 过压保护过压保护主要用于防止电力系统中的电压突然升高,超过设定的安全范围。
过压保护装置能够迅速切断电路,保护设备免受过高电压的损坏。
3. 欠压保护欠压保护用于检测电力系统中的电压降低情况,当电压低于设定值时,欠压保护装置会切断电路,避免设备的故障运行。
4. 接地保护接地保护主要用于检测电力系统中的接地故障,如接地短路或接地电流过大等。
接地保护装置能够及时切断故障电路,保护系统的正常运行。
5. 过温保护过温保护用于监测电力系统中的设备温度,当设备温度超过设定的安全值时,过温保护装置会采取相应措施,如切断电路或发送报警信号。
6. 隔离保护隔离保护主要用于隔离电力系统的故障部分,以防止故障扩散和进一步损坏。
隔离保护装置能够迅速切断故障部分与正常部分之间的连接。
三、总结电力系统的接地与保护措施是确保系统正常运行的重要环节。
通过接地可以排除感应电势,减少感应电流的产生,保证系统的安全运行。
在电力系统中接地分TN-C和TT与,NT有什么不同
1在电力系统中接地分TN-C和TT与,NT有什么不同建筑工程供电使用的基本供电系统有三相三线制三相四线制等,但这些名词术语内涵不是十分严格。
国际电工委员会(IEC )对此作了统一规定,称为TT 系统、TN 系统、IT 系统。
其中TN 系统又分为TN-C 、TN-S 、TN-C-S 系统。
下面内容就是对各种供电系统做一个扼要的介绍。
TT 系统TN-C供电系统→TN 系统→TN-SIT 系统TN-C-S(一)工程供电的基本方式根据IEC 规定的各种保护方式、术语概念,低压配电系统按接地方式的不同分为三类,即TT 、TN 和IT 系统,分述如下。
(1 )TT 方式供电系统TT 方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称为保护接地系统,也称TT 系统。
第一个符号T 表示电力系统中性点直接接地;第二个符号T 表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接,而与系统如何接地无关。
在TT 系统中负载的所有接地均称为保护接地,如图1-1 所示。
这种供电系统的特点如下。
1 )当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电)时,由于有接地保护,可以大大减少触电的危险性。
但是,低压断路器(自动开关)不一定能跳闸,造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压,属于危险电压。
2 )当漏电电流比较小时,即使有熔断器也不一定能熔断,所以还需要漏电保护器作保护,困此TT 系统难以推广。
3 )TT 系统接地装置耗用钢材多,而且难以回收、费工时、费料。
现在有的建筑单位是采用TT 系统,施工单位借用其电源作临时用电时,应用一条专用保护线,以减少需接地装置钢材用量,如图1-2 所示。
图中点画线框内是施工用电总配电箱,把新增加的专用保护线PE 线和工作零线N 分开,其特点是:①共用接地线与工作零线没有电的联系;②正常运行时,工作零线可以有电流,而专用保护线没有电流;③TT 系统适用于接地保护占很分散的地方。
( 2 )TN 方式供电系统这种供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统,用TN 表示。
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。
电力系统接地方式
Confidential Property of Schneider Electric
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电力系统中性点经电阻器接地 - 1
