中性点经电阻接地方式
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。
电网中性点接地方式及选择要求
电网中性点接地方式及选择要求电网中性点接地方式及选择要求三相交流电力系统中性点与大地之间的电气连接方式,称为电网中性点接地方式。
中性点接地方式涉及电网的安全牢靠性、经济性;同时直接影响系统设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护方式、通讯干扰等。
一般来说,电网中性点接地方式也就是变电所中变压器的各级电压中性点接地方式。
因此,在变电所的规划设计时选择变压器中性点接地方式中应进行实在分析、全面考虑。
【电网中性点接地方式及选择要求】我国110kV及以上电网一般采纳大电流接地方式,即中性点有效接地方式(在实际运行中,为降低单相接地电流,可使部分变压器采纳不接地方式),这样中性点电位固定为地电位,发生单相接地故障时,非故障相电压上升不会超过1.4倍运行相电压;暂态过电压水平也较低;故障电流很大,继电保护能快速动作于跳闸,切除故障,系统设备承受过电压时间较短。
因此,大电流接地系统可使整个系统设备绝缘水平降低,从而大幅降低造价。
6~35kV配电网一般采纳小电流接地方式,即中性点非有效接地方式。
近几年来两网改造,使中、小城市6~35kV配电网电容电流有很大的加添,如不实行有效措施,将危及配电网的安全运行。
中性点非有效接地方式重要可分为以下三种:不接地、经消弧线圈接地及经电阻接地。
1中性点不接地方式适用于单相接地故障电容电流IC10A,以架空线路为主,尤其是农村10kV配电网。
此类型电网瞬间单相接地故障率占60%~70%,希望瞬间接地故障不动作于跳闸。
其特点为:单相接地故障电容电流IC10A,故障点电弧可以自熄,熄弧后故障点绝缘自行恢复;单相接地不破坏系统对称性,可带故障运行一段时间,保证供电连续性;【电网中性点接地方式及选择要求】通讯干扰小;单相接地故障时,非故障相对地工频电压上升31/2UC,此系统中电气设备绝缘要求按线电压的设计;当IC10A时,接地点电弧难以自熄,可能产生过电压等级相当高的间歇性弧光接地过电压,且持续时间较长,危及网内绝缘薄弱设备,继而引发两相接地故障,引起停电事故;系统内谐振过电压引起电压互感器熔断器熔断,烧毁TV,甚至烧坏主设备的事故时有发生。
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。
发电机的中性点接地方式
发电机的中性点接地方式
发电机的中性点主要采用不接地、经消弧线圈接地、经电阻或直接接地三种方式。
1、发电机中性点不接地方式:当发电机单相接地时,接地点仅流过系统另两相与发电机有电气联系的电容电流,当这个电流较小时,故障点的电弧常能自动熄灭,故可大大提高供电的可靠性。
当采用中性点不接地方式而电容电流小于5安时,单相接地保护只需利用三相五柱电压互感器开口侧的另序电压给出信号便可以。
中性点不接地方式的主要缺点是内部过电压对相电压倍数较高。
2、发电机中性点经消弧线圈接地:当发电机电容电流较大时,一般采用中性点经消弧线圈接地,这主要考虑接地电流大到一定程度时接地点电弧不能自动熄灭。
而且接地电流若烧坏定子铁芯时难以修复。
中性点接了消弧线圈后,单相接地时可产生电感性电流,补偿接地点的电容电流而使接地点电弧自动熄灭。
3、发电机中性点经电阻或直接接地:这种方式虽然单相接地较为简单和内部过电压对相电压的倍数较低,但是单相接地短路电流很大,甚至超过三相短路电流,可能使发电机定子绕组和铁芯损坏,而且在发生故障时会引起短路电流波形畸变,使继电保护复杂化。
中性点经电阻接地方式
中性点经电阻接地方式——适宜于以电缆线路为主配电网的中性点接地方式刘同钦一、前言三相交流电系统中性点与大地之间电气连接的方式,称为电网中性点接地方式。
中性点接地方式是一个综合性的、系统性的问题,既涉及到电网的安全可靠性、也涉及电网的经济性。
中性点接地方式直接影响到系统设备绝缘水平的选择、系统过电压水平及过电压保护元件的选择、继电保护方式、系统的运行可靠性、通讯干扰等。
在选择电网中性点接地方式时必须进行具体分析、全面考虑。
