配电网中性点不同接地方式的优缺点
关于配电网中性点不同接地方式的优点及可靠性探讨
关于配 电网中性 点不 同接地 方式的优 点及可靠性探 讨
.
王 云 霞
( 坊 供 电 公 司 , 北 廊 坊 05 0 ) 廊 河 6 00
摘
要: 城市配 电网中性点不 同接地 方式的选择关系 到电网的安全可靠运 行。针对 中压 电网中性点不接地供 电网系 统的不断扩大 , 合
障 。 为 此 , 河 北 省 廊 坊 市 采 用 中性 点经 消弧 线 圈 接 地 方 式 在 在 我市 中压 电网 中广 泛应 用 。
() 算 电容 电流 和 实 际 电容 电 流 误 差 较 大 , 数 变 电 1计 多
站 是 电缆 和 架 空 线 混 合 的供 电 网络 , 确 而及 时 的 掌 握 配 电 准 线 路 的长 度 是 很 难 做 到 的 , 且 电 缆 型 号 繁 多 , 位 长 度 的 而 单 电容 电流 也 不 尽 相 同 。 () 2 电缆 为主 配 电 网 的单 相 接 地 故 障 多 为 系 统 设 备 在 一 定 条 件 下 由于 自身 绝 缘 缺 陷 造 成 的 击 穿 , 而 且 接 地 残 流 较 大 , 其 是 当 接 地 点 在 电 缆 时 , 地 电弧 为 尤 接 封 闭 性 电 弧 , 弧 更 加 不 易 自行 熄 灭 , 以 电 缆 配 电 网 的单 电 所 相 接地 故 障 多为 永 久 性 故 障 。
廊 坊 市 配 电 网供 电方 式 的实 际 情 况 看双 电源 供 电 方 式 , 架 空 绝 缘 线 的 采 用 , 网布 置 , 环 运 行 方 式 , 环 开 电缆 线 路 所 占 比 重 等 因 素造 成 了采 用 中 性 点 不 接 地 或 经 消 弧 线 接 地 方 式 的优 点不 突 出 。 目前 已改 小 电 阻 接地 方 式 的变 电站 实 际 从 运 行 情 况 分 析 ; 护 配 置 得 当 , 不 降 低 供 电 可靠 性 。 保 可 影 响 供 电可 靠 性 的 因 素 有 很 多 , 断 供 电可 靠 性 高 低 主 判 要 有 3 指标 : 电频 率 、 电持 续 时 间及 少 供 电量 。 个 停 停 电缆 故 障 的 原 因 , 从统 计 情 况 看 , 要 是 绝 缘 老 化 、 主 电缆 质 量 、 力 破 坏 等 , 般 都 是永 久性 故 障 , 外 一 当发 生 接 地 故 障 时 不 应 带 故 障运 行 。从 实 际运 行 情 况 看 , 以 电缆 为 主 的 配 电 在 网 中 , 性 点 不 接 地 或 经 消 弧 线 较 接 地 方 式 下 , 相 接 地 中 单 故 障 引发 的相 间 短 路 故 障较 多 。
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工作规程。
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,投资省。
适用于农村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。
中性点不接地方式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,电弧的反复熄灭与重燃,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。
中性点经电阻接地方式的适用范围及优缺点
中性点经电阻接地方式的适用范围及优缺点中性点经电阻接地方式,即是中性点与大地之间接人一定电阻值的电阻。
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,有一定优越性。
中性点经电阻接地的方式有高电阻接地、中电阻接地、低电阻接地等三种方式。
这三种电阻接地方式各有优缺点,要根据具体情况选定。
对于用电容量大且以电缆线路为主的电力系统,其电容电流往往大于30A,如果采用消弧线圈接地方式,不仅调谐工作繁琐困难,故障点不易寻找,而且消弧线圈补偿量增大,使得投资增加,占地面积也随之增大。
电缆线路不宜带故障运行,采用消弧线圈可以带故障运行的优点也不能发挥,因此这样的系统常采用电阻接地。
电阻接地根据系统电容电流的不同,分为高电阻接地和中电阻接地两种情况。
(1)高电阻接地高电阻接地多用于电容电流为10A或稍大的系统内。
接地电阻的电阻值按照流经该电阻上的电流稍大于系统的接地电容电流的原则来选择。
由于接地故障时总的接地电流比较小,对电气设备和线路所产生的机械应力和热效应也比较小,同样也减少人身遭受电击的危险和靠近接地故障点的人员遭受到电弧和闪络的危险,还可以带故障继续运行2h,以便利用这段时间消除接地故障,保持系统运行的可靠性。
