电力系统中性点的三种运行方式的比较
低压配电网有三种中性点运行方式IT系统、TT系统和TN系统
低压配电网有三种中性点运行方式IT系统、TT系统和TN系统低压配电系统按保护接地的形式不同可分为:IT系统、TT系统和TN系统。
其中IT系统和TT系统的设备外露可导电部分经各自的保护线直接接地(过去称为保护接地);TN系统的设备外露可导电部分经公共的保护线与电源中性点直接电气连接(过去称为接零保护)。
中性点接地系统有三种:IT系统,TT系统和TN系统。
这三种接地分别为:TT系统:电源中性点直接接地IT系统:电源中性点不直接接地TN系统:电源中性点直接接地(与TT系统的区别是该接地线与电气设备的金属外壳相连接)国际电工委员会(IEC)对系统接地的文字符号的意义规定如下:第一个字母表示电力系统的对地关系:T--一点直接接地;I--所有带电部分与地绝缘,或一点经阻抗接地。
第二个字母表示装置的外露可导电部分的对地关系:T--外露可导电部分对地直接电气连接,与电力系统的任何接地点无关;N--外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接(在交流系统中,接地点通常就是中性点)。
后面还有字母时,这些字母表示中性线与保护线的组合:S--中性线和保护线是分开的;O--中性线和保护线是合一的。
(1)IT系统:IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地,而用电设备的金属外壳直接接地。
即:过去称三相三线制供电系统的保护接地。
其工作原理是:若设备外壳没有接地,在发生单相碰壳故障时,设备外壳带上了相电压,若此时人触摸外壳,就会有相当危险的电流流经人身与电网和大地之间的分布电容所构成的回路。
而设备的金属外壳有了保护接地后,由于人体电阻远比接地装置的接地电阻大,在发生单相碰壳时,大部分的接地电流被接地装置分流,流经人体的电流很小,从而对人身安全起了保护作用。
IT系统适用于环境条件不良,易发生单相接地故障的场所,以及易燃、易爆的场所。
(2)TT系统:TT系统的电源中性点直接接地;用电设备的金属外壳亦直接接地,且与电源中性点的接地无关。
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。
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是指星形接线的变压器或发电机的中性点。
电力系统中性点的运行方式是一个复杂的系统工程问题,它涉及到短路电流的大小、供电的可靠性、过电压的大小、继电保护的配置及动作状态、通信的干扰、系统稳定等许多方面的综合技术问题,所以在确定一个电力系统中性点运行方式之前,须经合理的技术经济比较后确定。
电力系统中性点的分类:(1)电力系统的中性点有效接地,即中性点直接接地。
(2)电力系统的中性点非有效接地,其中包括中性点不接地、中性点经消孤线圈接、中性点经电阻接地。
各种中性点运行方式的特点:1、中性点不接地系统:在正常运行时,网络各相对地电压是对称的,其大小为相电压。
线路经过完整换位后,三相对地电容相等,则各相对地电容电流对称且平衡,无电容电流流入地中,所以中性点对地电压为零。
当发生单相接地故障时,接地相的电压变为零,未接地两相对地电压升高根号3倍。
变为线电压。
但在中性点不接地系统中,发生单相接地时,线电压不变,三相用电器工作不受影响,系统可继续供电。
但此时应发出信号,工作人员应尽快查清消除故障,一般允许继续运行时间不超过2小时,但我认为在中性点不接地运行的发电机,中性点不接地的高压大型电动机在发生单相接地,特别是在发生定子中的单相接地时,应采取立即停机检查。
因为,在定子槽中一般都用很薄的绝缘隔离着两相的线圈,即使在电机的端部也是这样的,如果线圈发生单相接地,很可能接地相对定子铁芯进行放电,而使相邻的另一相线圈绝缘损坏,造成相间短路的大事故。
2、中性点经消孤线圈接地系统:为了解决中性点不接地系统单相接地电流大、电孤不能熄灭的问题,最常用的方法是在中性点装设消孤线圈,利用消孤线圈中的电感电流和接地的电容电流相位相反进行补偿、抵消,使接地点电流变小,甚至为零,这样接地点的电流就能很快熄灭。
