中性点接地作用、电力系统
电力系统中性点接地
简约清新风 2019.4.17
C 目录 ONTENTS
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背景介绍
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中性点接地的重要性
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中性点接地的类型
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中性点接地的设备
5 中性点接地的故障与保护
6 中性点接地的未来发展
01
背景介绍
电力系统概述
电力系统的组成
电力系统由发电厂、输电线路和配 电网组成
电力系统的功能
电Байду номын сангаас系统用于将发电厂产生的电 能传输到用户终端
电力系统的重要性
电力系统对现代社会的供电需求至 关重要
中性点接地的定义
定义
中性点接地是指将电力系统中的中性点与 地连接起来的一种电气连接方式。
作用
中性点接地可以提供电力系统的安全性和稳定 性。
目的
中性点接地的主要目的是保护人身安全和设 备的正常运行。
02
中性点接地的重要性
电力系统中性点接地的作用
中性点接地的安全性考虑
电气安全
01 确保电力系统的正常运行和人员的安全
火灾安全
防止电气设备因中性点接地问题引发火
02
灾
电击安全
03 减少电击风险,保护人员免受电击伤害
03
中性点接地的类型
接地电阻的要求
接地电阻应该足够小,以确保在 故障时能够迅速排除故障电流
直接接地
接地装置的作用
用于将电力系统的中性点与地面 直接连接,形成低阻抗的接地通 路
06
中性点接地的未来发展
智能中性点接地系统
智能中性点接地系统是一种基于智能电网技 术的创新解决方案。通过对中性点接地设备 进行实时监测和数据分析,系统能够及时发 现潜在的故障风险,并提供相应的预警和处 理建议。该系统利用先进的传感器和通信技 术,实现对中性点接地设备的远程监控和管 理,大大提高了电力系统的安全性和可靠 性。同时,系统还能够对中性点接地设备的 运行状态进行评估和优化,提供有效的运维 策略,降低了运维成本。智能中性点接地系 统是电力系统中性点接地技术发展的重要方 向之一,将为电力系统的稳定运行和智能化 发展提供有力支持。
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。
电力系统中性点接地
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中性点直接接地系统
中性点直接接地系统的优点:发生单相接地时,其它两相 完好对地电压不升高,因此可降低绝缘费用。 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
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中性点经消弧线圈接地
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。为了克服这个缺陷,便出现了经消弧 线圈接地的方式。在35kV电网系统中,广泛采用了 中性点经消弧线圈接地的方式
低压变压器电阻柜(8个),电阻:45Ω-135Ω
高压变压器电阻柜(2个),电阻:13.18Ω 透平发电机电阻柜(2个),电阻:30.3Ω
HULL采用高阻接地,共6个接地电阻柜:
高压变压器电阻柜(4个),电阻 :900Ω Essential发电机电阻柜(2个),电阻:1500Ω
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Topside接地电阻柜外观
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HULL接地电阻柜外观
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蓬勃接地电阻柜介绍
蓬勃接地电阻柜采用上海新上阻的GZ型接地电阻器,用于 联接变压器和发电机与大地之间的一种保护型电器。当电力系 统出现故障时,配电系统中性点将偏移,中性点通过电阻接地 限制了故障电流,使电力系统有时间进行检测,诊断保护和切 换,避免设备损坏。
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蓬勃接地电阻柜介绍
电力系统中性点接地
潘峰
电力系统接地
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。
中性点接地
中性点接地中性点接地作为一个重要的概念,在电气工程领域中扮演着至关重要的角色。
它是指电路中的第三个接线点,也称为零线,用于将电路的中性与大地连接起来。