(2)中电阻接地中电阻接地多用于电容电流比10A大得多的系统。
接地电阻值的选择要保证继电保护有足够的灵敏度,故障时不致引起过高的过电压,也不要造成对通信线路的干扰。
有些国家对接地电阻值有较明确的规定,例如德国规定在中压电网中,该电阻值按单相接地电流Io为1000~2000A来考虑;法国则规定:以电缆为主的城市电网,按Io为1000A考虑,以架空线为主的郊区电网,则按300A 考虑。
在工业与民用的电力系统中,Io在100A及其以上者,一般可满足继电保护的要求,而且在厂区和建筑小区内,高压电力线和通信线很少会有数千米的平行线路,所以干扰问题一般不予考虑。
10kV系统不同接地方式的优缺点比较
10kV系统不同接地方式的优缺点比较摘要:本文简要研究比较了10kV系统不同接地方式之间的优缺点,主要研究比较中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地和中性点经消弧线圈并联小电阻接地四种方式。
关键词:10kV系统;接地方式;优缺点一、前言本文针对工作中遇到的多个变电站10kV系统由中性点不接地系统或经消弧线圈接地系统改造为中性点经小电阻接地系统。
简要研究了10kV系统的不同接地方式的优缺点比较,主要研究比较中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地和中性点经消弧线圈并联小电阻接地四种方式。
中性点接地的方式对电力系统稳定运行会产生影响,考虑供电的可靠性和连续性、设备安全和人身安全、过电压和设备绝缘水平、继电保护和是否准确跳闸等因素。
近年来,10kV配电网中的接地故障或者线路断线造成的社会人员伤亡等事故时有发生。
10kV配电网中,中性点接地方式不同,有的线路接地故障发生时,该线路未能及时切除,故障点未能及时与电源断开。
二、10kV系统的不同接地方式的优缺点比较1、中性点不接地方式主要优点:(1)在单相接地故障发生时,故障点流过的电流只是系统等值的电容电流。
在接地故障电流小于10A的情况下,一般息弧能自动发生。
(2)故障发生时,该相电压将降低至零,非故障相线电压将保持不变,相电压升为原来的倍,故障线路可保持1~2小时运行状态,供电的可靠性相对地提高了。
主要缺点:(1)在单相接地故障发生时,非故障相的电压会上升到线电压,且因为过电压会保持较长的一段时间,在选择设备的耐压水平时需要按线电压的电压水平考虑,提高了设备绝缘水平要求。
(2)因为线路对地的电容中积蓄的能量得不到释放,电容电压伴随每个循环会升高,因而在弧光接地过程中,中性点不接地系统的电压能达到比较高的倍数,极大地危害了系统设备的绝缘。
(3)在一定条件下,由于故障或者倒闸操作,线性谐振或铁磁谐振可能引起谐振过电压,电压互感器的绝缘容易被击穿。
中性点非有效接地方式的比较分析
中性点非有效接地方式的比较分析摘要:三相交流配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,也可以被称作为电网中性点系统运行模式。
在此过程中我们主要是分析中性点不接地、经消弧线圈接地及经小电阻接地三种接地方式,通过对比分析不同的接地方式对三相交流配电网的影响。
关键词:三相交流配电网不接地消弧线圈接地小电阻接地我国110kV及以上电网一般采用大电流接地方式,即中性点有效接地方式;6~35kV配电网一般采用小电流接地方式,即中性点非有效接地方式。
中性点非有效接地方式主要可分为以下三种:不接地、经消弧线圈接地及经小电阻接地方式,下面对三种种中性点非有效接地方式展开分析:一、中性点不接地方式的特点与优劣中性点不接地方式,其实可以看作是一种经容抗接地系统,而且内容抗是由电网中多样的线路组合而成,其中包括架空、电缆线路以及电动机等多项设备一起运行。
由于发生单相接地故障时,流过故障点电流是系统中所有非故障线路电容电流之和,而这里故障电流在不同类型线路中大小不同,比如在架空电路中它的数值仅仅只是几安到几十安而已,这种接地方式所产生的故障电流并不会引起过流类保护动作跳闸。
中性点不接地方式它的最大优点就是运行简单不需要辅助设备,并且投资少,适用于农村的供电,当不接地方式单相接地故障时,并不破坏线电压的对称性,因此可以继续供给用户,但在发生故障时非故障相电压将会上升为线电压,为避免不同名相再次接地不允许长期运行,一般最长时间不超过2h。
二、中性点经消弧线圈接地方式特点与优劣在中性点不接地电网中存在着两大特点,第一点,设备的故障点有电容的电流流过,第二点就是会出现中性点位移偏差以及偏差电压,中性点电压金属性故障时为反向相电压。
中性点电压升高、流过容性电流容易产生电弧,可能导致弧光过电压,破坏设备绝缘。
但如果我们在故障点,引入一个感性电流,使该电流抵消掉故障点产生的电容电流,这样就能尽快消弧。