根据补偿程度的不同,有三种补偿方式:(1)会补偿:接地点电流为零。
从消孤的观点来看,全补偿最好,但实际上并不采用这种补偿方式,因为在正常运行中,由于各种原因造成电网三相电压不对称,中性点出现一定的电压时,可能引起串联谐振过电压。
中性点运行方式
1、中性点不接地系统 、
1.1正常运行状况 中性点不接地三相系统正常运行时,三相对地电压是对称的。若线路经 过完善的换位,输电线路三相导线对地电容也是相等的,所以各项对地 电也相等并对称。简化等值电路 如图相间及对地电容对称分布,对地电 容用集中电容表示,相间电容忽略
IA
电源
A B C
I fA
UA
0
UC
IC
IL
补偿方式的选择
全补偿:使IC=IL,补偿后接地点电流为零,但实际中电 网三相对地电容不可能完全相等,正常情况下中性点仍有 偏移,而全补偿可能引起串联谐振过电压。 欠补偿:使IL<IC,补偿后接地点尚有少量电容电流。在 欠补偿的情况下,如果切除线路(减少电容),或者系统 频率下降,或发生一相断线等,可能是系统接近或达到全 补偿引起过电压。 过补偿:使IL>IC,补偿后接地点有多余的电感电流流过。 这种方式可避免谐振过电压。但接地点流过的电感电流必 须在规定范围内,否则接地点下电弧不能自行熄灭。
& &′ &′ I C = −( I CA + I CB )
从矢量图中我们可以看到,故障后A、B两相的对 地电容电流分别超前各自相对地电压90度,由于A、 B两相对地电容电流夹角为60度,其矢量和为 − I C C相接地电流 I C 为电容电流,超前电压 U C 90度 从图中我们可以得出
′ 又因为 I CA = 3I C 0 I C = 3I C 0 所以
′ I C = 3I CA
非金属性接地均比金属性接地略有变化 接地电流在故障点会形成电弧,电弧可能 是稳定性或间歇性的。 当Ic<5A时,瞬时性→自然熄灭 当Ic>30A时,稳定性→烧毁设备→多相短 路 当Ic>5~10A时,间歇性→串联谐振过电压, 峰值可达相电压的2.5~3倍。
电力系统中性点运行方式
4、消弧线圈的设备选型
电网接地以后,消弧线圈的绝缘是薄弱环节之一,虽然线路总电容电流 已很小,这时也不应将消弧线圈停止运行。要发挥消弧线圈在单相闪络故障 时能降低恢复电压速度,降低弧光接地过电压和消除电磁式TV引起的铁磁谐 振过电压等作用。很多消弧线圈铭牌上规定:接地运行时间为2h。而在实际 查找接地时,有时因线路长、故障隐蔽等很难在2h内找到,可能造成用户停 电或烧坏消弧线圈的结果。故变电站消弧线圈的设备选型是非常重要的。 老式手动消弧线圈除需停电调分接头外,也不能自动跟踪补偿电网电容 电流等缺点外,脱谐度也很难保证在10%以内,其运行效果不能令人满意。 据统计分析表明,采用老式手动消弧线圈补偿的电网,单相接地发展成相间 短路的事故率在20%~40%之间,比采用自动跟踪补偿电网高出3倍以上。因 此,现在新安装的消弧线圈应装设自动跟踪补偿的消弧线圈。这种新的智能 型消弧线圈有很多优点:1)能自动跟踪电网参数变化,自动调整其分接头, 使残流达到最佳状态;2)增大了阻尼率,使中性点谐振电压降低,不会出现 过电压,故三种补偿方式均可选用;3)采用多功能接地变压器,既能接消弧 线圈,又能带站用电。 目前,自动消弧线圈有四大类:①用有载分接开关调节消弧线圈的分接 头;②调节消弧线圈的铁芯气隙;③直流助磁调节;④可控硅调节消弧线 圈。①②类有正式产品,其中用有载分接开关调节的消弧线圈运行技术较为 成熟。
1
L
(3)过补偿。
若IL>IC ,即 >3ωC时,(感抗小于容抗)接地处 具有多余的电感性电流,称为过补偿。过补偿方式可避 免产生串联谐振过电压,因此得到广泛采用。但必须指 出,在过补偿运行方式下,接地处将流过一定数值的电 感性电流这一电流值不能超过规定值。否则,故障点的 电弧将不能可靠地自动熄灭。
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。