中性点接地在保证电路正常运行和安全使用方面发挥着重要的作用。
首先,中性点接地可以提供电气系统的保护。
当电路中出现故障或过载时,中性点接地可以有效地将电流地回路的电位调整到零,从而防止电压过高而损坏设备。
此外,当电路发生故障时,中性点接地还可以在电路上形成短路,通过自动跳闸或熔断器断电,确保人身安全和防止火灾的发生。
其次,中性点接地还可以减少电气干扰。
在电气系统中,由于电气设备的运行和互连引起的电磁干扰是很常见的。
使用中性点接地可以将这些干扰的电压分成两部分,一部分被引入到大地上,从而减少对电气设备的干扰,保证设备正常运行。
此外,中性点接地还有助于提高系统的可靠性。
在三相电源系统中,中性点接地可以平衡三相电流的负载,减少对电源和设备的不平衡和过载。
这样可以提高系统的稳定性和可靠性,从而减少电路的故障率,延长设备的使用寿命。
然而,中性点接地也存在一些潜在的问题。
例如,在系统中存在电流不平衡时,中性点接地可能无法完全实现电流的分流,并可能导致电路不平衡和设备的过载。
因此,在设计和安装中性点接地系统时,需要充分考虑电路的特性和负载的平衡,以确保系统的可靠运行。
总之,中性点接地在电气工程领域中扮演着非常重要的角色。
它不仅能够保护电路和设备的安全,减少电磁干扰,提高系统的可靠性,还能够确保电气系统的正常运行。
在实际应用中,需要根据具体的电路和设备要求来设计和实施中性点接地系统,以最大限度地发挥其作用。
电力系统中性点运行方式
电力系统中性点运行方式电力系统中性点的运行方式正确与否,对电力系统的安全运行有很大的意义。
它关系到绝缘水平、通信干扰、继电保护及自动装置的正确动作等方面。
下面从电力系统运行的角度说明中性点的运行方式及所对应的电压等级。
一、电力系统中性点的运行方式发电机和变压器星形连接的结点称之为电力系统的中性点。
中性点的运行方式对电力系统的运行十分重要,是涉及到电力系统许多方面的综合性问题。
我国电力系统中性点运行方式有3种,直接接地(有效接地),不接地(中性点绝缘)和从属于不接地方式的经消弧线圈接地(非有效接地)。
二、中性点不接地系统对 中性点不接地系统,当一相发生故障接地时,不能构成短路回路,系统中点没有短路电流,系统仍可继续运行。
正常情况下三相对称,线间和相对地组成的等值电容 相等,中性点为地电位。
如果中性点与地向连,连线中没有电流,A相、B相、C相对地都是相电压,各相对地电容电流超前各相电压90°,通常树值不大。
若发生C相接地,C相自然成为地电位,C相与地之间形成的回路中的电压方程为U’c= Uc+Uo=0此时中性点对地电压Uo= -Uc其他两相对地电压Ua ,Ub为U’a= Ua+Uo= Ua-Uc=1.732 Uc∠-150°U’b= Ub+Uo= Ua-Uc=1.732 Uc∠150可以看出,当C相发生接地时,中性点对地电压升高为相电压,而非故障相对地电压升高为线电压;但三相线电压不变。
因此,只要各相对地绝缘能承受线电压,发生 单相接地时对三相用电设备的运行没有影响。
这是中性点不接地系统的一大优点。
按规程规定,在此情况下电网仍可运行2h。
但此时应发出单相接地的预告信号, 告之值班员并采取相应的措施。
在正常运行条件下,三相对地电容对称,三相电容电流之和为零。
发生单相接地的情况下,如C相接地,流过接地点的接地电流应为A、B两相对地电容电流之和,即Id= -(Ica+Icb)= -(jωCUa+jωCUb )Id=j3ωCUc可见Id在相位上超前向量Uc90°,为容性电流,是正常时一相电容电流的3倍。
电力系统中性点接地
110kV高压系统
中性点直接接地或经电阻接地电力系统
我国220/380V低压配电系 统,广泛采用中性点直接 接地(经小电阻接地)的 运行方式,而且引出有中 性线N、保护线PE、保护中 性线PEN。
三相 设备
Hale Waihona Puke 单相 设备低压配电系统低压配电系统的接地型式 中性线(N线)的功能:一是用来接用额定电压为系统相电压 的单相用电设备;二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单 相电流;三是减小负荷中性点的电位偏移。 保护线(PE线)的功能:它是用来保障人身安全、防止发生 触电事故用的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分(指正 常不带电压但故障情况下可能带电压的易被触及的导电部分, 例如设备的金属外壳、金属构架等)通过保护线接地,可在设备 发生接地故障时减少触电危险。 保护中性线(PEN线)的功能:它兼有中性线(N线)和保护线 (PE线)的功能。这种保护中性线在我国通称为“零线”,俗称 “地线”。 低压配电系统按接地型式,分为TN系统、TT系统和IT系统。
四种运行方式
中性点不接地电力系统 中性点经消弧线圈接地电力系统 中性点直接接地电力系统 中性点经电阻连接接地的电力系统
中性点不接地电力系统
& UA