我国采取的措施是:当各级电压电网单相接地故障时,如果接地电容电流超过一定数值(35kV电网为10A,10kV电网为10A,3-6kV电网为30A),就在中性点装设消弧线圈,使用过补偿方式让消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流,使接地故障电流减少且为感性电流,以致自动熄弧,保证继续供电。
3~66kV电网中性点接地方式解析
3~66kV电网中性点接地方式解析从3-66kV电网供电的安全可靠性、电气设备的绝缘水平以及对通信系统的干扰等方面,综合分析、解读了中性点电阻接地与中性点谐振(消弧线圈)接地等系统以及中性点不接地(绝缘)系统的优缺点。
标签:中性点接地方式;过电压;电阻0 引言3~66kV电网中性点接地方式是涉及电力系统诸多方面的综合性技术问题。
本文对3~66kV配电网历史上使用的接地方式的优缺点进行了比对分析,同时简要介绍了我国电气设备的绝缘配合情况。
1 电力系统中性点接地系统介绍国家曾出台有关规定:对电力系统内中性接地方式划分成小接地短路系统和大接地短路电流系统2类,后期由于对电流大小的界定关系不好实施,从而改成中性点有效接地和中性点非有效接地两大系统[1]。
通常在电力系统内,中性点非有效接地的方式主要包括不接地(绝缘)和经消弧线圈(谐振)接地。
消弧线圈接地系统使用历史。
早先一些发达国家的配电网正式不再使用消弧线圈进行接地,一些国家也对配电网中的中性点减少了谐振接地的方式,这些方式对当时的接地方式产生很大影响,后经分析这并不是由于谐振接地方式不好而造成的。
(1)根据升压的要求和需要。
根据绝缘水平的原因,同时满足降低过电压的需要,需要把中性点从不接地和谐振接地系统更改为经电阻接地系统。
(2)复杂电网中的使用消弧线圈效果不佳。
(3)电网对地电容电流越大,消弧线圈容量越大,设备不经济。
2 各种接地系统的过电压情况以及我国电气设备的绝缘水平DL_T_620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中,4.2.8 66kV 及以下系统发生单相间歇性电弧接地故障时,可产生过电压,过电压的高低随接地方式不同而异。
一般情况下最大过电压不超过下列数值:不接地系统 3.5p.u.消弧线圈接地系统 3.2p.u.电阻接地系統 2.5p.u.GB_311~1-1997《高压输变电设备的绝缘配合》规定,我国3~66kV输变电设备短时工频耐受过电压倍数Kp(P.U)如表1所示。
中性点接地系统分类及其优缺点
优点:
一、发生单相接地时,接地线相对地电压为零,未接 地线相对地为相电压,绝缘要求相对不高,造价较低
二、提高系统安全水平、降低人身伤亡事故
三、消除系统各种谐振过电压的最有效措施
四、降低操作过电压,中性点经电阻接地的配网发生 点相接地故障时,零序保护动作,可准确判断并快速切 除故障线路
●电压等级分类 ●中性点接地方式及优缺点
10 KV 20 KV 35 KV 60 KV 110 KV 220 KV 330 KV 500 KV 750 KV
不接地或经消弧圈 接地
直接接地
一、不接地 二、经消弧圈接地 三、直接接地
范围:适于3~60kV系统中使用且单相接地故障电容 电流IC<10A
缺点:
一、发生单相接地时需断开供电设备,中断用户供 电,影响供电可靠性
二、单相接地时短路电流很大,将产生很大的电动力 和热效应,可能造成故障范围的扩大和损坏设备
三、巨大的短路电流将在导线周围产生较强的磁场, 干扰周围的通信线路和信号回路
特点:
★单相接地故障电流小于10A,故障点电弧可以自熄; 熄弧后绝缘可以自行恢复
★单相接地时不破坏系统对称性 ,单相接地时仍 可运行2小时
范围:当10KV电网接地电流大于30A及35KV电网接 地电流大于10A时
特点:
★经消弧圈补偿后,可减小接地点电流,使流过 接地点的电流减小到能自行熄灭的范围
★系统仍对称 ,单相接地时仍可运行2小时
配电网中性点接地方式分析及选择
配电网中性点接地方式分析及选择前言在配电系统中,中性点接地方式的选择对电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
因此,在设计和运行中选择恰当的中性点接地方式十分关键。
本文将会介绍中性点接地方式的类型及适用范围,以及不同中性点接地方式的优缺点分析,期望能够帮助电力系统工程师更好地了解中性点接地方式的选择和使用。
中性点接地方式类型在电力系统中,中性点接地方式有以下几种类型:1.无中性点接地(Ungrounded)2.单点接地(Solidly Grounded)3.零序电抗接地(Reactance Grounded)4.零序电阻接地(Resistance Grounded)不同中性点接地方式的优缺点分析1. 无中性点接地(Ungrounded)无中性点接地或称为孤立中性点接地,是一种没有与地相连的中性点接地方式。