电力系统中性点运行方式
电力系统中性点运行方式电力系统中性点接地方式有两大类:一类是中性点直接接地或经过低阻抗接地,称为大接地电流系统;另一类是中性点不接地,经过消弧线圈或高阻抗接地,称为小接地电流系统。
其中采用最广泛的是中性点接地、中性点经过消弧线圈接地和中性点直接接地等三种方式。
(一)中性点不接地系统当中性点不接地的系统中发生一相接地时,接在相间电压上的受电器的供电并未遭到破坏,它们可以继续运行,但是这种电网长期在一相接地的状态下运行,也是不能允许的,因为这时非故障相电压升高,绝缘薄弱点很可能被击穿,而引起两相接地短路,将严重地损坏电气设备。
所以,在中性点不接地电网中,必须设专门的监察装置,以便使运行人员及时地发现一相接地故障,从而切除电网中的故障部分。
在中性点不接地系统中,当接地的电容电流较大时,在接地处引起的电弧就很难自行熄灭。
在接地处还可能出现所谓间隙电弧,即周期地熄灭与重燃的电弧。
由于电网是一个具有电感和电容的振荡回路,间歇电弧将引起相对地的过电压,其数值可达(2.5〜3)Ux。
这种过电压会传输到与接地点有直接电连接的整个电网上,更容易引起另一相对地击穿,而形成两相接地短路。
在电压为3-10kV的电力网中,一相接地时的电容电流不允许大于30A,否则,电弧不能自行熄灭。
在20〜60kV 电压级的电力网中,间歇电弧所引起的过电压,数值更大,对于设备绝缘更为危险,而且由于电压较高,电弧更难自行熄灭。
因此,在这些电网中,规定一相接地电流不得大于10A。
(二)中性点经消弧线圈接地系统当一相接地电容电流超过了上述的允许值时,可以用中性点经消弧线圈接地的方法来解决,该系统即称为中性点经消弧线圈接地系统。
消弧线圈主要有带气隙的铁芯和套在铁芯上的绕组组成,它们被放在充满变压器油的油箱内。
绕组的电阻很小,电抗很大。
消弧线圈的电感,可用改变接入绕组的匝数加以调节。
显然,在正常的运行状态下,由于系统中性点的电压三相不对称电压,数值很小,所以通过消弧线圈的电流也很小。
中性点运行方式
电力系统中性点运行方式我国电力系统中常见的中性点运行方式有中性点非有效接地和中性点有效接地两大类。
中性点非有效接地包括:不接地、经消弧线圈接地和经高阻接地,又称为小接地电流系统。
而中性点有效接地包括直接接地和经低阻抗接地,又称为大接地电流系统。
一、中性点不接地的三相系统1、中性点不接地系统的正常运行正常运行时,电力系统三相导线之间和各相导线对地之间,沿导线的全长存在着分布电容,这些分布电容在工作电压的作用下,会产生附加的容性电流。
各相导线间的电容及其所引起的电容电流较小,并且对所分析问题的结论没有影响,故可以不予考虑。
2、单相接地故障当中性点不接地的三相系统中,由于绝缘损坏等原因发生单相接地故障时,情况将会发生显著变化。
假设W相在k点发生完全接地的情况,W相对地电压为零,中性点对地电压上升为相电压,而且与接地相的电源电压反相。
(完全接地,又称为金属性接地,即认为接地处的电阻近似等于零)三相系统的三个线电压仍保持对称而且大小不变。
非故障相电压升高为线电压,非故障相的对地电容电流也就相应的增大到√3倍。
W相对地电容被短接,于是对地电容电流为零。
此时三相对地电容电流的向量和不再为零,大地中有容性电流流过,并通过接地点形成回路。
可见,单相接地故障时流过大地的电容电流,等于正常运行时每相对地电容电流的三倍。
接地电流Ic的大小与系统的电压、频率和对地电容的大小有关,而对地电容又与线路的结构(电缆或架空线)、布置方式和长度有关。
实用计算中可按计算为:对架空线路:I c=UL/350对电缆线路:I c=UL/10式中I c——接地电流,A;U——系统的线电压,Kv;L——与电压同为U,并具有电联系的所有线路的总长度,km。
当系统发生不完全接地,即通过一定的过渡电阻接地时,接地相的对地电压大于零而小于相电压,中性点的对地电压大于零而小于相电压,非接地相对地电压大于相电压而小于线电压,线电压仍保持不变,此时的接地电流要比金属性接地时小一些。
电力系统的中性点运行方式有几种?各种接线方式是什么?