(1)由于电感电流的滞后性使得电弧间歇接地过 电压仍然会短时存在。 (2)电网的参数随时变化,调整消弧线圈的补偿 容量响应速度教慢,仍然会造成过电压的出现。 (3)对全电缆出线的配电变电所,接地故障通常 都为永久性故障,中性点安装消弧线圈已失去意义。
2. 主变压器6~63kV侧中性点的接地方式
主变压器6~63kV侧采用中性点不接地方式,以提高供电连续性, 但当单相接地电流大于允许值时,中性点经消弧线圈接地,中性点经消 弧线圈时宜采用过补偿方式。
Confidential Property of Schneider Electric
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发电机中性点的运行方式
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消弧线圈的补偿方式
1. 完全补偿
完全补偿是使电感电流等于接地电容电流,接地处电流为零。在正常运行时的某些条 件下,可能形成串联谐振,产生谐振过电压,危及系统的绝缘。
2. 欠补偿
欠补偿是使电感电流小于接地的电容电流,系统发生单相接地故障时接地点还有容性 的未被补偿的电流。在欠补偿方式下运行时,若部分线路停电检修或系统频率降低等 原因都会使接地电流减少,又可能变为完全补偿。故装在变压器中性点的消弧线圈, 以及有直配线的发电机中性点的消弧线圈,一般不采用欠补偿方式。
Confidential Property of Schneider Electric
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电力系统中性点经电阻器接地 - 2
1. 这种方式就是在中性点与大地之间接入一定阻值的电阻。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过电压保护有一定 优越性。
接地分类
接地的分类
接地的类型
(1)工作接地:为满足电力系统或电气设备的运行要求,而将电力系统的某一点进行接地,称为工作接地,如电力系统的中性点接地;
(2)防雷接地:为防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地,称为防雷接地,如避雷针、避雷器的接地;
(3)保护接地:为防止电气设备的绝缘损坏,将其金属外壳对地电压限制在安全电压内,避免造成人身电击事故,将电气设备的外露可接近导体部分接地,称为保护接地,如:
①电机、变压器、照明器具、手持式或移动式用电器具和其他电器的金属底座和外壳;
②电气设备的传动装置;
③配电、控制和保护用的盘(台、箱)的框架;
④交直流电力电缆的构架、接线盒和终端盒的金属外壳、电缆的金属护层和穿线的钢管;
⑤室内、外配电装置的金属构架或钢筋混凝土构架的钢筋及靠近带电部分的金属遮拦和金属门;
⑥架空线路的金属杆塔或钢筋混凝土杆塔的钢筋以及杆塔上的架空地线、装在杆塔上的设备的外壳及支架;
⑦变(配)电所各种电气设备的底座或支架;
⑧民用电器的金属外壳,如洗衣机、电冰箱等。
(4)重复接地:在低压配电系统的tn-c系统中,为防止因中性线故障而失去接地保护作用,造成电击危险和损坏设备,对中性线进行重复接地。
tn-c系统中的重复接地点为:
①架空线路的终端及线路中适当点;
②四芯电缆的中性线;
③电缆或架空线路在建筑物或车间的进线处;
④大型车间内的中性线宜实行环形布置,并实行多点重复接地;
(5)防静电接地为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地,如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地;
(6)屏蔽接地为防止电气设备因受电磁干扰,而影响其工作或对其它设备造成电磁干扰的屏蔽设备的接地。
电力系统接地