我国110kV及以上电压等级的电网一般都采用中性点直接接地方式,在中性点直接接地系统中,由于中性点电位固定为地电位,发生单相接地故障时,非故障相的工频电压升高不会超过1.4倍运行相电压;暂态过电压水平也相对较低;故障电流很大继电保护装置能迅速断开故障线路,系统设备承受过电压的时间很短,这样就可以使电网中设备的绝缘水平降低,从而使电网的造价降低。
这里对中性点直接接地系统不做过多的讨论,下面主要讨论6~35kV配电网的接地方式。
配电网中性点的接地方式主要可分为以下三种:●不接地●经消弧线圈接地●经电阻接地自1949年至80年代我国基本上沿用前苏联的规定,6~35KV电网均采用中性点不接地或经消弧线圈(谐振)接地方式。
近10多年来沿海一些大城市经济飞速发展,电网的容量和规模急剧扩大,配电线路逐步实现电缆化,系统电容电急剧增加、特别是近几年大规模城市电网改造,电缆线路逐步代替架空线路,电网结构大大加强。
在电缆线路为主的城市电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式,因单相接地过电压烧坏设备的事故概率大大增加,为了解决这一矛盾,许多城市电力部门广泛考察了国外配电网的中性点接地方式,结合本地电网的具体情况,经过充分的分析、研究,发现采用中性点经低电阻接地方式是解决这一矛盾的有效措施,20世纪80年代后期开始在广州、深圳试用、推广,并很快推广到其他城市(如广州、深圳、珠海、上海、北京、天津、厦门、南京、苏州工业园区、无锡、讪头、惠州、顺德、东莞等),同时,也在发电厂,机场、港口、地铁、钢厂、有色金属冶炼厂等行业被广泛采用。
中性点经小电阻接地方式专题
中性点经小电阻接地方式专题中电阻和小电阻之间没有通一的界限,一般认为单相接地故障时通过中性点电阻的电流10A~100A时为小电阻接地方式。
中性点经中阻和小电阻接地方式适用于以电缆线路为主、不容易发生瞬时性单相接地故障的、系统电容电流比较大的城市配网、发电厂厂用电系统及大型工矿企业。
1、以电缆线路为主的配电网的特点:(1) 单位长度的电缆线路的电容电流比架空线路电容电流大10几倍,以电缆为主的城市电网对地电容电流很大。
(2) 电缆线路受外界环境条件(雷电、外力、树木、大风等)影响小,瞬时接地故障很少,接地故障一般都是永久性故障。
(3) 电缆线路发生接地故障时,接地电弧为封闭性电弧,电弧不易自行熄灭,如不及时跳闸,很容易造成相间短路,扩大事故。
(4) 电缆为弱绝缘设备。
例如,10kV交联聚乙稀电缆的一分钟工频耐压为28KV ,而一般10kV 配电设备的绝缘水平为35kV 。
在消弧线圈接地系统中,由于查找故障点时间较长,电缆长时间承受工频或暂态过电压作用,易发展成相间故障,造成一线或多线跳闸。
上海79—84的统计结果表明,有30%单相接地故障在查找故障点过程中,引起跳闸或闪络。
据湘潭钢厂同志介绍,该厂的变配电系统原采用消弧线圈接地,由于厂区基本上都是电缆线路,且使用年限较长、绝缘老化,在单相接地时,经常发生来不及找出故障线路,非故障线路就发生电缆爆炸的情况。
(5) 接地故障时由保护及时跳开故障线路。
(6) 随着城市电网改造工作的进展,配电网的结构得到加强,采用环网或双电源供电,许多地方已开始配网自动化的实施,以提高供电可靠性,而不是靠带接地故障运行来提高供电可靠性。
2、中性点经电阻接地方式的特点:(1) 中性点电阻是耗能元件,也是阻尼元件(而消弧线圈是谐振元件)。
(2) 可以降低工频过电压,单相接地故障时非故障相电压< 3 相电压,且持续时间很短。
中性点不接地或中性点经消弧线圈接地系统,非故障相电压升高到≥3 相电压,持续时间长。
10kV发电机组中性点经电阻接地方式
中性点经电阻接地方式——适宜于以电缆线路为主配电网的中性点接地方式一、前言三相交流电系统中性点与大地之间电气连接的方式,称为电网中性点接地方式。
中性点接地方式是一个综合性的、系统性的问题,既涉及到电网的安全可靠性、也涉及电网的经济性。
中性点接地方式直接影响到系统设备绝缘水平的选择、系统过电压水平及过电压保护元件的选择、继电保护方式、系统的运行可靠性、通讯干扰等。
在选择电网中性点接地方式时必须进行具体分析、全面考虑。