电力系统的中性点运行方式在三相电力系统中,发电机和变压器的中性点有三种运行方式:即中性点不接地系统;中性点经阻抗接地系统;中性点直接接地系统。
前两种合称小接地电流系统,后一种称大接地电流系统。
1. 中性点不接地的三相系统中性点不接地的电力系统2. 中性点经消弧线圈接地系统中性点经消弧线圈接地的电力系统3. 中性点直接接地系统中性点直接接地的电力系统。
当发生单相接地时,故障相由接地点通过大地形成单相短路,单相短路电流很大,故又称其为大接地电流系统。
在低压配电系统中,我国广泛采用中性点直接接地的运行方式,从系统中引出中性线(N)、保护线(PE)或保护中性线(PEN)。
低压配电系统按保护接地形式分为TN系统、TT系统和IT系统。
其中TN系统又分为:TN—C系统、TN—S系统和TN—C—S系统。
《供配电系统设计规范》(GB 50052—2009)中规定:TN系统—在此系统内,电源有一点与地直接连接,负荷侧电气装置的外露可导电部分则通过PE线与该点连接。
TN—S系统—在TN系统中,整个系统的中性线与保护线是分开的。
TN—C—S系统—在TN 系统中,系统中有一部分中性线与保护线是合一的。
TN—C系统—在TN系统中,整个系统的中性线与保护线是合一的。
在TN—C、TN—S和TN—C—S系统中,为确保PE线或PEN线安全可靠,除电源中性点直接接地外,对PE线和PEN线还必须设置重复接地。
低压配电TN系统如图9-6所示。
三、电力系统的中性点运行方式1.中性点不接地的三相系统2.中性点经消弧线圈接地系统3.中性点直接接地系统4.低压配电系统的接地形式a.TN—C系统b.TN—S系统c. TN—C—S系统。
电力系统中性点的运行方式1
电力系统中性点的运行方式引言一、基本概念1、中性点: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。
由中性点引出的导线称为中性线。
2、电力系统中性点:电力系统的中性点是指发电机或变压器绕组的星形连接点,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。
3、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,也可称为电网中性点运行方式。
4、分类:目前我国常见的中性点运行方式(即中性点接地方式)可分为中性点非有效接地和有效接地两大类.(1)、中性点非有效接地包括中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点经高电阻接地的系统,当发生单相接地时,接地电流被限制到较小数值,故又称为小接地电流系统;(2)、中性点有效接地包括中性点直接接地和中性点经小阻抗接地的系统,因发生单相接地时接地电流很大,故又称为大接地电流系统。
5、中性点运行方式的影响:电力系统中性点接地方式是一个重要的综合问题,它不仅涉及电网本身的安全性、可靠性、过电压绝缘水平的选择,而且对通讯干扰、人身安全、继电保护装置的配置、电力系统的运行稳定、故障分析等有重要影响。
一、中性点不接地系统中性点不接地的系统供电可靠性较高,在这种系统中发生一相接地故障时,不构成短路回路,接地相电流不大,不必切除地相;但这时非接地相的对地电压升高为相电压的3倍,因此,对绝缘水平要求高。
1、正常运行情况(1)、电力系统正常运行时,一般认为三相系统是对称的,三相电源的相电压分别为Uu 、Uv 、Uw ,中性点的电位.U N 为零。
相对地电压分别为:u u ud U n U U U ∙∙∙∙=+=v v vd U n U U U ∙∙∙∙=+=ww wd U n U U U ∙∙∙∙=+=(2)、三相导体之间的电容较小,忽略不计;各相对地电容相等,C u = C v = C w =C ,对称电压的作用下,各相对地电容电流cw cv cu I I ∙∙∙、、I 大小相等。