电源和负载之间不存在任何的地电流,因此可以将其视为同电压级两端的电压源。
但它也存在很多问题,比如电压冲击,无法及时有效的跳闸,等等。
1.不存在与地相连的中性点,防止电源因地电流而被破坏缺点:1.电容负载的介入导致的零序电流通过电容负载可以被无限放大,给继电保护带来思考不便;2.单个相线电压突变引发的问题以及局部地质介质缺陷等情况都不能及时被发现,但会给电气设备带来隐患;3.系统中出现第一次单相接地故障时,残余电压若满足第二次接地故障判别标准时,系统将不能及时地进行跳闸或投入备用电源;2. 单点接地(Solidly Grounded)单点接地是一种常用的中性点接地方式,也就是将中性点与地相连接,构成一个参考电平,一旦系统中发生一次单相接地故障,将会使系统的继电保护中止电源供应和跳闸故障线路,从而达到保护的作用。
优点:1.系统中出现单相接地故障时,继电保护能够发现并停电,电气设备受到的损害最小;2.在不影响系统情况,若再接入电容补偿,可以消除外界的干扰,减小电压谐波;3.系统跳闸后,抢修工作较为方便;1.中性点与地相连接,会出现地电流,地电压测量有一定难度;2.系统瞬时故障时(如单相接地、短路),电容负载过程中通过谐振形成的高幅度的干扰电压能够被放大,从而引入过电压、过电流以及过热等问题;3.长期电流过大会使绝缘劣化变差;3. 零序电抗接地(Reactance Grounded)零序电抗接地和零序电阻接地都是相对于单点接地的改进。
几种配电网中性点接地方式的运行分析
几种配电网中性点接地方式的运行分析■江苏如皋供电公司陈亚如平绍勋周玉芳6—35kV配电网一般为中性点不接地方式,当发生单相接地时,能继续运行2h,这段时间内可以排除故障,保证电网的安全运行。
在以架空线路为主的配电网中,中性点不接地方式以结构简单、经济实用的特点发挥着重要的作用。
随着电网的发展,配电网中性点不接地方式逐步显现出不足之处。
铁磁谐振过电压、弧光接地过电压对电磁式电压互感器和电网绝缘薄弱的设备具有极大的威胁。
城市电缆的应用又使电网的电容电流激增,单相接地电流上升,随之而来的是电弧不易熄灭,过电压倍数增加,电器设备事故频发,严重危及供电的安全运行。
常用的中性点接地方式有消弧线圈接地和电阻接地,电阻接地又分为小电阻接地和高电阻接地。
现就江苏如皋供电公司正在运行的消弧线圈接地式、小电阻接地式和高电阻接地式的运行特点对这几种接地式进行分析。
5612008.4电力系统装备I摘要配电网中性点的接地方式一直是个有争议的问题,消弧线圈接地和电阻接地都有特定的使用每件和优缺点。
文中根据运行经验分析了几种接地方式的特点和使用条件。
1消弧线圈接地消弧线圈在电网中起补偿作用,可以减少接地电流且容易熄弧,减少弧光接地过电压发生的几率,降低断线过电压和铁磁谐振过电压的倍数。
因此,消弧线圈在电网中应用较为普遍。
江苏如皋供电公司的北郊变电站和新民变电站采用10kV消弧线圈接地运行,建于城区,已分别运行了8年和3年。
北郊变电站为调匝式自动调谐消弧线圈(×D Z l—165门O),新民变电站为调容式自动调谐消弧线圈(D S B C一400门O.5—80/O.4)。
由于城市电网发展较快,变电站增多,变电站架空线路逐年减少,电缆比重逐年增加。
根据2006年统计,北郊变电站共10条线路,长100.292km,其中电缆长21.042km,绝缘导线长8.676km:新民变电站共7条线路,长64.537km,其中电缆长9.773km,绝缘导线长1.335km。
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。
中性点经电阻接地方式适用范围及优缺点
中性点经电阻接地方式适用范围及优缺点引言在电力系统中,中性点经过电阻接地是一种常见的接地方式。
该方式通过在中性点接入一定的电阻,以将电网中的故障电流引导到地面。
本文将讨论中性点经电阻接地方式的适用范围及其优缺点。
适用范围中性点经电阻接地方式适用于低、中压电力系统,通常是在配电系统中使用。
以下是其主要适用范围的描述:1.低电压系统:中性点经电阻接地方式在低电压系统中应用广泛。
由于低压系统的短路电流较小,接地电阻通常较大,可以有效地限制故障电流的大小。
2.中电压系统:在中电压系统中,中性点经电阻接地方式也是一种常用的接地方式。
虽然中电压系统的短路电流较高,但通过选择合适的接地电阻值,仍然可以实现可靠的故障电流引导。
3.配电系统:中性点经电阻接地方式特别适用于配电系统。
配电系统通常包含大量的变压器和负载,电流较小。
中性点经电阻接地方式能够为这些系统提供经济实用的接地方法。
优点中性点经电阻接地方式具有以下优点:1.安全性:中性点经电阻接地方式可以有效地避免电网中出现的接地故障对人员和设备的危害。