我国110kV及以上电压等级的电网一般都采用中性点直接接地方式,在中性点直接接地系统中,由于中性点电位固定为地电位,发生单相接地故障时,非故障相的工频电压升高不会超过1.4倍运行相电压;暂态过电压水平也相对较低;故障电流很大继电保护装置能迅速断开故障线路,系统设备承受过电压的时间很短,这样就可以使电网中设备的绝缘水平降低,从而使电网的造价降低。
这里对中性点直接接地系统不做过多的讨论,下面主要讨论6~35kV配电网的接地方式。
配电网中性点的接地方式主要可分为以下三种:●不接地●经消弧线圈接地●经电阻接地自1949年至80年代我国基本上沿用前苏联的规定,6~35KV电网均采用中性点不接地或经消弧线圈(谐振)接地方式。
近10多年来沿海一些大城市经济飞速发展,电网的容量和规模急剧扩大,配电线路逐步实现电缆化,系统电容电急剧增加、特别是近几年大规模城市电网改造,电缆线路逐步代替架空线路,电网结构大大加强。
在电缆线路为主的城市电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式,因单相接地过电压烧坏设备的事故概率大大增加,为了解决这一矛盾,许多城市电力部门广泛考察了国外配电网的中性点接地方式,结合本地电网的具体情况,经过充分的分析、研究,发现采用中性点经低电阻接地方式是解决这一矛盾的有效措施,20世纪80年代后期开始在广州、深圳试用、推广,并很快推广到其他城市(如广州、深圳、珠海、上海、北京、天津、厦门、南京、苏州工业园区、无锡、讪头、惠州、顺德、东莞等),同时,也在发电厂,机场、港口、地铁、钢厂、有色金属冶炼厂等行业被广泛采用。
10kv 配电系统中性点经小电阻接地方式
10kv 配电系统中性点经小电阻接地方式初探摘要: 10kv 配电网中性点通常可分为不接地系统、经电阻接地系统和经消弧线圈接地系统。
本文主要介绍10kv 配电系统中性点经小电阻接地方式的构成、保护方式和计量方式。
关键词: 10kv 配电网中性点接地方式小电阻接地1引言10kv 配电网中性点通常可分为不接地系统、经电阻接地系统和经消弧线圈接地系统。
由于选择接地方式是一个涉及线路和设备的绝缘水平、通讯干扰、继电保护和供电网络安全可靠等因素的综合性问题, 所以我国配电网和大型工矿企业的供电系统做法各异。
以前, 10kv 架空电力线路大都采用中性点不接地和经消弧线圈接地的运行方式。
近年来随着10kv 系统规模的扩大和电缆应用的普及, 一些城市电网大力推广电阻接地的运行方式, 使得10kv 系统的中性点接地方式、中性点选择、计量方式、继电保护配置与10kv绝缘系统有了很大区别。
2配电网中性点接地方式运用现状一般架空线路的小电网, 网络电容电流小, 可选用中性点不接地系统。
架空线路的大电网, 网络电容电流较大, 可选用中性点经消弧线圈接地系统。
城市电缆配电网, 网络结构较好, 可选用中性点经中值或低值电阻器接地系统。
若要求补偿网络电容电流限制接地故障入地电流, 还可选用中性点经中值电阻器与消弧线圈并联的接地方式。
3中性点经电阻接地方式定义及阻值选择( 1) 定义: 电力系统中性点通过一电阻接地, 其单相接地时的电阻电流被限制到等于或略大于系统总电容充电电流值。
此种接线方式属于中性点有效接地系统,即大电流接地系统。
和消弧线圈接地方式相比, 改变了接地电流相位, 加速泄放回路中的残余负荷, 促使接地电弧自熄, 降低弧光过电压, 同时提供足够的零序电流和零序电压, 加速切除故障线路。
( 2) 中性点电阻值的选择根据有关文献资料, 从降低内部过电压考虑, 根据计算机模拟计算, 选择原则为rn ≦1/ ( 3c) 。
中性点接地方式的选择通用版
安全管理编号:YTO-FS-PD759中性点接地方式的选择通用版In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities.标准/ 权威/ 规范/ 实用Authoritative And Practical Standards中性点接地方式的选择通用版使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。
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三相交流电力系统中性点与大地之间的电气连接方式,称为电网中性点接地方式。