IA0
IB0
IC0
& UB
& UC
a) 电 路 图
b) 相 量 图
发生单相接地时的电压电流变化情况
& − IC
& UA
& − UC
& UC
& UB
a) 电 路 图
loh lcab
中性点经消弧线圈接地电力系统
& UC
a) 电 路 图
b) 相 量 图
中性点接地方式在电力系统中的作用及意义
科 学论 坛
2 1大 电流 接地 方式
() 1 中性 点直 接接地 方 式 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
1概述 在发 展初 期 , 电力系 统 的容 量 较 小 ,当时 人 们认 为 工频 电压 升高 是 绝 缘故 障的主 要原 因 ,即使相 电压 短 时升 高至 43倍, 也会威 胁 安全运 行 。 由 于对过 电流 的一 系列危 害作 用估 计不 足 ,同时对 电力 设备 耐受 工频 过 电流冲 击 的 能力估 计过 高,所 以,电力 设备 的 中性点 最初 都采 用直 接接地 方 式运行 。 随着 电力 系统 的 扩大 ,单 相 接地 故 障增 多 ,线 路 断路 器 经 常跳 闸 ,造 成 频繁 的停 电事 故 ,于是 ,便将 上 述 的直接 接地 方 式改 为不接 地 方式 运 行 。 尔 后 , 由于工 业 发展 较 快 ,使 电力 传 输 容 量 增 大 , 距 离 延 长 , 电 压 等 级逐 渐升 高, 电力系 统 的范围 不断扩 大 。在这种 情 况下发 生 单相接 地 故障 时,接 地 电容 电流 在故 障点 形成 的 电弧不 能 自行 熄灭 , 同时 ,间隙 电弧产 生 的过 电压 往往 又 使事 故扩 大 ,显著 地降 低 了 电力 系统 的运 行 可靠 性 。 为 了解 决系 统 中出现 的这 些 问题 ,当时世 界上 两个 工业 比较 发达 的 国家 分别 采用 了不 同 的解 决途 径 。德 国为 了避 免对 通讯 线路 的干 扰和 保障 铁路 信 号 的正确 动作 ,采 用了 中性 点经消 弧线 圈 的接地 方式 , 自动 消 除瞬 间的单 相 接地 故 障;美 国采用 了 中性 点直接 接地和 经低 电阻,低 电抗 等接 地方 式 ,并 配合 快速 继 电保 护和 开关 装置 ,瞬 间跳 开故 障线路 。这 两种 具有 代表 性 的解 决办 法 ,对 后来 世界上 许 多 国家 的 电力系 统 中性点 接地 方式 的发 展产 生 了很 大 的影 响 。 近 十几 年 来 ,在 飞速 发展 的社会 生 产 力 的推 动 下 ,已经 形成 了遍 布世 界各地 的 强大 电力系 统 。当今世 界上 已经偶 来 从低压 ,中压 ,高压到 超 高压 , 特高压 等 多种 电压等级 的 电力系 统 。在不 断深化 的理 论研 究和 日益 丰 富的运 行经验 的基 础上 ,人们 对 中性 点的各 种不 同接 地方 式有 了更好 的 掌握 ,并进 行 了创 造性 的应用 ,使 当今 电力 系统 的建设 发展 和安 全经 济运 行均 达到 了很 高的水 方式 ,主 要在于 正确 认识 和 处理其 中最 常见 的 单 项接 地故 障 问题 。随着 电力 系统 的延 伸扩展 ,额定 电压 逐级 升高 ,中性 点 接地 方 式 也 在发 展 变化 。遵 循 电压 ,电流 的 互 换特 性 这 一基 本理 念 ,分别 确定 中压 ,高压 ,超高 压 和特 高 压 电网 的中 性 点接 的 方式 ,一般 可获 得 比 较合理 的结果 。 简 而 言 之 , 电力 系 统 中性 点接 的方 式 是 一 个 系统 工 程 问题 。 2电 力系 统 中性 点接 地 常用 方式 电力 系统 的 电压 等级 较 多,不同额 定 电压 电网 的中性 点接 地方 式也各 有 不 同,适 当地 对其 划分 ,有 助于 正确 地 理解 ,选 择和 处 理相关 的 问题 。 电力 系统 的 中性 点 接 地方 式 虽 然有 很 多种 ,但 基 本上 可 以划 分 为 两大 类 :凡是 需要 断路器 遮 断单相 接地 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 在 大 电 流接 地 方 式 中 ,主 要 有 :1中性 点 直 接接 地 方 式 ;2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 。 在 小 电流 接 地 方 式 中 , 主 要 有 : 1 中性 点谐 振 ( 消 弧 线 圈 )接 地 经 方 式 ;2 中性 点 不 接 地 方 式 ;3 中性 点 经 高 电 阻接 地方 式 。
中性点接地的原理
中性点接地的原理
中性点接地是指将电气设备或电力系统的中性点(通常是三相电系统的中性点)通过接地连接到地球,以实现安全的电气接地系统。
其原理可以概括如下:
1. 保护人身安全:中性点接地可以将电气设备的金属外壳连接到地下,当设备出现漏电等故障时,瞬时电流可以通过接地回路流入地下,从而防止人体触电,确保人身安全。