通过引导故障电流到地面,可以防止电压过高对系统的进一步损坏。
2.经济性:与其他接地方式相比,中性点经电阻接地方式具有一定的经济性。
接地电阻的选择可以根据实际需求进行,因此可以满足不同系统的接地要求,同时减少了成本。
3.灵活性:中性点经电阻接地方式具有较高的灵活性。
电阻值可以根据实际需求进行调整,以满足不同系统的接地要求。
这也使得它更易于应用于各种不同的电力系统。
缺点中性点经电阻接地方式也存在一些缺点,需注意以下方面:1.效果受限:中性点经电阻接地方式的效果受限于接地电阻的大小。
如果选择的电阻值过大,可能导致故障电流无法及时引导到地面,影响系统的安全性。
2.部分故障电流仍在系统中循环:由于接地电阻的存在,部分故障电流仍然会在系统中循环,导致接地系统的功耗增加。
这可能对系统的运行效率和能源消耗产生一定影响。
结论中性点经电阻接地方式在低、中压电力系统中应用广泛,尤其适用于配电系统。
中性点接地和中性点不接地的区别
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上面所讲的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。
论配电网中性点接地技术
论配电网中性点接地技术近些年随着我国配电网的全面改造,配电网的结构发生了变化,而配电网中性点不同接地方式的选择关系到电网的安全可靠运行。
我国配电网中性点主要采用三种接地方式,即:中性点不接地(对地绝缘)、中性点经消弧线圈接地和中性点经低电阻接地,不同的接地方式有各自的优缺点和适用场合【1】。
配电网中性点的接地方式随着配电网结构的变化在不断改进,早期配电网中性点主要采用不接地及经消弧线圈接地,近些年随着配电网的大规模改造,配电网结构发生了变化,中性点不接地及经消弧线圈接地方式存在一定的缺陷,采用了经低电阻接地方式【2】,但经对消弧线圈的改进,用自动式消弧线圈代替传统的固定式消弧线圈,克服了传统消弧线圈接地技术的缺点。
因此在我国配电网全面改造的背景下,对配电网中性点接地方式的探讨分析很有必要。
1中性点接地方式的优、缺点中性点不接地(对地绝缘)方式的优点有:①简单、经济;②发生单相接地时,因为线路的线电压无论相位和量值均未发生变化,因此三相用电设备仍然能照常运行,供电可靠性高,且允许在单相接地的情况下暂时继续运行2h。
缺点为:系统单相接地时,健全相电压升高为线电压,对设备绝缘等级要求高,设备的耐压水平必须按线电压选择,对设备安全不利。
中性点经消弧线圈接地方式亦称为谐振接地,具有以下优点:①发生单相接地故障时,消弧线圈产生的感性电流补偿电网产生的容性电流,可以使故障点电流接近于零,一般允许带故障运行2h,增强了供电可靠性;②故障电流小,大大降低了故障建弧概论,可以有效阻止瞬时性接地向永久性接地故障的演变;③故障电流小,对附近通讯线路干扰小。
该接地方式也存在一些问题:①系统运行方式改变时会因补偿不当引起谐振过电压:②线路发生永久性接地故障时,消弧线圈的补偿和选线功能,不利于快速隔离接地线路,造成故障时间较长,可能使事故扩大。
中性点经低电阻接地方式,其优点如下:①有利于限制过电压水平,系统单相接地时,健全相电压升高持续时间短,对设备绝缘等级要求低,设备的耐压水平可按相电压选择,对设备安全有利;②单相接地时,由于故障电流较大,零序电流保护灵敏度高,易于快速检出并隔离接地线路,防止事故扩大。
中性点不同接地方式的比较
电力系统中性点接地方式是一个涉及电力系统许多方面的综合性技术课题,它不仅涉及到电网本身的安全可靠性、过电压绝缘水平的选择,而且对通讯干扰、人身安全有重要影响。
1中性点不同接地方式的比较(1)中性点不接地的配电网。
中性点不接地方式,即中性点对地绝缘,结构简单,运行方便,不需任何附加设备,投资省,适用于农村10kV架空线路长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,流过故障点的电流仅为电网对地的电容电流,其值很小,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,避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,一般能自动消弧,非故障相电压升高不大,不会破坏系统的对称性,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。
(2)中性点经传统消弧线圈接地。