电力系统接地概述:1.接地类型(1) 功能性接地: 为保证电力系统和电气设备达到正常工作要求而进行的接地,又称工作接地。
小电流接地:中性点不接地、中性点经消弧线圈接地;大电流接地:中性点直接接地、中性点经电阻接地。
(2) 保护性接地: 为了保证电网故障时人身和设备的安全而进行的接地。
安全保护接地:为防止人体受到间接电击,而将电气设备的外露可导电部分进行的接地。
过电压保护接地:为防止过电压对电气设备和人身安全的危害而进行的接地,如防雷接地。
防静电接地:为了消除静电对电气设备和人身安全的危害而进行的接地。
(3)保护接零: 在中性点直接接地的低压电网中,把电气设备的外壳与接地中线(也称零线)直接连接,以实现对人身安全的保护。
(4) 功能性与保护性合一的接地(如屏蔽接地) 。
二、接地的有关概念⏹接地与接地装置接地是指电气设备为达到安全和功能需要为目的,将其某一部分与大地之间作良好的电气连接。
⏹(二) 不对称短路引起的工频电压升高 当系统中发生单相或两相接地故障时.非故障相的电压将会升高。
由于单相接地故障概 率较大,因此系统是以单相接地工频电压升高的数值来确定阀式避雷器的灭弧电压的。
单相接地故障时,故障点三相电流和电压是不对称的,设线路A 相接地,故障点f 处的特征条件为...fAfB fC UI I ⎫=⎪⎪⎪=⎬⎪⎪=⎪⎭(4-9-7) 校对称分量关系可作出图4-9-11所示的复合序网图。
各序分量的电压平衡关系为...111..222..fA fA A fA fA fA fA E UIZ UIZ UIZ ∑∑∑⎫-=⎪⎪-=⎬⎪⎪-=⎭(4-9-8)图4-9-11 单相接地电力图根据单相接地故障时的边界条件,...12fA fA fA II I ==,...120fA fA fA U U U++=以及...12f A f A f A U U U==,并将式(4-9-8)代入,可得非故障相故障处的对地电压:.2220120[()(1)]A f BE a a Z a Z U X X X ∑∑∑∑∑-+-=++ (4-9-9).220120[()(1)]A f CE a a Z a Z U Z Z Z ∑∑∑∑∑-+-=++ (4-9-10)对于较大电源容量的系统,12Z Z ∑∑=,若忽略将序阻抗小的电阻分量,则式(4-9-9)、 (4-9-10)可改写为22..1010()(1)2A fCa a X a X UE X X ∑∑∑∑-+-=+22..1010()(1)2A fBa a X a X UE X X ∑∑∑∑-+-=+ (4-9-11)由式(4-9-11)可求出f B U 、f CU 的模值为012fBfCA UUX ∑∑==+ ⎪⎝⎭(1)A K E = (4-9-12)式中 (1)K 为单相接地系数.也称相电压升高倍数。
接地的概念、分类和目的
接地的概念、分类和目的一、接地的概念接地就是将电气设备的某些部位、电力系统的某点与大地相连,提供故障电流及雷电流的泄流通道,稳定电位,提供零电位参考点,以确保电力系统、电气设备的安全运行,同时确保电力系统运行人员及其他人员的人身安全。
接地功能是通过接地装置或接地系统来实现的。
电力系统的接地装置可分为两类,一类为输电线路杆塔或微波塔的比较简单的接地装置,如水平接地体、垂直接地体、环形接地体等,另一类为发变电站的接地网。
简单而言,接地装置就是包括引线在内的埋设在地中的一个或一组金属体(包括金属水平埋设或垂直埋设的接地极、金属构件、金属管道、钢筋混凝土构筑物基础、金属设备等),或由金属导体组成的金属网,其功能是用来泄放故障电流、雷电或其他冲击电流,稳定电位。
而接地系统则是指包括发变电站接地装置、电气设备及电缆接地、架空地线及中性线接地、低压及二次系统接地在内的系统。
表征接地装置电气性能的参数为接地电阻。
接地电阻的数值等于接地装置相对无穷远处零电位点的电压与通过接地装置流入地中电流的比值。