中性点接地方式涉及电网的安全可靠性、经济性;同时直接影响系统设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护方式、通讯干扰等。
一般来说,电网中性点接地方式也就是变电所中变压器的各级电压中性点接地方式。
因此,在变电所的规划设计时选择变压器中性点接地方式中应进行具体分析、全面考虑。
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(在实际运行中,为降低单相接地电流,可使部分变压器采用不接地方式),这样中性点电位固定为地电位,发生单相接地故障时,非故障相电压升高不会超过1.4倍运行相电压;暂态过电压水平也较低;故障电流很大,继电保护能迅速动作于跳闸,切除故障,系统设备承受过电压时间较短。
因此,大电流接地系统可使整个系统设备绝缘水平降低,从而大幅降低造价。
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。
中性点经小电阻接地方式在电力系统中的应用
中性点经小电阻接地方式在电力系统中的应用发表时间:2019-09-02T15:06:33.430Z 来源:《当代电力文化》2019年第08期作者:黄显军乔景龙史本谱[导读] 中性点接地是人们防止电力系统故障的技术,也是电力系统经济安全运行的基础。
许继变压器有限公司河南省许昌市 461000摘要:中性点接地是人们防止电力系统故障的技术,也是电力系统经济安全运行的基础。
因此,有必要将理论与实践有机的结合起来。
对于配电网,选择能够抑制过电压并确保电源可靠性和人身安全的中性接地方法是很有必要的。
关键词:中性点;经小电阻;接地方式;电力系统;应用前言目前国内变电站10kV~35kV系统在中性点接地方式上主要执行GB/T50064-2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》。
根据该标准,变电站10kV~35kV系统中性点采用非有效接地方式运行,依据运行经验,中性点不接地方式、中性点低电阻接地方式、包括还有中点谐振接地方式等都属于非有效的接地方式。
1接地方式概述配电网中中性点不接地的系统,对于架空线路的配电网络非常有利。
整个电网的电容电流远远超过中性点接地系统的规定值。
一旦在这样的电力网络中出现单相接地的障碍,电弧难以熄灭甚至引起事故。
与此同时,当使用不接地的中性点系统时,紧凑型全封闭电器和氧化锌避雷器的广泛使用导致了事故扩大。
同时,发生单相接地故障时,断路器不会跳闸并继续运行。
这会使高压电击造成的人身伤害造成的损失更加严重。
因此,在一些地区,特别是郊区,中性点不接地的电网改为中性点低电阻接地系统,不仅能够减小单相接地瞬态电压,还能控制故障扩散。
1.1中性点不接地方式和中性点谐振接地方式35kV系统、由各种能源的发电厂内的发电机中性点,依据实际需要,可以采取直接接地或者非直接接-地运行方式,比如当单相接地故障电容电流不大于10A时,可采用中性点不接地方式;特殊情况时,当系统发生单相接地却要求可以继续运行时,此时可以采用中性点谐振接地方式。
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。
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。
电力系统的中性点运行方式
电力系统的中性点运行方式作者:杜兴建来源:《环球市场信息导报》2012年第07期中性点运行方式:三相交流电力系统中,发电机和变压器的中性点接地方式。
我国电力系统中性点的三种运行方式:电源中性点不接地,中性点经阻抗(消弧圈或电阻)接地,中性点直接接地。
为了更好地满足电力系统正常运行时,采用何种中性点运行方式保证电力系统正常安全、可靠运行,以及短路后及时切断电源保证供电系统的正常运行具有重要意义。
电力系统;中性点;小电流接地;大电流接地;消弧线圈。
1.中性点不接地系统电力系统中性点不接地和经消弧圈接地的系统,称为小电流接地系统。