采用中性点经消弧线圈接地方式,即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对接地电容电流进行补偿,使流过接地点的电流减小到能自行熄弧范围,其特点是线路发生单相接地时,按规程规定电网可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,单相接地故障并不发展为相间故障,因此中性点经消弧线圈接地方式的供电可靠性,大大的高于中性点经小电阻接地方式。
(3)中性点经电阻接地。
中性点经电阻接地方式,即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接地过电压,有一定优越性。
在中性点经电阻接地方式中,一般选择电阻的阻值较小,在系统单相接地时,控制流过接地点的电流在500A左右,也有的控制在100A左右,通过流过接地点的电流来启动零序保护动作,切除故障线路。
2自动跟踪补偿消弧线圈自动跟踪补偿消弧线圈按改变电感方法的不同,大致可分为调匝式、调气隙式、调容式、调直流偏磁式、可控硅调节式等。
变压器中性点接地方式优缺点的分析
变压器中性点接地方式优缺点的分析1.零序接地:零序接地指的是变压器的中性点通过零序电流予以接地,具体实施方式有星形接地和虚地法等。
零序接地的优点如下:(1)对系统的短路电流影响小。
由于变压器中性点接地,零序电流只有在发生相间短路时才会通过中性点,其他时候零序电流几乎为零,对系统的短路电流影响较小。
(2)提高系统的可靠性。
零序接地可以减小故障电流的大小,降低设备的故障损坏率,提高系统的可靠性。
(3)容错能力强。
当发生相间短路时,系统可以自动切断故障线路,减少对其他正常运行的线路的影响。
(4)适用范围广。
零序接地可以应用于不同电压等级和不同容量的变压器系统,具有较大的适用范围。
零序接地的缺点如下:(1)对设备安全影响大。
相间短路时,会形成高电压的电压极降。
如果设备绝缘不良,可能导致设备击穿,造成设备损坏。
(2)对故障的定位困难。
由于零序电流对地进行了接地,故障相地电流难以获得,因此对故障的定位会有一定的困难。
2.高阻抗接地:高阻抗接地指的是通过接地电阻来限制故障电流的流动。
高阻抗接地的优点如下:(1)降低设备损坏率。
高阻抗接地限制了故障电流的流动,减小了设备损坏的可能性。
(2)减少对系统的干扰。
高阻抗接地可以减少电网因短路引起的干扰,提高电网的稳定性和可靠性。
(3)提供多重故障电流路径。
高阻抗接地通过接地电阻的方式为故障电流提供多重路径,提高了设备的容错能力。
高阻抗接地的缺点如下:(1)设备造价较高。
高阻抗接地需要设置接地电阻器和监测装置,增加了设备的造价。
(2)需要额外的维护工作。
高阻抗接地需要定期检查接地电阻器的工作状态,进行维护和保养。
3.低阻抗接地:低阻抗接地指的是变压器中性点通过低阻抗接地装置进行接地。
低阻抗接地的优点如下:(1)对设备保护较好。
故障发生时,低阻抗接地可以迅速将故障电流引走,保护设备不受损坏。
(2)对故障定位有利。
低阻抗接地可以通过检测故障电流的幅值和相位来定位故障点,提高了故障定位的准确性。
浅谈10KV配电网中性点接地方式(一)
浅谈10KV配电网中性点接地方式(一)1.三种不同接地方式在我国的10kV配电系统中,中性点的接地方式基本上有三种:中性点绝缘接地方式、中性点经小电阻接地方式和中性点经消弧线圈接地方式。
这三种接地方式各有优缺点,特别对于小电阻接地和消弧线圈接地方式孰优孰劣问题,一直存在不同的观点。
1.1中性点不接地中性点不接地方式是我国10KV配电网采用得比较多的一种方式。
这种接地方式在运行当中如发生了单相接地故障,由于流过故障点的电流仅为电网对地的电容电流,当10kV配电系统Ijd限制在10A以下时,接地电弧一般能够自动熄灭,此时虽然健全相电压升高,但系统还是对称的,故可允许带故障连续供电一段时间(规程规定为2小时),相对地提高了供电可靠性。
这种接地方式不需任何附加设备,只要装设绝缘监察装置,以便发现单相接地故障后能迅速处理,避免单相故障长期存在发展为相间短路故障。
由于中性点不接地方式中性点对地是绝缘的,当发生弧光接地时,由于对地电容中的能量不能释放,因此会产生弧光接地过电压或谐振过电压,其值一般可达2—3.5Uxg,会对设备绝缘造成威胁。
另一方面,由于目前普遍使用的小电流接地系统选线装置的选线准确率比较低,还未能够准确地检测出发生接地故障的线路。
发生单相接地故障后,一般采用人工试拉的方法寻找接地点,因此会造成非故障线路的不必要停电。
1.2中性点经小电阻接地中性点经小电阻接地方式,即在中性点与大地之间接入一定阻值的电阻,该方式可认为是介于中性点不接地和中性点直接接地之间的一种接地方式,世界上以美国为主的部分国家采用中性点经小电阻接地方式。
采用此种方式,用以泄放线路上的过剩电荷,来限制弧光接地过电压。
中性点经小电阻接地方式中,一般选择电阻的值较小(工程上一般选取10~20Ω)。