如果通过的电流为工频电流,则对应的接地电阻为工频接地电阻;如果通过的电流为冲击电流,接地电阻为冲击接地电阻。
冲击接地电阻是时变暂态电阻,一般用接地装置的冲击电压幅值与通过其流入地中的冲击电流的幅值的比值作为接地装置的冲击接地电阻。
接地电阻的大小,反映了接地装置流散电流和稳定电位能力的高低及保护性能的好坏。
接地电阻越小,保护性能就越好。
二、接地分类电力系统交流电气装置的接地按其功能可分为基本的三类:工作接地、防雷接地和保护接地。
1.工作接地交流电力系统根据中性点是否接地而分为中性点有效接地系统和中性点非有效接地系统(包括中性点绝缘系统、中性点通过电阻或电感接地的系统)。
我国在110 kV及以上的电力系统中均采用中性点有效接地的运行方式,其目的是为了降低电气设备的绝缘水平,这种接地方式称为工作接地。
采用中性点有效接地方式后,正常情况下作用在电气设备(如电力变压器)绝缘上的电压为相电压。
电力系统接地装置的分类及特点分析
电力系统接地装置的分类及特点分析[摘要]在供电系统运行中接地装置起着至关重要的作用,它不仅是电力系统的重要组成部分,而且还是人身安全及保护用电器的主要措施,在日益发生的自然雷害面前越发凸显接地装置的重要性及必要性。
[关键词]供电系统接地防雷通过对电力系统现场设备及临时电网的维修与维护,发现许多问题的发生及解决方法都是与电网接地有密切关系,因为在电力系统运行中接地装置起着至关重要的作用。
一、接地分类及作用供电系统和电气设备的某一部分与大地做金属性的良好接触,称为接地。
按接地的目的可分为:工作接地、保护接地、保护接零以及防雷接地。
1.工作接地在正常或异常情况下,为了保证正常且可靠地运行,必须将供电系统中的某点与地做可靠的金属连接,称为工作接地。
如变压器的中性点与接地装置的可靠金属连接等。
其作用:一是降低人体的接触电压,在中性点对地绝缘的系统中,当一相接地,而人体又触及另一相时,人体将受到线电压,但对中性点接地系统,人体受到的为相电压;二是迅速切断故障设备。
在中性点绝缘的系统中,一相接地时,接地电流仅为电容电流和泄漏电流,数值很小,不足以使保护装置动作以切断故障设备。
在中性点接地系统中,发生碰地时将引起单相接地短路,能使保护装置迅速动作以切断故障。
三是减轻高压窜人低压的危险。
2.保护接地在正常工作状态下,各种电器的外壳是不带电的。
但由于某些原因,造成设备绝缘损坏后可能使外壳带电,人或动物一旦接触到这种外壳带电的设备就有触电的危险。
为了防止这种现象出现时危及人身安全,将电器设备正常时不带电的金属外壳、配电装置的金属部分同大地做良好的电气连接,称作保护接地。
对于外壳不接地的设备。
当故障时,由于带电线路对地电容存在,将产生电容电流。
又因为设备外壳与大地间的接触电阻较大,若忽略其分流作用,则故障电流将全部由地中经人体返回设备外壳。
由于人触电的危害程度主要决定于通过人体的电流。
人体最小的感觉电流工频约为1ma,直流约为5ma。
电力系统有哪几种接地方式?
电力系统有哪几种接地方式?在电力系统里边,中性点的工作接地方式有:中性点的直接接地、中性点经过消弧线圈接地和中性点不接地等三种。
其中中性点不接地的方式始终是我国配电网使用最多的一种方式。
1、对于一次的设备接地,主要有直接的接地,经过电阻接地和经过消弧线圈接地。
2、在220kV以上的系统中,主变压器中性点采纳直接接地的,称之为大电流接地系统。
3、在110及66kv系统中,主变压器中性点消弧线圈接地的相对比较多,称之为小电流接地系统。
4、对于10kV系统而言,常见系统的有不接地系统,主要是由于电容电流较小,发生单相接地对设备损害比较小,可以带故障运行并为检修人员来供应检修时间。
可以通过配备小电流选线装置来提高查找故障的速度。
当然10kV经电阻接地的也比较多,一般是用于电容电流比较大的10kV系统,它通过接入电阻将单相故障电流限定在某一范围内,然后来实现动作与跳闸。