2. 平衡电压:中性点接地还可以平衡电力系统的电压。
在三相电系统中,由于对称性的存在,三相电压应当相等。
而当电力系统中存在单相接地故障时,中性点接地可以将故障相的电压降至零,从而使三相电压保持平衡。
3. 排除干扰电流:中性点接地还能够排除由于电力系统与其他电气设备之间的电容耦合产生的感应电流。
当设备之间存在电感或电容连接时,由于电感或电容的存在,可能会导致感应电流,在接地后,这些感应电流可以通过接地回路排除。
需要注意的是,在进行中性点接地时,应当符合相关的电气安全标准和规范,确保接地电阻足够低且接地回路畅通,以确保安全可靠的电气接地系统的建立。
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平安运行和人身平安至关重要。
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本钱低、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。
电力系统的中性点运行方式
电力系统的中性点运行方式电力系统的中性点(实际上是指电力系统中发电机、变压器的中性点)接地或不接地是一个综合性的问题,中性点接地方式对于电力系统的运行,特别是对发生故障后的系统运行,有多方面的影响,所以在选择中性点接地方式时,必须考虑许多因素。
电力系统中性点的接地有中性点直接接地、经电阻接地和经消弧线圈接地三大类。
其中经电阻接地又分经高电阻接地、经中电阻接地和经低电阻接地三种。
中性点直接接地、经中电阻接地和经低电阻接地称为大接地电流系统;中性点不接地、经消弧线圈接地和经高电阻接地称为小接地电流系统。
一、中性点不接地系统电力系统的每一相对地都有电容,它们分布在输电线路全长上和电气设备中,为了使讨论简化,设三相系统是完全对称的,并将分布的相对地电容用集中在线路中央的电容C 来代替,如图1-2。
因为在中性点不接地系统中发生一相接地时,电力系统相间电压并不改变,因而相间电容所引起的电容电流也不会改变,所以可以不予讨论。
在正常工作状态下,电网各相对地的电压U A 、U B 、UC 是对称的,并且在数值上等于电网的相电压,电源各相中的电流I A 、I B 、I C 分别等于负荷电流I fA 、I fB 、I fC 和各相对地的电容电流0A I 、0B I 、0C I 的相量和,见图1-2(a )、(b )。
此时三相电容电流0A I 、0B I 、0C I的相量和等于零,流经地中的电流为零。
中性点对地电压0U =0。
因此,这种电网,在正常运行时,中性点接地与否,对系统运行无任何影响。
但如果发生一相接地,情况将发生明显的变化。
(a ) (b )图1-2 中性点不接地的三相系统(正常工作状态)(a )电流分布; (b )A 相电流、电压相量关系图1-3表示当C 相在d 点发生金属性接地时的情况。
接地后故障点d 的电压为零,即Cd U=0。
这时,按故障相条件,可以写出电压方程式00==+Cd C U U U (1-1)式中 U C ——C 相电源电压;U 0——中性点对地电压 所以 C U U -=0 (1-2)图1-3 中性点不接地的三相系统(C 相接地)(a )电流分布;(b )相量关系上式表明,当发生C 相金属性接地时,中性点的对地电位不再为零,而是-UC 。
中性点直接接地原理
中性点直接接地原理中性点直接接地原理是电力系统中用于保证电流回流以及保护设备安全的一种接地方法。
该方法的基本原理是,通过将电力系统的中性点与地之间连接,形成一个低阻抗路径,使得电流能够回流到地中,从而保持电力系统中的电位平衡,并确保设备的安全运行。
在电力系统中,大部分电源及负载设备都是通过相对于地的电位差来工作的。
当负载电流流经不平衡系统时,中性点会形成不平衡电压,这可能导致设备损坏、电弧产生以及人身安全事故。
因此,必须将中性点与地连接起来,以确保中性点的电位接近于地势,保证电力系统的安全运行。
中性点直接接地原理的基本步骤如下:1. 将中性点与地连接起来:中性点可以通过各种方式与地相连接,如通过接地电极、接地电缆或接地引线等。
这样就能够形成中性点到地的低阻抗路径。
2. 保证接地系统的可靠性:为了确保中性点直接接地的有效性,接地系统必须具备良好的可靠性。
这包括接地电极的选择、埋设深度的确定以及接地系统的连通性检测等。
3. 定期检测中性点接地电阻:中性点直接接地系统的电阻值是一个重要参数,应定期检测以确保其符合要求。
一般来说,电阻值应小于规定的限值,以保证接地系统的性能。
中性点直接接地原理具有以下优点:1. 安全性提高:通过将中性点直接接地,可以迅速将故障电流分流至地中,减小电压的不对称,使得电力系统中各个设备的电压都能够得到有效的控制和保护。
从而提高了电力系统的安全性。
2. 设备保护:中性点直接接地可以有效地保护设备免受电弧产生的危害。
