第八章 电力系统中性点接地方式
第八章 电力系统中性点接地方式
第八章 电力系统中性点接地方式第一节 概述·中性点接地方式:电力系统中性点与大地间的电气连接方式。
·中性点接地方式类型:①非有效接地系统或小接地电流系统:中性点不接地,经消弧线圈接地,经高阻抗接地的系统。
X 0/X 1>3,R 0/X 1>1。
②有效接地系统或大接地电流系统:中性点直接接地,经低阻抗接地的系统。
X 0/X 1≤3,R 0/X 1≤1。
X 0零序电抗, R 0零序电阻,X 1正序电抗。
第二节 中性点非有效接地系统一、中性点不接地系统设三相电源电压W V U U U U ∙∙∙、、对称,各相对地电压为W V U U U U ∙∙∙'''、、,中性点电压为∙no U 。
1、正常运行时中性点电压jd U U phno --=∙∙11ρ 式中,WV U W V U C C C C C C ++++=∙ααρ2,)(3W V U C C C g d ++=ω。
(1)当架空线路经过完全换位时,各相导线的对地电容是相等的,这时∙ρ=0,∙no U =0,中性点O 对地没有电位偏移。
(2)当架空线路不换位或换位不完全时,各相对地电容不等,这时∙ρ≠0,∙no U ≠0,中性点O 对地存在电位偏移。
2、单相接地故障①金属性接地故障点零序电压∙∙∙=-=o U U U U )0(。
电容电流(接地电流)∙∙∙=-=o U C U C j U C j I ωω33,绝对值I C =3ωCU ph 。
(1)中性点对地电压∙o U 与接地相的相电压大小相等,方向相反,并等于电网出现的零序电流。
(2)故障相的对地电压降为零;两健全相得对低电压为相电压的√3倍,其相位差为60º,而不是120º。
(3)三个相电压仍保持对称和大小不变,故对电力用户的继续工作没有影响。
也是这种系统的主要优点。
(4)两健全相的电容电流相应地增大为正常时相对地电容电流的√3倍,分别超前相应的相对地电压90º;流过接地点的单相接地电流I C 为正常时电容电流的3倍,相位超前中性点对地电压90º。
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。
中性点接地方式
三、接地方式的性能评价
• 正常运行的电力系统,无论何种接地方式都对 其没有影响。
• 但系统受到扰动或发生故障时,不同的接地方 式将出现不同的情况。
• 对供电可靠性的影响
• 电力系统单相对地故障约占80%,而其中绝大 多数故障都是瞬时性的。
• 架空线路中瞬时性故障约占单相接地故障的 90%;电缆线路约占30%。
个系统性、全局性问题。
二、接地方式的种类
• 中性点接地方式有:不接地(绝缘)、经电阻接 地、经电抗接地、经消弧线圈接地、直接接地。
• 电力系统中性点接地方式可划分为两大类:有 效接地方式和非有效接地方式。
• 有效接地方式又称大接地电流方式;非有效接 地方式又称小接地电流方式。
• 非有效接地电网依靠中性点的高阻抗将单相接 地故障电流控制在较小的数值。
• 丹东某变电站2001年8月至2002年2月间瞬时 性接地故障30余次,无一次永久接地,对供电 连续性没有任何影响。
• 小电流接地方式发生单相接地故障时不需要 继电保护和断路器动作,在系统和用户几乎无 感觉的情况下,接地电弧自动熄灭,系统保持 连续供电。
• 对于永久性单相接地故障,可以允许电网在 一段时间内(一般2小时)带故障运行。
• 大电流接地方式主要有:中性点直接接地方式、 中性点经小电阻或小电抗接地方式。 • 小电流接地方式主要有:中性点不接地方式、 中性点经消弧线圈接地方式和中性点经高电阻 接地方式等。
• 接地阻抗或接地电流的大小是相对的,因而需 要采用明确的指标来对两种接地方式进行界定。
• 多数国家规定:凡是系统的零序电抗(x0)与正 序电抗(x1)的比值≤3且零序电阻(r0)与正序电抗 (x1)的比值≤1的系统,属于有效接地系统;零序 电抗(x0)和正序电抗(x1)的比值>3且零序电阻 (r0)与正序电抗(x1)的比值>1的系统,属于非有 效接地系统。
电力系统中性点接地方式研究
电力系统中性点接地方式研究1. 引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施之一。
而电力系统的接地方式在保障系统安全稳定运行中起着重要作用。
其中,中性点接地方式是一种常用的接地方式。
本文将围绕电力系统中性点接地方式展开研究,并讨论其优缺点以及适用场景。
2. 中性点接地方式的定义和原理中性点接地方式是指将电力系统的中性点连接到地面成为接地点。
在电力系统中,中性点是指电源系统的零线或者中间点。
中性点接地方式通过将电力系统的中性点与地之间建立导通来保证系统的安全可靠运行。
中性点接地方式的原理是基于电力系统中存在不对称故障电流以及系统的短路电流。
中性点接地方式可将故障电流引入接地系统中从而达到减小故障电流和系统损伤的目的。
中性点接地方式一般包括直接接地方式、绝缘中性点接地方式和阻抗中性点接地方式。
3. 直接接地方式直接接地方式是指将电力系统的中性点直接与地面连接。