5、对于6到10kV的系统,由于设备绝缘水平按线电压考虑对于设备的造价影响不大,为了提高供电方面的牢靠性,一般都采纳中性点不接地或者经消弧线圈接地的方式。
6、至于110kV及以上的系统,重点考虑降低设备绝缘水平,简化继电等爱护装置,一般都采纳中性点直接接地的方式。
并采纳了送电线路全线架设避雷线和装设自动重合闸装置等措施来执行,这样保证供电牢靠性。
7、在20到60kV范围的系统,这算是一种中间状况,一般一相接地时候的电容电流不很大,网络也不很简单,设备绝缘水平的提高或者降低对于造价影响不很显著,因此一般均采纳中性点经消弧线圈接地方式。
8、至于1KV以下的电网,中性点采纳不接地方式来运行。
然而电压为380/220V的系统,采纳了三相五线制,零线是为了取到机电压,而地线是为了确保平安。
接地线分类及使用范围
接地线分类及使用范围接地线是指将设备或系统与地面电势相连的导线,其作用是保障人身安全及设备的正常运行。
接地线的分类及使用范围如下:1.保护接地线保护接地线用于保护系统和设备的安全运行,包括以下几个方面:-电力系统的保护接地线:用于传导电力系统中的故障电流,保护人员和设备的安全。
如高压设备的接地线、变压器设备的接地线等。
-电子设备的保护接地线:用于保护电子设备免受静电和电磁干扰的影响。
如计算机、通信设备的接地线等。
-建筑物的保护接地线:用于保护建筑物免遭雷击和静电放电的损害,确保建筑物和人员的安全。
如建筑物的接地线、大楼雷击接地线等。
-其他系统设备的保护接地线:如机械设备、化工设备等的接地线。
2.功效接地线功效接地线主要用于工业生产中的特定设备及系统,以提供安全可靠的电气接地,其主要使用范围包括:-工业生产设备的功效接地线:如变频器、电焊机、UPS电源、电机驱动器等设备的接地线。
-工业自动化系统的功效接地线:如PLC控制系统、仪表控制系统、自动生产线等的接地线。
3.防雷接地线防雷接地线主要用于抗雷击和防静电干扰,其使用范围包括:-室外设备的防雷接地线:如无线电天线、通信塔等设备的接地线。
-室内设备的防雷接地线:如计算机、通信设备、电视机等设备的接地线。
4.系统接地线系统接地线是指将系统中各个部分相互连接并与地面电势相连的导线-电力系统的系统接地线:用于将电力系统中的各个部分相互连接,并与地面电势相连,以确保系统的正常运行和人员的安全。
-电子设备系统的系统接地线:用于将电子设备系统中的各个器件相互连接,并与地面电势相连,以保证系统的稳定性和可靠性。
-控制系统的系统接地线:用于将控制系统中的各个元件相互连接,并与地面电势相连,以确保控制系统的准确性和可靠性。
综上所述,接地线的分类及使用范围十分广泛,涉及到电力系统、电子设备、建筑物、工业设备等各个领域,其主要目的是保障人身安全和设备的正常运行。
在实际应用中,根据具体情况选择合适的接地线类型和安装方式,以确保接地线的有效性和可靠性。
电力系统的接地分类及具体内容
电力系统的接地分类及具体内容好啦,今天咱们来聊聊电力系统的接地问题。
听着就有点“高大上”,对吧?不过别担心,我保证不让你听得昏昏欲睡,咱们用简单的语言,尽量让这事儿轻松点儿。
接地啊,是电力系统里一个非常重要的环节。
你想啊,电流就像一条河流,它在电路里“奔流不息”,那如果没有一个地方让它能“流”出去,万一发生了什么意外,电流跑到不该去的地方,后果可就严重了。
所以说,接地其实是为了保证电力设备、人的安全,还有那电力系统本身能稳定运行。
说到接地,咱们得先弄明白不同的接地方式。
别急,这部分一会儿就给你简单讲清楚。
你要是走进电力系统大门,一眼看到的就是几种常见的接地方式,分别叫做“直接接地”、“间接接地”和“无接地”。
这些听起来都挺“科幻”的,但一了解,你就知道其实没啥难的。
直接接地就是把电力系统的零线直接接到地面上。
这就像你穿个高压靴,电流一碰到地面就得“乖乖”服从,安全第一。