电弧是一种危险的火花,容易引发火灾,而中性点直接接地可以有效地将电弧引至地中,从而减小潜在的火灾风险。
3. 防止电位升高:中性点直接接地可以防止电位升高现象的发生。
当电源或负荷不平衡时,中性点会形成不平衡电压,而中性点直接接地可以将这种电压平衡到接近地势,从而避免电位升高。
4. 降低电磁干扰:中性点直接接地可以有效地降低电磁干扰。
在电力系统中,电流会在各个设备之间流动,形成磁场,而中性点直接接地可以有效地将磁场引至地中,减小磁场对周围设备的干扰。
中性点接地
中性点接地
中性点接地是一种电气保护装置,被广泛应用于电气系统中,用于对电流进行限制和分配,以保护设备和人身安全。
中性点接地是指将电气系统中的中性点(通常为变压器或发电机组的中性点)通过较低的电阻与地相连,以限制电流的流动。
在正常情况下,电荷在电气系统中的流动是从发电机组经过变压器到负荷,然后通过返回中性点回到发电机组。
然而,由于一些外部因素(如线路故障或设备故障),电流可能会逆流,从而导致电气设备损坏、引发火灾等严重后果。
为了避免这种情况的发生,中性点接地被引入到电气系统中。
中性点接地的原理是通过将电气系统的中性点与地相连,形成一个低阻抗的回路,使电流能够通过地回到中性点,从而实现电流的限制和分配。
在正常情况下,电流流向负载,然后返回中性点,而不会流向地。
但是,当线路故障或设备故障发生时,电流会通过地回路流回中性点,从而迅速地切断电流,保护设备和人身安全。
中性点接地有许多不同的类型,包括低阻抗接地、星形接地和零序电流接地等。
其中,低阻抗接地是最常见和最常用的一种。
它通过将中性点与地相连,形成一个低阻抗回路,从而限制电流的流动。
这种接地方式具有响应时间短、电流限制能力强等优点,广泛应用于各种类型的电气系统中。
此外,中性点接地还可以提供准确的故障电流测量和过电流保护,以及检测和记录系统中的故障情况。
通过监测系统中的故障电流,可以及时发现并排除潜在的故障,以确保电气
设备和人身安全。
总之,中性点接地在电气系统中起着非常重要的作用,能够有效地限制和分配电流,保护设备和人身安全。
它的应用范围广泛,具有多种类型和功能,对于维护电力系统的稳定运行至关重要。
电力系统中性点运行方式简介
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中性点接地方式 中性点直接接地的特点:
1. 它在发生一相接地故障时,非故障相地对电压不会增高, 因而各相对地 绝缘即可按相对地电压考虑。电网的电压愈高,经济效果愈大;所以 在110KV及以上的系统,都采用中性点直接接地。
2. 在中性点直接接地系统中,当发生一相接地时,这一相直接经过接地 点和接地的中性点短路,一相接地短路电流的数值最大,因而应立即 使继电保护动作,将故障部分切除。
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消弧线圈的作用:
1.补偿了接地点电容电流, 2.降低了故障相电压恢复速度, 有利于使接地点电弧自动熄灭
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单相接地后系统电流分布图
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中性点接地方式 4、经电阻接地: 优点:永久性接地可快速切除,保护简单 缺点:接地电流较大,需要跳闸
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我国电力系统中性点的运行方式
电力系统中性点接地方式电力系统 2.什么是中性点
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电力系统定义:
由发电、输电、变电、 配电、用电设备及相应的 辅助系统组成的电能生产、 输送、分配、使用的统一 整体称为电力系统。
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什么是中性点
中性点的定义
在星形连接的三相电路中,其三个 线圈(或绕组)连在一起的一点称为中 性点。
电力系统的中性点是指三相电力系 统中绕组或线圈采用星形连接的电 力设备(如发电机、变压器等)各 相的连接对称点和电压平衡点,其 对地电位在电力系统正常运行时为 零或接近于零。电力系统中性点接 地是一种工作接地,保证电力设备 和整个电力系统在正常及故障状态 下具有适当的运行条件。
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中性点接地方式分类
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电力系统中性点接地方式及其作用
电力系统中性点接地方式及其作用摘要:电力系统中性点接地方式是一个涉及电力系统诸多方面的综合性问题。