电力系统中性点的运行方式
消弧线圈的结构与型号
消弧线圈装有铁芯,可调、电阻小、电抗很大, 外形跟小容量变压器相似,装在发电机或变压器 的中性点与大地之间。为调节线圈匝数,通常有 5~9个分接头可选用,用来改变补偿程度,国产 型号为XDJL。其中X—消弧线圈;D—单相; J—油浸式;L—铝线。
一般认为:中性点直接接地系统对通信干扰影响 最大;中性点经消弧线圈接地系统对通信的干扰最 小。
5.系统稳定性
在大接地电流系统中发生单相接地时,由 于接地电流很大,电压的剧烈下降、线路 的突然切除可能导致系统稳定的破坏。如 果采用小接地电流系统,则流过接地点的 电流很小,不存在引起失步的可能。因此, 从系统稳定的角度看,中性点直接接地系 统是不利的。
4.对通信的干扰 单相接地产生干扰对通信的影响是不可忽视的,
在某种情况下,它甚至还是选择中性点接地方式的 决定因素。
单相接地产生干扰的途径有两种,一种是静电感 应,另一种是电磁感应。
在小接地电流系统中,起主要作用的是静电感应, 可以用较简单的方法加以限制。在大接地电流系统 接地故障时,大的接地电流对临近的通信线路干扰 大,感应电压可能危及工作人员安全或引起信号装 置误动作,因此,电力线和通信线间必须保持一定 的距离。
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电力系统中性点的运行方式不同,其技 术特性和工作条件也不同,还与故障分析、 继电保护配置、绝缘配合等均密切相关。 采用哪一种中性点运行方式,直接影响到 电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连 续性、电网的造价以及对通信线路的干扰 程度。
一、 中性点不接地系统
正常运行情况:
2.过电压与绝缘水平
对于电力系统的绝缘水平,大接地电流系 统按相电压考虑,小接地电流系统则需按线 电压考虑。大接地电流系统比小接地电流系 统绝缘水平大约可降低20%左右,在选用避 雷器时,前者用80%避雷器,后者用100%避 雷器。
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运行方式即中性点接地方式,是指电力系统中发电机或变压器的中性点的接地方式,是一种工作接地。
目前,我国电力系统中性点接地方式分为中性点直接接地与非直接接地两大类,具体有;中性点不接地、经电阻接地、经电抗接地、经消弧线圈接地和直接接地等。
1.中性点直接接地方式中性点直接接地是指电力系统中至少有一个中性点直接与接地设施相连接,如图1-2中的N点接地,通常应用于500kV、330kV、220kV、110kV电网。
中性点直接接地系统保持接地中性点零电位,发生单相接地故障时如图1-2所示,非故障相对地电压数值变化较小。
由于高压、尤其是超高压电力变压器中性点的绝缘水平、电气设备的绝缘水平都相对较低,采用中性点直接接地方式,对保证变压器及其电气设备的安全尤其重要。
但由于中性点直接接地,与短路点构成直接短路通路,故障相电流很大,造成接于故障相的电气设备过电流。
为此,需要通过继电保护和断路器动作,切断短路电流。
2.中性点不接地方式中性点不接地系统指电力系统中性点不接地。
中性点不接地系统发生单相接地故障时如图1-3所示,中性点电压发生位移,但是三相之间的线电压仍然对称,且数值不变;由于没有直接的短路通路,接地故障电流由线路和设备对地分布电容回路提供,是容性电流,通常数值不大,一般不需要立即停电,可以带故障运行一段时间(一般不超过2h);但非故障相对地电压升高,数值最大为额定相电压的3倍,因此用电设备的绝缘水平需要按线电压考虑。
中性点不接地方式具有跳闸次数少的优点,因此普遍应用于接地电容电流不大的系统,例如66kV、35kV电网。