间接接地呢,哎,这个就稍微复杂一点,它的零线不直接接地,而是通过一些设备来进行接地,像是电阻、电抗之类的。
这种方式好处是能限制电流的大小,降低故障时候的危险。
而无接地嘛,就厉害了。
它的电路里根本不接地,零线也不接地,这种方式听起来很酷,但其实并不常见,毕竟太多潜在的风险不太容易控制。
说完这些接地方式,咱们再来说说它们具体的应用场合吧。
你可别小看了这些接地方式,它们可是在不同的地方,发挥着不同的作用。
比如说,直接接地一般适用于一些高压电力系统,特别是在一些工业区和城市变电站。
要知道,这些地方电力负荷大,发生故障的几率也高,这时候直接接地可以迅速把电流引到地下,避免电力设备遭受更大的损坏,保证供电的稳定。
而间接接地嘛,它主要应用在一些低压系统,像住宅小区、一些小型厂区什么的。
为什么这么说?因为低压电流比较小,万一发生故障,不接地的话,电流会通过人体流向地面,极其危险。
间接接地能限制电流,降低触电风险,大家用电会更安全。
至于无接地方式,其实就是针对一些特殊需求,尤其是一些防止电流短路、减少设备损坏的情况。
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电力系统接地分类详解电力系统接地分类详解在电力系统中,接地是用来保护人身及电力、电子设备安全的重要措施。
通常我们将接地分为工作接地、系统接地、防雷接地、保护接地,用他们来保护不同的对象,这几种接地形式从目的上来说是没有什么区别的,均是通过接地接地导体将过电压产生的过电流通过接地装置导入大地,从而实现保护的目的。
现代工厂在接地上都要求形成一张严密的网,而所有的被保护对象都挂在这个安全的接地网上,但不同的接地都需要从接地装置处的等电位点连接。
对于防雷接地,主要是通过将雷电产生的雷击电流通过接地网这一有效途径引入大地,从而对建筑物起到保护作用。
一般有两种避雷方式供选择,其一是避雷针接地,其二是采用法拉第笼方式接地。
它们是两种不同的防雷模式,它们在防雷原理上有显著的区别。
避雷针的原理是空中拦截闪电、使雷电通过自身放电,从而保护建筑物免受雷击,避雷针的保护范围是从地面算起的以避雷针高度为滚球半径的弧线下的面积,对于法拉第笼,它认为避雷针的范围很小,而且在避雷针保护的空间内仍有电磁感应作用,而且避雷针附近是强的电磁感应区,有很大的电位梯度,在它周围有陡的跨步电压存在,在这一范围内的人们有生命危险,鉴于种种观点,现在的防雷接地系统中法拉第笼占有重要地位。
实验证明,一个封闭的金属壳体是全屏蔽的,在雷电流通过时,是沿着壳体的外表面流入大地,而在壳体的内部没有感应电动势及磁通,即雷电流没有对内部的设备产生干扰效应。
而法拉第笼下部的环状接地环、等电位均压网也避免了人在此等电位环境中被雷击的危险。
采用保护接地是当前低压电力网中的一种行之有效的安全保护措施。
通常有两种做法,即接地保护和接零保护。
将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接是电气工作的一个重点,也就是我们通常说的接地。
将电气设备和用电装置的金属外壳与系统零线相接叫做接零。
由于电力系统中采用保护接地,是我们对用电设备、金属结构及电子等设备采取的接地保护措施,这样就可以避免电器设备漏电、线路破损或绝缘老化漏电等漏电事故造成的伤害。
通过接地导体将可能产生的线路漏电、设备漏电及电磁感应、静电感应等产生的过电压通过接地回路导入大地,而避免设备等的损坏及保证人生的安全。
有了接地保护,可以将漏电电流迅速导入地下,而实现此目的就是要求所有的用电设备、钢结构及电子、仪表设备都要与接地网可靠连接,简单而言,在电力系统中,接地和接零的目的,一是为了电气设备的正常工作,例如工作性接地;二是为了人身和设备安全,如保护性接地和接零。
虽然就接地的性质来说,还有重复接地,防雷接地和静电屏蔽接地等,但其作用都不外是上述两种。