它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、继电保护和自动装置的配置等有关,直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性。
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操作规程。
图一:中性点直接接地系统图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,投资较少。
适用于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。
电力系统中性点接地方式讲解
4 中性点运行方式
中性点的运行方式主要有两大种: ➢ 中性点直接接地系统
又称大电流系统,主要用在110KV及以上的供电系统和 380V系统 。直接接地系统发生单相接地是会使保护马上动 做切除电源与故障点。 ➢ 中性点不接地或经消弧线圈接地
中性点不接地和经消弧线圈接地,主要用在35KV及以 下的供电系统。不接地系统如果发生单相接地,系统可以正 常运行两小时以内,必须找出故障点进行处理,否则会扩大 故障。
4.5 中性点经消弧线圈接地系统 该方式就是在中性点和大地之间接入一个电感消弧线圈, 在系统发生单相接地故障时,利用消弧线圈的电感电流补偿 线路接地的电容电流,使流过接地点的电流减小到能自行熄 灭的范围,它的特点是在线路发生单相接地故障时,可按规 程规定满足电网带单相接地故障运行2h。 对于中压电网,因接地电流得到补偿,单相接地故障不 会发展成相间短路故障,因而中性点经消弧线圈接地方式大 大提高了供电可靠性,这一点优越于中性点经小电阻接地方 式。
5 间歇电弧接地过电压
5.2 分析 在分析间歇电弧接地过电压时主要有两种假设: 以高频电流第一次过零熄弧为前提进行分析,称高频
熄弧理论。按此分析过电压值较高,因高频电流过零时, 高频振荡电压正为最大值,熄弧后残留在非故障相上的电 荷量较大,故电压较高。
以工频电流过零时熄弧为前提分析,称工频熄弧理论。 按此分析,熄弧后残留在非故障相上的电荷量较小,过电 压值较高,但接近系统中实测过电压值。
3 电力系统接地方式
3.2 中性点接地系统 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。
中性点接地闸刀的作用及原理
中性点接地闸刀的作用及原理中性点接地闸刀是电力系统中的一种保护装置,主要用于对系统中发生的中性点接地故障进行检测和处理。
它能够及时切除接地故障点,保护系统设备的安全运行,防止电器设备的损坏和人身伤害的发生。
中性点接地闸刀的作用主要有以下几个方面:1. 检测中性点接地故障:中性点接地故障是电力系统中常见的故障形式之一,常常由线路绝缘损坏、设备绝缘破损或者接地故障电流过大等原因引起。
中性点接地闸刀能够检测到该故障发生,并通过报警信号将故障位置标识出来。
2. 防止二次故障:当中性点发生接地故障后,电力系统会产生较大的故障电流,如果不及时采取措施切除故障点,将会导致系统出现二次故障。
中性点接地闸刀可以及时切除接地故障点,避免二次故障的发生,保护系统设备的安全运行。
3. 保护设备安全运行:中性点接地故障对电力设备的绝缘性能造成很大的威胁,容易导致设备的短路、烧坏等故障。
中性点接地闸刀能够及时检测到接地故障并切除故障点,保护设备的安全运行,延长设备的使用寿命。
中性点接地闸刀的工作原理如下:1. 故障检测:中性点接地闸刀通过测量电流变化来检测中性点接地故障。
当电力系统中出现中性点接地故障时,电流会通过接地故障点流向地面,形成漏电电流。
中性点接地闸刀通过检测接地故障点处的电流大小和变化趋势来判断中性点是否接地故障。
2. 故障切除:当中性点接地故障被检测到后,中性点接地闸刀会立即切除故障点,切断故障点和系统的连接,防止故障电流继续流向设备和其他线路。
中性点接地闸刀可以通过机械或电信号开关等方式实现切除故障点的功能。
3. 报警信号:中性点接地闸刀在切除故障点后,会通过报警信号通知操作人员故障的发生和位置,以便进行进一步的故障处理和修复。
报警信号可以通过声音、光信号等方式传递。
中性点接地闸刀通过检测和切除中性点接地故障,保护了电力系统设备的安全运行。
同时,它还能够提高系统的可靠性和稳定性,减少故障对系统的影响,确保电力供应的稳定性和连续性。
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母线联络柜:也叫母线分断柜,是用来连接两段母线的设备(从母线到母线),在单母线分段、双母线系统中常常要用到母线联络,以满足用户选择不同运行方式的要求或保证故障情况下有选择的切除负荷。
PT柜:电压互感器柜,一般是直接装设到母线上,以检测母线电压和实现保护功能。内部主要安装电压互感器PT、隔离刀、熔断器和避雷器等。