“一低两高三不变”当中性点不接地系统发生一相接地情况时,该相的对地电压变低,甚至为零,此为一低;此时其它两相的对地电压升高,最大可为系统线电压.此为两高;由于中性点没有接地,此时接地相没有形成电流通路,接地时三相对地电流基本不变(先前有每相的对地电容电流,一般很小)当为三不变了.正因如此,线电压是肯定不变的了。
中性点运行方式
中性点运行方式
我国电力系统常用的中性点接地方式一共有四种:中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点直接接地、中性点经电阻或电抗接地。
其中中性点经阻抗接地按接地电流大小又分经高阻抗接地和低阻抗接地。
目前在我国,330KV和500KV的超高压电力网,采用中性点直接接地方式,110-220KV电力网也采用中性点直接接地方式,只是在个别雷害事故较为严重的地区和某些大网的110KV采用中性点经消弧线圈接地方式,以提高供电可靠性;20-60KV电力网,一般采用中性点消弧线圈接地方式,当接地电流小于10A时也采用不接地方式,而在电缆供电的城市电网,则一般采用经小电阻接地当时,3-10KV电力网,一般均采用中性点不接地方式,当接地电流大于30A 是,应采用经消弧线圈接地方式,同样,在城网使用电缆线路是,有时才采用经小电阻接地方式。
1000V以下的电力网,可以采用中性点接地或不接地的方式,只有380、220v的三相四线电力网,为保证人员安全,其中性点必须直接接地。
中性点不接地,经消弧线圈接地,直接接地
35kv及其以下一般是配电网,采用中性点不接地、经消弧线圈接地,作用是保证供电可靠性。
35kv以上一般是高压输电网,直接接地,目的是限制短路电流和相电压。
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 。
电力系统中性点的运行方式
电力系统中性点的运行方式概述在电力系统中,中性点是指三相电源之间的中点。
它的运行方式非常重要,直接影响到整个电力系统的稳定性和平安性。
本文将介绍电力系统中性点的运行方式,并讨论几种常见的中性点连接方式。
中性点连接方式在电力系统中,中性点可以通过不同的连接方式进行接地,并且这些连接方式会直接影响系统的工作性能和故障耐受能力。
直接接地直接接地是一种常见的中性点连接方式。
在这种方式下,中性点通过接地电极与大地相连。
这种方式具有简单、本钱低和易于维护等优点。
然而,直接接地也存在一些问题。
例如,当系统中出现单相接地故障时,会导致中性点电位上升,进而可能引发相邻相的相间电压增大,对电力设备造成损害。
间接接地间接接地是另一种常见的中性点连接方式。
在这种方式下,中性点通过中性点接地变压器与大地相连。
这种方式可以有效地控制中性点电位的升高,并减小单相接地故障对系统的影响。
然而,间接接地方式的本钱较高,需要使用专门的中性点接地变压器。
波纹变流器接地波纹变流器接地是一种特殊的中性点连接方式,适用于需要消除中性点电流的系统。
这种连接方式采用波纹变流器将中性点电流转换为对称三相电流输出。
波纹变流器接地方式可以有效减小中性点电位升高和中性点电流的波动,提高系统的稳定性和平安性。
然而,波纹变流器接地方式的实施较为复杂,需要较高的技术水平。
中性点运行方式中性点的运行方式主要有两种:固定中点接地和浮动中点接地。
固定中点接地固定中点接地是指将中性点通过接地方式固定在一个电位上。
这种方式在大多数电力系统中被广泛使用。
固定中点接地可以保持最正确的中性点电位稳定性,降低故障对系统的影响。
然而,它也存在一些问题。
例如,当系统中出现故障时,会造成对地短路电流的流动,导致电力设备受损甚至引发系统故障。
浮动中点接地浮动中点接地是指将中性点与地之间的电位维持在一个浮动状态。
这种方式可以减小对地短路电流的流动,并提高电力系统的可靠性和平安性。
然而,浮动中点接地方式也存在一些问题。
中性点运行方式
电力系统的中性点运行方式:中性点直接接地方式,以小电流接地,大电流接地方式运行。
这有什么作用?