而针对不同的供电系统,这些接地也有不同的选择。
两种不同的保护方式使用的客观环境又不同,如果选择不当,不仅会影响对设备及人身的保护性能,还会影响电网的供电可靠性。
对于不同供电方式所要求的接地系统也有区别,采取的保护措施也不同。
保护接地中的接零保护与接地保护有几个方面的不同。
一是保护原理不同。
接地保护的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流,使其不超过某一安全范围,一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源;接零保护的原理是借助接零线路,使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时,利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。
二是适用范围不同。
根据负荷分布、负荷密度和负荷性质等相关因素。
来选择TT系统或TN系统(TN系统又可分为TN-C、TN-C-S、TN-S三种)不同的接地系统。
我国现行的低压公用配电网络,通常采用的是TT或TN-C系统,实行单相、三相混合供电方式。
即三相四线制380/220V配电,同时向照明负载和动力负载供电。
三是线路结构不同。
接地保护系统只有相线和地线,三相动力负荷可以不需要中性线,只要确保设备良好接地就行了,系统中的中性线除电源中性点接地外,不得再有接地连接;接零保护系统要求无论什么情况,都必须确保保护中性线的存在,必要时还可以将保护中性线与接零保护线分开架设,同时系统中的保护中性线必须具有多处重复接地。
在中性点不接地的供电系统中发生单相对地,非故障相对地电压可能升高为1.732倍相电压(即线电压),由于电容的倍压效益,接地点的间歇性电弧可能在电网中引起更高的过电压,使非故障相的绝缘薄弱点被击穿,造成两相短路,尤其电缆线路会因电弧发热得不到及时散发而爆炸。
而对于一些中性点不接地系统,在发生单相漏电时,因为没有泄露回路或回路电阻过大,而设备仍可以正常运行的原因,而因接地电流很小,问题不容易暴露,而当漏电电流一旦与接地良好的金属连接,就有火花放电等现象发生,系统就出现工作不正常现象。
因此对于这些小电流接地系统发生单相漏电时,不允许长时间运行,应尽快查出漏电部位并采取保护。
而对于中性点接地的供电系统,当发生单相接地故障时,接地点与供电设备接地点之间就会形成回路,接地电流很大,这种系统被称做大电流接地系统,而两个接地点的阻值越小,接地电流就越大。
所以对于中性点接地系统,中性点直接接地运行方式下应做到以下三点:①所有用电设备在正常情况下不带电的金属部分,都必须采用保护接零或保护接地;②在三相四线制的同一低压配电系统中,保护接零和保护接地不能混用,即一部分采用保护接零,而另一部分采用保护接地,但若在同一台设备上同时采用保护接零和保护接地则是允许的,因为其安全效果更好;③要求中性线必须重复接地,因为在中性线断开的情况下,接零设备外壳上都带有220V的对地电压,这是绝不允许的。
而我个人认为,有了这些很好的接地理论及体系,在设计及施工过程中,要实现彻底的接地保护,有两个工作重点也是不容忽视的,第一部分接地装置的安装,它们必须确保接地阻值在设计范围之内,具备安全、可靠的优点,而且需要通过定期的测量确定接地可靠性;第二部分就是引下线及接闪器,设备、金属结构及用电装置壳体等与接地网的可靠、正确连接。
因为有可能一点疏忽就可能对设备及人生的接地保护上失败。
例如,我们通常所有的接地连接在一起,构成一张严密的网,而各种设备与他们连接的点不同也是有很大区别的。
如果你认为,所有的接地都连接在一起,而选择仪表接地时想就近,选择了一根防雷引下线作为仪表系统接地的引入点,在发生雷击过电流时,就有可能因大的雷击过电流及强的电磁感应对仪表设备及PLC 等一些接地要求很严格的精密设备赞成损坏。