隔离柜:是用来隔离两端母线用的或者是隔离受电设备与供电设备用的,它可以给运行人员提供一个可见的端点,以方便维护和检修作业。由于隔离柜不具有分断、接通负荷电流的能力,所以在与其配合的断路器闭合的情况下,不能够推拉隔离柜的手车。在一般的应用中,都需要设置断路器辅助接点与隔离手车的联锁,防止运行人员的误操作。
内部元器件包括:母线(汇流排)、断路器、常规继电器、综合继电保护装置、计量仪表、隔离刀、指示灯、接地刀等。
从应用角度划分:
进线柜:又叫受电柜,是用来从电网上接受电能的设备(从进线到母线),一般安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。
出线柜:也叫馈电柜或配电柜,是用来分配电能的设备(从母线到各个出线),一般也安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。
电流互感器(CT、AV)的特点是:一次侧绕组N1粗而少、二次侧绕组N2细而多,二次侧的额定电流I2一般为5A(根据N1I1=N2I2可以近似算出一次侧电流I1,或者根据一次侧电流I1选择相应变比的电流互感器)。由于CT在工作时一次绕组和二次绕组都是分别串联在一次回路与二次控制回路中的,根据变压器的特性U1I1=U2I2可以得出,二次侧在工作时的工作电压,该电压在开路时非常大,故CT是绝对不允许开路的。按照用途来划分,通常可以分为保护和测量用CT。测量CT在一次回路出现短路故障时,容易饱和,以限制二次电流(二次绕组侧电流I2)过大,达到保护综保装置的目的;而保护CT在一次回路出现短路故障时,不应出现保护现象,以保证综保装置可靠动作。
计量柜:主要用来作计量电能用的(千瓦时),又有高压、低压之分,一般安装有隔离开关、熔断器、CT、PT、有功电度表(传统仪表或数字电表)、无功电度表、继电器、以及一些其他的辅助二次设备(如负荷监控仪等)。
GIS柜:又叫封闭式组合电器柜(Gas-Insulated Metal-Enclosed Switchgear),它是将断路器、隔离开关、接地开关、CT、PT、避雷器、母线等封闭组合在金属壳体内,然后以绝缘性能和灭弧性能良好的气体(一般用六氟化硫SF6)作为相间和对地的绝缘措施,适用于高电压等级和高容量等级的电网中,用作受配电及控制。
12.主令电器:
主令电器是一种机械操作的控制电器,对各种电气系统发出控制指令,用于系统内各种信号的转化和传输等,常用的转换开关、按钮、旋转开关、位置开关以及信号灯等都属于主令电器的范围。
13.接触器:
接触器是一种用于远距离频繁接通和开断交直流主电路及大容量控制电路的电器,主要控制对象是电动机、照明、电容器组等,分交流接触器和直流接触器。与断路器相比,不同之处在于:动作频率非常高(因此要求其电气寿命和机械寿命足够长);有较高的的开断和接通容量,但是一般用在1kV及以下的电压等级中,无法与断路器的几十千伏、几百千伏相比。
是指电力输送和分配的回路,其主要任务是进行电能的输送和分配。与其相连的设备称为一次设备或主设备,例如:变压器、断路器、熔断器、接地刀开关、输变配线缆等;通常将终端的用电设备,如:电动机(马达),照明灯等也归在一次设备的范围。也可以把一次回路理解为由输变配线缆+主设备(变压器、断路器等)+用电设备(马达、照明灯等)构成。
4.断路器:
正常工作情况下,断路器处于合闸状态(特殊应用除外),接通电路。当进行自动控制或保护控制操作时,断路器可以在综保装置控制下进行电路的分断或接通操作。断路器不仅可以通断正常的负荷电流,而且能够承受一定时间的短路电流(数倍甚至几十倍于正常工作电流),并可以分断短路电流,切除故障线路和设备。所以说,断路器的主要功能就是分断和接通电路(包括分断和接通正常电流、分断短路电流)。
10.手车/抽屉:
手车和抽屉分别是高压开关柜和低压开关柜的一部分,分别安装高压断路器和低压断路器及其继电器等元器件。由此划分出手车式开关柜(高压)和抽屉式开关柜(低压),他们与固定式开关柜的功能是基本相同的,主要区别是方便了维护和检修(手车和抽屉都可以通过机械操作机构摇把来推进、拉出)。手车和抽屉一般都有工作(正常运行时)、试验(试投运和现场试验时)和退出(维护、检修时)三种位置状态。
14.继电器:
继电器是用来在控制回路中控制其他电器(一般是一次电气主设备)动作或在主电路中作为保护用以及作信号转换用的电器,只适用于远距离的分断、接通小容量控制回路,比如:交流/直流电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、热继电器等。
中性点接地变压器的作用:
1.高电阻接地,可以限制接地电流,还可以适当减少接地过电压,但是没有必要弄一个很大的高电阻直接接到发电机中性点与大地之间.而是弄一个小电阻,再弄一台接地变压器,接地变压器的原边接中性点与地之间,副边接上一个小电阻即可,根据公式,一次侧呈现的阻抗等于二次侧电阻乘以变压器变比的平方,所以有接地变压器,可以用一个小电阻来发挥一个高电阻的作用.