我国3-60千伏系统,大多采用中性点不接地的运行方式,《电力设备过电压保护设计技术规程》(-79)规定,3-10千伏系统,当单相接地电流大于30安,20千伏及以上电网中,接地电流大于10安时,则采取中性点经消弧线圈接地的运行方式。
当系统发生单相接地故障时,以限制接地电流,以便迅速消除故障点,保证系统的正常运行。
中性点不接地系统正常运行时三相对地电压,电流的特点。
我国3~60千伏系统,大多采用中性点不接地的运行方式,由于任意两个导体中间隔以绝缘介质就形成电容,所以电力网的三相导线之间及各相对地之间沿导线全长都分布有电容,这些电容将引起附加电流。
正常运行时三相是对称的,因而可以把相与地之间均匀分布的电容用集中于线路中央的电容C来代替同时不考虑相间电容。
由于三相电压是对称的(各项对地电容是相等的),即,因此三相电容系统的向量和为零,此时,地中没有电容电流通过中性点的电位为零。
如图(a)(b)所示。
在发生不完全接地(经过一定的阻抗接地)时,接地相对地电压大于零而小于相电压,非接地相对地电压小于线电压,接地电容电流也比完全(金属性)接地时小些。
中性点不接地系统发生单相接地故障时应怎样处理。
通过分析与实际测试可知,在中性点不接地的系统中发生一相接地时,网络线电压的大小和相位差仍保持不变,三相用电设备的工作也不会受到破坏,同时,在这种系统中相对地的绝缘水平是根据线电压设计的,虽然未故障相的对地电压会升高到倍,但对设备的绝缘没有多大影响,因而中性点不接地系统发生单相接地时,可以继续运行,但是不允许长期运行,因为长期运行时可能引起未故障相绝缘薄弱的地方损坏而造成相间短路,因此在这种系统中,一般都装设专门的绝缘监视装置以监视有无接地故障发生。
几种电机中性点接地方式
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)。
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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。
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中性点经电阻接地方式——适宜于以电缆线路为主配电网的中性点接地方式一、前言三相交流电系统中性点与大地之间电气连接的方式,称为电网中性点接地方式。
中性点接地方式是一个综合性的、系统性的问题,既涉及到电网的安全可靠性、也涉及电网的经济性。
中性点接地方式直接影响到系统设备绝缘水平的选择、系统过电压水平及过电压保护元件的选择、继电保护方式、系统的运行可靠性、通讯干扰等。
在选择电网中性点接地方式时必须进行具体分析、全面考虑。
我国110kV及以上电压等级的电网一般都采用中性点直接接地方式,在中性点直接接地系统中,由于中性点电位固定为地电位,发生单相接地故障时,非故障相的工频电压升高不会超过1.4倍运行相电压;暂态过电压水平也相对较低;故障电流很大继电保护装置能迅速断开故障线路,系统设备承受过电压的时间很短,这样就可以使电网中设备的绝缘水平降低,从而使电网的造价降低。
这里对中性点直接接地系统不做过多的讨论,下面主要讨论6~35kV配电网的接地方式。
配电网中性点的接地方式主要可分为以下三种:●不接地●经消弧线圈接地●经电阻接地自1949年至80年代我国基本上沿用前苏联的规定,6~35KV电网均采用中性点不接地或经消弧线圈(谐振)接地方式。
近10多年来沿海一些大城市经济飞速发展,电网的容量和规模急剧扩大,配电线路逐步实现电缆化,系统电容电急剧增加、特别是近几年大规模城市电网改造,电缆线路逐步代替架空线路,电网结构大大加强。
在电缆线路为主的城市电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式,因单相接地过电压烧坏设备的事故概率大大增加,为了解决这一矛盾,许多城市电力部门广泛考察了国外配电网的中性点接地方式,结合本地电网的具体情况,经过充分的分析、研究,发现采用中性点经低电阻接地方式是解决这一矛盾的有效措施,20世纪80年代后期开始在广州、深圳试用、推广,并很快推广到其他城市(如广州、深圳、珠海、上海、北京、天津、厦门、南京、苏州工业园区、无锡、讪头、惠州、顺德、东莞等),同时,也在发电厂,机场、港口、地铁、钢厂、有色金属冶炼厂等行业被广泛采用。