在系统单相接地时,控制流过接地点的电流在10A~500A之间,通过流过接地点的电流来启动零序保护动作,因此可快速切除线路单相故障。
中性点经小电阻接地的特点有:1.2.1中性点经小电阻接地系统可以配置零序过流或限流速断保护。
中性点的三种接线方式
在中性点非直接接地电网中通常有以下三种方式:即中性点不接地方式、经消弧线圈接地方式、经电阻接地方式。
此类系统在发生单相接地时,由于故障点的电流很小,而且三相之间的线电压基本保持对称,对负荷的供电没有影响,因此,在一般情况下都允许再继续运行1~2小时,而不必立即跳闸,这是采用中性点非直接接地运行的主要优点,但是在单相接地后,其他两相的对地电压要升高倍,对设备的绝缘造成了威胁,若不及时处理可能会发展为绝缘破坏、两相短路,弧光放电,引起全系统过电压。
为了防止故障的进一步扩大,应及时发出信号,以便运行人员采取措施予以消除。
因此,在单相接地时,一般只要求选择性地发出信号,而不必跳闸。
但当单相接地对人身和设备的安全有危险时,则应动作于跳闸。
另外一种情况是,当中性点非直接接地系统发生单相接地故障时,接地点将通过接地线路对应电压等级电网的全部对地电容电流。
如果此电容电流相当大,就会在接地点产生间歇性电弧,引起过电压,从而使非故障相对地电压极大增加。
在电弧接地过电压的作用下,可能导致绝缘损坏,造成两点或多点的接地短路,使事故扩大。
为此,我国采取的措施是:当各级电压电网单相接地故障时,如果接地电容电流超过一定数值(35kV电网为10A,10kV电网为20A,3~6kV电网为30A),就在中性点装设消弧线圈,其目的是利用消弧线圈的感性电流来补偿接地故障时的容性电流,就可以减少流经故障点的电流,以致自动熄弧,保证继续供电。
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,给继电保护的功能实现增加了困难。
所以当电缆线路较长、系统电容电流较大时,也可以采用经电阻接地方式,即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接地过电压,有一定优越性。
10kV配电网不同接地方式分析与比较
10kV配电网不同接地方式分析与比较摘要:10kV配电系统是连接电力系统和电力用户的终端网络,其接地方式的选择对着整个电力系统可靠性有至关重要意义,在我国的10kV配电网中,中性点的运行方式主要存在不接地、经消弧线圈接地和低阻接地三种形式。
不同的接地方式各有优缺点,在进行接地方案选取的时候需要针对不同地域的用电特点从实际出发做出选择。
1.中性点不接地电力系统中采用中性点不接地方式运行时,系统中发生的单相接地故障将导致中性点电压发生位移,非故障相电压的幅值将会被增大到原来的两倍,即线电压,但是此种方式的最大优点在于可带故障运行。
如下图1中表示中性点不接地系统中的电路图和系统不接地运行时的电流和电压的向量图。
系统在正常运行的情况下,三相电压、、容性电流IC1、IC2、IC3是对称,因此其相量和为零,即中性点电流为零。
图1 中性点不接地运行方式的示意图及相量图(a)电路图;(b)相量图在发生单相接地故障时,中性点不接地系统的故障电流通过下式(1)的公式计算。
(1)其中:代表系统的电压,为向量,C代表了系统中所有的对地电容之和,因此,系统的中性点电压为:(2)短路电流幅值为:(3)非故障相电压为:(4)式中:为系统相电压。
根据电力系统的实际运行,通常单相接地故障发生后总会伴随着间歇性电弧过电压。
2.经消弧线圈接地中性点经消弧线圈的接地方式的实现时通过变压器的中性点与大地接地点之间通过一个电感线圈连接。
当系统发生故障,如系统中常见的单相接地,中性点的消弧线圈两端的电压为相电压,而故障点处的故障电流则为接地电容电流和电感电流的矢量和。
系统中接地电容电流与电压相差90°,且超前;电感电流则滞后电压90°,因此接地电容电流和电感电流相差90°,因此他们可以在故障点进行互补。
图2经消弧线圈接地的系统示意图及相量图(a)电路图;(b)相量图中性点经消弧线圈接地的系统中,如果发生单相接地故障时,可以通过与形成接地电容电流大小相等的电感电流,用其与电容电流做到相互补偿,这样可以实现降低故障点的接地电流,同时减轻接地点的电弧及其危害的目的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
编号:SM-ZD-71752
配电网中性点不同接地方
式的优缺点
Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives
编制:____________________
审核:____________________
时间:____________________
本文档下载后可任意修改
配电网中性点不同接地方式的优缺
点