电容器柜:也叫补偿柜,是用来作改善电网的功率因素用的,或者说作无功补偿,主要的器件就是并联在一起的成组的电容器组、投切控制回路和熔断器等保护用电器。一般与进线柜并列安装,可以一台或多台电容器柜并列运行。电容器柜从电网上断开后,由于电容器组需要一段时间来完成放电的过程,所以不能直接用手触摸柜内的元器件,尤其是电容器组;在断电后的一定时间内(根据电容器组的容量大小而定,如:1分钟),不允许重新合闸,以免产生过电压损坏电容器。作自动控制功能时,也要注意合理分配各组电容器组的投切次数,以免出现一组电容器损坏,而其他组却很少投切的情况。
分接(抽头)的概念:为适合电网运行需要,一般的变压器高压侧都有抽头,这些抽头的电压值都是用额定电压的百分比表示的,即所谓的分接电压。例如,高压10kV的变压器具有±5%的抽头,就是说该变压器可以运行在三个电压等级:10.5kV(+5%)、10kV(额定)、9.5kV(-5%)。一般来说,有载调压变压器的抽头数(分接点)较多,如7分接点(±3×2.5%)和9分接点(±4×2%)等。由于不能够完全保证分接开关的同步切换,所以有载调压变压器一般不能够并联运行。
由于断路器的动、静触头一般都是被包在充满灭弧介质的容器中,所以断路器的分、合状态不可以直接判断,一般是通过断路器的辅助器件(如分合位指针等)来判别。
5.隔离刀:
隔离刀(或称隔离开关)由于有明显的断口可以识别接通或分断,主要是用来隔离高压电源的,以保证线路和设备的安全检修,能分断的电流很小(一般只有几个安培)。由于没有专门的灭弧装置,所以它不能用来分断故障电流和正常工作电流,不允许带负荷进行分断操作。
负荷开关与隔离刀类似,都有明显的断开间隙,可以很容易的判别电路是处于接通还是断开状态。
8.变压器:
简单的说,变压器就是利用交变电磁场来实现不同电压等级转换的设备(实际上是电能的转换),其变换前后的电压不发生频率上的变化。按照其用途可以分很多种,如电力变压器、整流变压器、调压器、隔离变压器,以及CT、PT等。我们在工程现场经常遇到的是电力变压器。
电压互感器(PT、AV)的特点是:一次绕组匝数N1多,二次绕组匝数N2少,相当于一个降压变压器(二次侧额定电压一般为100V)。由于PT在工作时一次绕组和二次绕组都是分别并联在一次回路和二次控制回路电压线圈的,而由于电压线圈的阻抗很大,所以PT二次侧的电流非常小,二次绕组近似于空负荷状态;但二次绕组本身的阻抗是很小的,所以如果二次绕组短路,则将会导致非常大的二次侧电流(N1I1=N2I2)。故PT的二次绕组绝对不能够短路。
11.接地刀:
接地刀(也叫接地开关)主要:一是用来在线路和设备检修时,为确保人员安全进行接地用的;二是可以用来人为地造成系统的接地短路,达到控制保护的目的。
第一个作用很好理解,不做介绍。第二个作用是这样的:接地刀通常是接在降压变压器的高压侧,当受电端发生故障或者变压器内部故障时,接地刀开关应自动闭合,造成接地短路故障,迫使送电端(上端)断路器迅速动作,切断故障,所以说这是个人为的接地短路故障,目的就是保证送电端的断路器能够快速动作。
三是动作后本体损坏,不能重复使用,必须更换;
熔断器是否熔断可以通过熔断指示器判别,也可通过熔体外观上判别;常用的保险丝、保险管都属于该类电器范围。
7.负荷开关:
负荷开关具有简单的灭弧装置,灭弧介质一般采用空气,可以接通和分断一定的电流和过电流,但是不能分断短路电流,不能用来切断短路故障。所以绝对不允许单纯用负荷开关来替代断路器;如果要采用负荷开关,必须与前面提到的高压熔断器配合使用(实际上往往用熔断器和负荷开关串联使用,用作简单的过负荷保护,以降低工程造价)。
由于在分断和接通电路的过程中,断路器的动触头与静触头之间不可避免的要产生电弧。为了保护触头,减少触头材料的损耗和可靠分断电路,必须采取措施来尽快熄灭电弧,其中一种就是采用不同的灭弧介质填充到断路器的动、静触头间。按灭弧介质的不同断路器可以分为:油断路器(多油、少油)、六氟化硫(SF6)断路器、真空断路器、空气断路器等。我们在工程中经常接触到的高低压开关柜里的主要一次设备就是断路器。
2.二次回路/控制回路与二次设备/控制设备:
指对一次设备进行控制、指示、测量(计量)、监视和保护的回路,其主要任务是对一次回路的运行状态、运行参数等进行监控,保证回路的正常运行。与其相连的设备称为二次设备或控制设备,也叫控制电器,包括: PT(电压互感器)、CT(电流互感器)、接触器、继电器、综合保护装置、断路器辅助接点、各种操作按钮、计量仪表、二次回路的控制线缆等。
与变压器相关的一些主要的技术参数包括:
额定容量:指额定工作条件下变压器的额定输出能力(等于U×I,单位为kVA);
额定电压:空载、额定分接下,端电压的值(即一次、二次侧电压值);