1、中性点不接地系统:这种系统发生单相接地时,三相用电设备能正常工作,允许暂时继续运行两小时之内,因此可靠性高,其缺点:这种系统发生单相接地时,其它两条完好相对地电压升到线电压,是正常时的√ 3 倍,因此绝缘要求高,增加绝缘费用,因此高电压系统不采用,电压越高绝缘投资太大。
2 、中性点经消弧线圈接地系统:除有中性点不接地系统的优点外,还可以减少接地电流;其缺点:类同中性点不接地系统。
3 、中性点直接接地系统:发生单相接地时,其它两完好相对地电压不升高,因此可降低绝缘费用;其缺点: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。
电力系统中,中性点的运行方式有中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地和中性点不接地三种。
前一种为大接地电流系统,后两种为小接地电流系统。
中性点的运行方式主要取决于单相接地时电气设备的绝缘要求及对供电可靠性的要求。
我国110KV及以上系统和1KV以下低压系统,采用中性点直接接地运行方式,3~63KV,一般采用中性点不接地运行方式;当3~10KV系统接地电流大于30A,20~63KV系统接地电流大于10A时,应采用中性点经消弧线圈接地的运行方式。
电力系统的中性点运行方式及低压配电系统的接地型式
电力系统的中性点运行方式及低压配电系统的接地型式一、电力系统的中性点运行方式电力系统中的电源(含发电机和电力变压器)中性点有下三种运行方式:一种是中性点不接地;一种是中性点经阻抗接地;再一种是中性点直接接地.前两种一般合称为小电流接地;后一种称为电流接地。
(一)、中性点不接地的电力系统分布电容及相间电容发生单相接地故障时的中性点不接地系统分析见教材原件(二)、中性点经消弧线圈接地的电力系统对消弧线圈“消除弧光接地过电压”的异议(三)、中性点直接接地或经低阻接地的电力系统二、低压配电系统接地型式按保护接地的型式,分为(一)TN系统、中性点直接接地系统,且都引出有中性线(N 线),因此都称为三相四线制系统。
1、TN—C2、TN—S3、TN-C—S(二) TT系统(三) IT系统中性点不接地或经阻抗(约1000欧)接地,且通常不引出中性线,因此它一般为三相三线制系统。
第四节供电质量要求及用电企业供配电电压的选择一、供电质量电压对电器设备运行的影响:电压和频率被认为是衡量电力系统电能质量的两个基本参数。
二、供电频率、频率偏差及其改善措施三、供电电压、电压偏差及其调整措施电力系统的电压1.三相交流电网和电力设备的额定电压我国标准规定的三相交流电网和电力设备的额定电压1.电网(电力线路)的额定电压我国根据国民经济发展的需要及电力工业的水平,经全面的技术经济分析后确定的。
它是确定各类电力设备额定电压的其本依据.2.用电设备的额定电压由于电压损耗,线路上各点电压略有不同,用电设备,其额定电压只能按线路首端与末端的平均电压即电网的额定电压Un来制造.所以,用电设备的额定电压规定与供电电网的额定电压相同。
3.发电机的额定电压发电机是接在线路首端的,所以,规定发电机额定电压高于所供电网额定电压的5%。
三个电压的关系4。
电力变压器一次绕组额定电压如变压器直接与发电机相连,则其一次绕组额定电压应与电机额定电压相同,即高于供电电网额定电压的5%。
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。
《供电技术_第四版》课后题答案_问答题部分
第一章1-4 电力系统中性点运行方式有哪几种各自的特点是什么答:电力系统中性点运行方式有中性点有效接地系统(包括中性点直接接地系统)和中性点非有效接地系统(包括中性点不接地和中性点经消弧线圈或电阻接地)。