通过多年的运行经验证明,中性点经电阻接地方式对降低系统过电压水平、抑制谐振过电压、提高系统运行可靠性具有良好的效果。
现在,中性点经电阻接地方式已被写入电力行业规程,电力行标DL/T620—1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第3.1.4条规定:“6—35KV主要由电缆线路构成的送、配电系统,单相接地故障电容电流较大时,可采用低电阻接地方式,但应考虑供电可靠性要求、故障时瞬态电压、瞬态电流对电气设备的影响、对通信的影响和继电保护技术要求以及本地的运行经验等。
”第3.1.5.条规定:“6KV和10KV配电系统以及发电厂厂用电系统,单相接地故障电容电流较小时,为防止谐振,间隙性电弧接地过电压等对设备的危害,可用高电阻接地方式。
”二、各中性点接地接地方式优、缺点比较(一)中性点不接地方式1、适用范围●适用于单相接地故障电容电流I C<10A、以架空线路为主的配电网。
此类型电网瞬时性单相接地故障占故障总数的60%~70%,希望瞬时性单相接地故障时不马上跳闸。
2、中性点不接地系统的特点:●单相接地故障电流小于10A,故障点电弧可以自熄;熄弧后故障点绝缘可以自行恢复;●单相接地时不破坏系统对称性,可以带故障运行一段时间,以便查找故障线路;●通讯干扰小:●简单、经济。
●单相接地故障时,非故障相对地工频电压升高 3 倍,在中性点不接地电网中,各种设备的绝缘要按线电压的要求来设计。
●当Ic>10A时,可能产生过电压倍数相当高的间歇性电弧接地过电压,这种过电压持续时间长,过电压遍及全网,对网内绝缘较差的设备、有绝缘弱点的设备、绝缘强度较低的旋转电机等都存在较大的威胁,在一定程度上影响电网的安全运行。
因间歇电弧过电压引起的不同相的两点或多点接地、烧毁主设备、造成严重停电的事故在许多电网都有多次发生。
●系统发生谐振过电压引起电压互感器容断器熔断、烧毁PT、甚至烧毁主设备的事故常有发生。
(二)中性点经消弧线圈接地方式;1、适用范围:●适用于单相接地故障电容电流I C>10A、瞬时性单相接地故障多的以架空线路为主的电网。
2、中性点经消弧线圈接地方式的特点;●利用消弧线圈的感性电流对电网的对地电容电流进行补偿,使单相接地故障电流<10A,从而使故障点电弧可以自熄;●故障点绝缘可以自行恢;●可以减少间隙性弧光接地过电压的概率;●单相接地时不破坏系统对称性,可以带故障运行一段时间,以便查找故障线路;3、对以电缆线路为主的城市配网,消弧线圈接地方式存在的一些问题:●单相接地故障时,非故障相对地电压升高到 3 相电压以上,持续时间长、波及全系统设备,可能引起第二点绝缘击穿,引起事故扩大。
●消弧线圈不能补偿谐波电流,有些城市电网谐波电流占的比例达5%-15%,仅谐波电流就可能远大于10A,此时无法避免发生弧光接地过电压。
●对于电容电流很大的配电网,如果通过补偿要使单相接地故障电流I jd <10A,就必须使系统保持较小的脱谐度,系统的脱谐度过小,对由于三相电容不对称引起的中性点位移电压会产生较强的放大作用,使中性点电压偏移超过规程允许值(<15%U n),保护将发出接地故障信号。
另外脱谐度太小,系统运行在接近谐振补偿状态,将给系统运行带来极大的潜在危险(谐振过电压);要保证中性点位移电压不超过规程允许值,就要增大脱谐度,然而,脱谐度过大,将导致残余接地电流太大(I>10A),又可能引起间歇性弧光接地过电压。
很难保证既使残余接地电jd<10A,又保证中性点位移电压不超过规程允许值这两个相互制约的条件。
流Ijd●消弧线圈的调节范围受到调节容量限制,其调节容量与额定容量之比一般为1/2,如按终期要求选择,工程初期系统电容电流小,消弧线圈的最小补偿电流偏大,可能投不上;如按工程初期的要求选择,工程终期时系统电容电流大,消弧线圈的最大补偿电流又偏小,也不能满足合理补偿的要求。
●在运行中,消弧线圈各分接头的标称电流和实际电流会出现较大误差,运行中就发生过由于实际电流与名牌电流误差较大而导致谐振的现象。
●由于系统的运行方式及系统电压经常变化,系统的电容电流经常变化,跟踪补偿困难。
目前的自动跟踪补偿装置呈百花齐放的景象,实际运行考验时间较短,运行情况还不理想。