所以接地连接需要我们一定按设计及规范施工。
通常情况下,对于单个建筑物,从接地极、接地网(底下暗敷部分)到等电位接地板,需要将接地网引上点都接到此点,再由此往各个设备及及需要接地保护的部位连接,这样避免电器漏电或雷击过电流给人造成伤害,也避免给其他设备造成损坏。
漏电流直接由接地线通过等电位接地板对地放电,从而达到接地的目的。
高压系统常见接地方式有哪些?电力系统的接地方式根据系统与大地连接方式而定。
一般有不接地方式、消弧线圈接地方式、电阻接地方式、电感补偿、并联电阻接地方式、直接接地方式。
消弧线圈接地方式的适用范围,其优缺点是什么?采用消弧线圈接地方式时,最好能达到调谐的要求,也就是由消弧线圈所产生的接地电流的电感分量与电力系统的电容电流分量相抵消,此时故障电流仅由调谐后的电阻值、绝缘泄漏和电晕所产生。
此电流值甚小,因此这种接地方式也称小接地电流系统。
由于接地电流很小,不会烧毁发电机定子线圈,也不致产生火灾和爆炸的危险。
而且调谐后的电流与相电压同相,在同一时间过零,因此可以减少间歇重燃过电压和加速故障点的降压速度,故障相上恢复电压上升率也很低,因此电弧容易熄灭且不易重燃,闪络也受到限制,可以防止和减少电气设备击穿,也不易产生两相短路。
为了尽可能在不同运行方式下与系统电容电流调谐,必须采用调整消弧线圈分接头的方法获得适当电抗值。
当系统运行方式经常改变时,调谐工作量很大且不易达到要求,而且这种接地方式,寻找故障点也比较困难,并且工业和民用建筑中熟练人员比较少,因此近年来有改用电阻接地或采用微机综合保护接地的趋势。
中性点经消弧线圈接地方式,即是在中性点和大地之间接人一个电感消弧线圈。
当电网发生单相接地故障时,其接地电流大于30A,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。
为此,利用消弧线圈的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。
通过对消弧线圈无载分接开关的操作,使之能在一定范围内达到过补偿运行,从而达到减小接地电流。
这可使电网持续运行一段时间,相对地提高了供电可靠性。
该接地方式因电网发生单相接地的故障是随机的,造成单相接地保护装置动作情况复杂,寻找发现故障点比较难。
消弧线圈采用无载分接开关,靠人工凭经验操作比较难实现过补偿。
消弧线圈本身是感性元件,与对地电容构成谐振回路,在一定条件下能发生谐振过电压。
消弧线圈能使单相接地电流得到补偿而变小,这对实现继电保护比较困难。
什么是电感补偿、并联电阻接地方式?这种方式用于接地电容电流超过10A的电力系统,单相接地时不跳闸可继续运行2ho电感按完全补偿系统电容电流来选择,即流经电感的电流等于系统最大和最小运行方式下的接地电容电流的平均值。
并联电阻直接接人系统中性点,其电阻值按流经其上的电流不小于系统的电容电流来选择。
并联电阻的目的是防止断路器三相不同时合闸时引起串联谐振过电压。
最小运行方式不考虑停机后的运行方式。
电感一般选用标准规格的消弧线圈。
中性点直接接地方式的适用范围,其优缺点是什么?变压器或发电机的中性点宜直接或经过小电阻(例如经过电流互感器)接到接地装置上则为直接接地方式,由于这;种接地方式的接地电流比较大,所以采用这种接地方式的系统,也称为大电流接地系统。
当其接地系数不超过1.4时为中性点有效接地系统。
接地系数是一相或另两相接地时健全相与接地点的电位差和接地前两者间电位差的比值。
中性点直接接地方式,即是将中性点直接接人大地。
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,若工作人员误登电杆或误碰带电导体,容易发生触电伤害事故。
对此只要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。