1)中性点不接地系统特点:发生单相接地故障时,线电压不变,非故障相对地电压升高到原来相电压的√3倍,故障相电容电流增大到原来的3倍。
2)中性点经消弧线圈接地系统特点:发生单相接地故障时,与中性点不接地系统一样,非故障相电压升高√3倍,三相导线之间的线电压仍然平衡。
3)中性点直接接地系统特点:当发生一相对地绝缘破坏时,即构成单相接地故障,供电中断,可靠性降低。
但由于中性点接地的钳位作用,非故障相对地电压不变。
电气设备绝缘水平可按相电压考虑。
在380/220V低压供电系统中,采用中性点直接接地可以减少中性点的电压偏差,同时防止一相接地时出现超过250V的危险电压。
$1-5简述用户供电系统供电质量的主要指标及其对用户的影响答:决定用户供电质量的主要指标为电压、频率和可靠性。
影响:①当电压出现偏差时会对用电设备的良好运行产生影响;电压波动和闪变会使电动机转速脉动、电子仪器工作失常;出现高次谐波会干扰自动化装置和通信设备的正常工作;产生三相不对称电压会影响人身和设备安全。
②频率偏差不仅影响用电设备的工作状态、产品的产量和质量,而且影响电力系统的稳定运行。
③根据负荷等级来保证供电系统的可靠性。
1-6试分析中性点不接地系统发生单相接地后,系统的电压会发生什么变化此时流经故障点的电流如何确定答:中性点不接地系统发生单相接地故障时,线间电压不变,而非故障相对地电压升高到原来相电压的√3倍,故障相电容电流增大到原来的3倍。
1-7中性点经消弧线圈接地系统中,消弧线圈对容性电流的补偿方式有哪几种一般采用哪一种为什么答:全补偿方式、欠补偿方式、过补偿方式)一般采用过补偿方式,在过补偿方式下,即使系统运行方式改变而切除部分线路时,也不会发展成为全补偿方式,至使系统发生谐振。
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2)、6~10KV电网,单相接地电流Ic≤30A;
3)、35~60KV电网,单相接点电流I c≤10A。
宜有双电源
只需单电源
最好有双电源
和采用其他接地方式系统的连接
连接后的系统应重新归类,可能影响继电保护
不可能,除非经过隔离变压器
要丧失原有特性
操作过程
简单
要监视调谐情况,有时要调整接头
简单
对电讯的干扰
要很好的注意
问题不大
对无线电的干扰
最低
当持续性故障时应加以注意
接地装置的可靠性
良好
良好
良好
费用
最低
中等,如果能省去双电源时就低
绝缘费用较高
中性点三种运行方式的适用范围
中性点直接接地
中性点经消弧线圈接地
中性点不接地
我国500KV、330KV、220KV、及大部分110KV电力系统均采用此运行方式
我国35KV、及部分110KV电力系统采用过补偿方式。但发电机必须采用欠补偿方式,系统的并联电容也是欠补偿,以防止发生发电机传递过电压;国外也有采用完全补偿的谐振接地方式
电力系统中性点的三种运行方式的比较
运行方式
直接接地
经消弧线圈接地
中性点不接地
接地故障电流
高,有时大于三相短路电流
被中和抵消
电容接地故障电流,较小
过电压
非接地故障相
相电压
线电压
线电压或稍高
弧光接地操作过电压
可避免或最低
可避免或可控制
可能最高
大气过电压
直接
没有实际差别
间接
没有中性点振荡
产生中性点振荡
接地故障
转化为短路
受抑制
电容性电弧
发生单相接地故障时对设备的损坏
可能严重
避免
严重
断路器负载
需要经常操作和维护
不时常操作,两相接地故障时恢复电压增大
需要经常操作和维护
停电引起的副作用
百分比大
不时常停电
百分比大
单相接地故障时的系统稳定性
可能要采取特殊措施
良好
不可靠
供电可靠性
没有特殊措施不能保证
良好
不能保证
对系统布置的影响