简介:该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项,保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。
文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。
配电网中性点与参考地的电气连接方式,按运行需要可将中性点不接地、经消弧线圈接地、经(高、中、低值)电阻器接地、经低值电抗器接地及直接接地等。
这些中性点接地方式各具独有的优缺点。
1 配电网中性点不接地的优缺点
配电网中性点不接地是指中性点没有人为与大地连接。
事实上,这样的配电网是通过电网对地电容接地。
中性点不接地系统主要优点:
电网发生单相接地故障时稳态工频电流小。
这样
·如雷击绝缘闪络瞬时故障可自动清除,无需跳闸。
·如金属性接地故障,可单相接地运行,改善了电网不间断供电,提高了供电可靠性。
·接地电流小,降低了地电位升高。
减小了跨步电压和接触电压。
减小了对信息系统的干扰。
减小了对低压网的反击等。
经济方面:节省了接地设备,接地系统投资少。
中性点不接地系统的缺点:
a与中性点电阻器接地系统相比,产生的过电压高(弧光过电压和铁磁谐振过电压等),对弱绝缘击穿概率大。
b在间歇性电弧接地故障时产生的高频振荡电流大,达
数百安培,可能引发相间短路。
c至目前为止,故障定位难,不能正确迅速切除接地故障线路。
2 配电网中性点谐振(消弧线圈)接地的优缺点
配电网中性点谐接地是指配电网一个或多个中性点经消弧线圈与大地连接,消弧线圈的稳态工频感性电流对电网稳态工频容性电流调谐,故称谐振接地,目的是使得接地故障残流小,接地故障就可能自清除。
因此,中性点不接地系统的优点,中性点消弧线圈接地系统全有并更好些。
同样地,中性点不接地系统的缺点,中性点消弧线圈接地系统亦全有仅是出现最大幅值弧光过电压概率小些。
这是因消弧线圈降低了单相接地时的建弧率。
消弧线圈接地方式的使用是否成功很大程度上还取决于消弧线圈,跟踪系统,选线装置本身的可靠性。
3 配电网中性点直接接地的优缺点
配电网中性点直接接地是指配电网中全部或部分变压器中性点没有人为阻抗加入的直接与大地(地网)充分连接。
使该电网处达到R0≤X1和X0/X1≤3。
中性点直接接地系统的优点有:
a内部过电压较低,可采用较低绝缘水平,节省基建投资。
b大接地电流,故障定位容易,可以正确迅速切除接地故障线路。
中性点直接接地系统的缺点有:
a接地故障线路迅速切除,间断供电。
b接地电流
大,地电位上升较高。
这样:
增加电力设备损伤。
增大接触电压和跨步电压。
增大对信息系统干扰。
增大对低压网反击。
4 配电网中性点电阻器接地的优缺点
配电网中至少有一个中性点接入电阻器,目的是限制接地故障电流。
中性点经电阻器(每相零电阻R0≤Xc0每相对地容抗)接地,可以消除中性点不接地和消弧线圈接地系统的缺点,即降低了瞬态过电压幅值,并使灵敏而有选择性的故障定位的接地保护得以实现。
由于这种系统的接地电流比直接接地系统的小,故地电位升高及对信息系统的干扰和对
低压电网的反击都减弱。
因此,中性点电阻器接地系统具有中性点不接地及消弧线圈接地系统或直接接地系统的某些优点,也多少存在这两种接地方式的某些缺点。
按限制接地故障电流大小的要求不同,分高、中、低值电阻器接地系统,具体的优缺点亦不同。
4.1中性点高值电阻器接地系统的优缺点
中性点高值电阻器接地系统是限制接地故障电流水平为10A以下,高电阻接地系统设计应符合每相零序电阻R0≤Xc0(每相对地容抗)准则,以限制由于间歇性电弧接地故障时产生的瞬态过电压。
优点:a可防止和阻尼谐振过电压和间歇性电弧接地过电压,在5P·U及以下。
b接地电流水平为10A以下,减小了地位升高。
c接地故障可以不立即清除,因此能带单相接地故障相运行。
缺点:使用范围受到限制,适用于某些小型6~10KV配电网和发电厂厂用电系统。
4.2中性点低值电阻器接地系统的优缺点
为获得正确迅速切除接地故障线路,就必须降低电阻器的电阻值。
优点:
a内过电压(含弧光过电压、谐振过电压等)水平低,提高网络和设备的可靠性。
b大接地电流(100~1000A),故障定位容易,可以正确迅速切除接地故障线路。
缺点:a因接地故障入地电流If=100~1000A,地电位升高比中性点不接地、消弧线圈接地、高值电阻器接地系统等的高。
b接地故障线路迅速切除,间断供电。
4.3中性点中值电阻器接地系统的优缺点
为了克服高值和低值接地系统的弊端而保留其优点,而采用中值电阻。
接地故障电流控制在50~100A,仍保留了内过电压水平低、地电位升高不大、正确迅速切除接地故障线路等优点,并亦具有切除接地故障线路间断供电等缺点。
这里填写您的企业名字
Name of an enterprise。