而且价格高、结构复杂、维护量大,不适应无人值班变电站的要求。
●由于上述原因,中性点经消弧线圈接地仅能降低弧光接地过电压的概率,不能消除弧光接地过电压,也不能降低弧光接地过电压的幅值,弧光过电压倍数也很高,对设备绝缘威胁很大。
特别是对紧凑型配电装置及电缆线路,更易造成绝缘击穿或相间短路,造成设备烧毁的大事故。
根据近年统计记录分析,随着城市电网电容电流的迅速增大,发生高倍数弧光过电压的概率增加,深圳市中性点电网在1995年前采用中性点不接地及经消弧线圈接地方式,据统计,1992—1995四年时间发生24次因过电压造成变电站出口短路,烧坏主变5台,10KV开关柜烧坏事故娄有发生。
●寻找单相接地故障线路困难,目前许多针对消弧线圈接地系统的小电流接地选线装置的选线正确率还不理想,往往还要采用试拉法。
●采用试拉法时,既造成非故障线路短时停电,又会引起操作过电压。
湖南省电力试验研究所试验:对35KV系统,在一相接地情况下,在非电阻接地系统中共进行了551相0—0.5—C操作循环,实测最大过电压倍数超过4.9P U。
超过4.1 P U 的概率达到16.5%,1984—1985年上海供电局和华东电力试验所在江宁变电站进行了切合35KV 空载电缆试验,也测得4.5P U 的过电压值。
●系统谐振过电压高,谐振过电压持续时间长并波及全系统设备,常造成PT烧坏、或PT熔断器熔断。
武高所和广州供电局在区庄变电站试验中测得1/2分频谐振过电压达2P U,测得由合闸操作激发的3次高频谐振过电压达4P U,测得A相导线断线并接地于负荷侧时,谐振过电压值为3.8P U。
●电缆排管或电缆隧道内的电缆发生单相接地时,不能及时断开故障线路,可能引起火灾,上海某35KV系统电缆就发生过单相接地一小时后引起火灾,烧毁电缆隧道中40多条电缆的重大事故。
●寻找故障线路时间较长,在带接地故障运行期间,容易引起人身触电事故。
●单相接地时,非故障相电压升高至线电压或更高,在不能及时检出故障点的情况下,无间隙金属氧化物(MOA)避雷器长时间在线电压下运行,容易损坏甚至爆炸。
弧光接地过电压、谐振过电压幅值高、持续时间长,MOA由于动作负载问题,一般不要求WGMOA保护系统内过电压,不能有效利用MOA的优良特性,不利于MOA在配电网的推广使用。
(三)中性点经电阻接地方式中性点经电阻接地方式可分为三种:经高阻接地、经中电阻接地和经小电阻接地。
1、中性点经高电阻接地方式中性点经高阻接地方式适用于对地电容电流Ic<10A的配电网,单相接地电流大于允许值的大型发电机,单相接地故障电流Ijd<10A,中性点接地电阻值一般为数百欧姆至上千欧姆。
中性点经高阻接地可以消除大部分谐振过电压,对单相间歇弧光接地过电压具有一定的限制作用。
2、中性点经中电阻和小电阻接地方式中电阻和小电阻之间没有统一的界限,一般认为单相接地故障时通过中性点电阻的电流10A<I R<100A时为中电阻接地方式,当I R>100A时为小电阻接地方式。
中性点经中电阻和小电阻接地方式适用于以电缆线路为主、瞬时性单相接地故障很少的、系统电容电流比较大的城市配网、发电厂厂用电系统及大型工矿企业配电系统。
3、以电缆线路为主的配电网的特点:●单位长度的电缆线路的电容电流比架空线路电容电流大10几倍,以电缆为主的配电网对地电容电流都比较大。
●电缆线路受外界环境条件(雷电、外力、树木、大风等)影响小,瞬时接地故障很少,接地故障一般都是永久性故障。
●电缆线路发生接地故障时,接地电弧为封闭性电弧,电弧不易自行熄灭,如不及时跳闸,很容易造成相间短路,扩大事故。
●电缆为弱绝缘设备。
例如,10kV交联聚乙稀电缆的一分钟工频耐压为28KV ,而一般10kV 配电设备的绝缘水平为35kV 。
在消弧线圈接地系统中,由于查找故障点时间较长,电缆长时间承受工频或暂态过电压作用,易发展成相间故障,造成一线或多线跳闸。
上海79—84的统计结果表明,有30%单相接地故障在查找故障点过程中,引起跳闸或闪络。
据湘潭钢厂同志介绍,该厂的变配电系统原采用消弧线圈接地,由于厂区基本上都是电缆线路,且使用年限较长、绝缘老化,在单相接地时,经常发生来不及找出故障线路,非故障线路就发生电缆爆炸的情况。
●接地故障时要求继电保护及时动作跳开故障线路。