该方式对系统的故障电流有较好的限制作用。
当电力系统出现故障时,故障电流将通过接地导线流入地面,从而避免了故障电流在系统中流动导致系统的破坏。
这种方式具有简单可行、成本较低的优点。
然而,直接接地方式容易造成电流过大,可能引发火灾和电击等安全问题。
4. 绝缘中性点接地方式绝缘中性点接地方式是指电力系统的中性点通过绝缘设备与地电网分离,以避免故障电流通过接地导线流入地面。
该方式主要采用绝缘变压器或绝缘连接器来实现。
绝缘中性点接地方式可以有效降低故障电流的产生,从而减少系统的故障率。
但是,绝缘中性点接地方式需要采用额外的绝缘设备,增加了系统的复杂性和成本。
5. 阻抗中性点接地方式阻抗中性点接地方式是指将电力系统的中性点通过接入阻抗设备与地接地。
阻抗中性点接地方式能够有效地限制故障电流的大小,从而减小故障带来的影响。
该方式具有较低的接地电流和较好的安全性能。
然而,阻抗中性点接地方式需要考虑接地设备的阻抗数值及其选择,需要经过详细的计算和设计。
6. 不同接地方式的比较和选择不同的中性点接地方式在实际应用中具有各自的优缺点。
电力系统中性点接地的三种方式
电力系统中性点接地的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。
电力系统中性点接地方式及其零序保护
电力系统中性点接地方式及其零序保护电力系统中性点是指发电机、变压器的中性点且指变压器Y形接线,通常情况下,接地中性点管理方式主要有两种,中性点不接地和中性点接地,而中性点接地根据接地方式不同又可以分为中性点经消弧线圈接地以和中性点直接接地。
本文主要介绍了中性点三种接地方式的特点及其在单相接地故障发生时,常见零序保护方式及其特点。
标签:中性点接地方式;零序保护;电力系统0 前言电力系统中绝大多数故障都是单相接地故障。
为提高其动作灵敏性,均装设专门的接地保护装置。
该装置构成简单,易于实现。
通常反映接地故障时的零序电流和电压,称为零序保护装置。
零序保护装置的装设可以使相间短路的保护接线用电流互感器不完全星形接法来实现,简化了设备。
而中性点不接地、中性点经消弧线圈接地系统在发生单相接地故障时,由于故障电流小,线电压仍然对称,系统还可以持续运行1-2小时,故称为小电流接地系统。
除非有特殊要求,该系统的接地保护才作用于跳闸,否则接地保护只作用于信号,提醒运行人员注意。
下面就本人在工作学习过程中的知识点,做一简单介绍。
1 中性点运行方式及其特点介绍1.1 中性点不接地系统当出现故障时,造成单相接地现象,单向回路短路,造成使故障相动作电压降低为零,同时非故障相电压相对升高,成为高线电压。
而中性点电压由于发生偏移变化,等同于一相电压。
接地点电流也因此产生变化,等同于非故障相对地电容电流的和,而数值也因此成为正常运行时单相对地电容电流的3倍。
虽然出现中性点的偏移导致电相、电压以及电流的变化,但线压仍然以对称的形式存在保证对称供应,可以连续继续运行2小时以上。
此外,由于中性点发生接地现象,导致接地容性电流的产生并且较强,因此导致接地点在一定范围内产生电弧,对周边安全造成影响。
此种方法为小电流接地系统方法,通常针对与电流相对较小的电力系统,如6kV以下系统。
1.2 中性点接地系统1.2.1 中性点经消弧线圈接地系统当采用中性点经消弧线圈接地系统时,其正常运行状态下电压、电流以均衡、对称额形式存在。
第08章 电力系统中性点接地方式
第八章电力系统中性点接地方式8-1 概述电力系统三相交流发电机、变压器接成星形绕组的公共点,称为电力系统中性点。
电力系统中性点与大地间的电气连接方式,称为电力系统中性点接地方式。
我国电力系统广泛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。
根据主要运行特征,可将电力系统按中性点接地方式归纳为两大类:(1)非有效接地系统或小接地电流系统。
含中性点不接地、经消弧线圈接地及经高阻抗接地的系统。
通常这类系统有X0X1>3,R0X1>1。
当发生单相接地故障时,接地电流被限制到较小数值,非故障相的对地稳态电压可能达到线电压。
(2)有效接地系统或大接地电流系统。
含中性点直接接地及经低阻抗接地的系统。
通常这类系统有X0X1≤3,R0X1≤1。
当发生单相接地故障时,接地电流有较大数值,非故障相的对地稳态电压不超过线电压的80%。
电力系统的中性点接地方式是一个涉及到多方面的综合性技术问题。
包括:短路电流大小、供电可靠性、过电压大小及绝缘配合、继电保护合自动装置的配置及动作状态、系统稳定、通信干扰等等。
8-2 中性点非有效接地系统一、中性点不接地系统中性点不接地又叫做中性点绝缘。
在这种系统中,中性点对地的电位是不固定的,在不同的情况下,它可能具有不同的数值。
中性点对地的电位偏移称为中性点位移。
中性点位移的程度,对系统绝缘的运行条件来说是至为重要的。
1.中性点不接地系统的正常运行中性点不接地系统正常运行时,中性点的对地电位,称为不对称电压,用U no表示。
U nO =−UU Y U +U V Y V +U W Y W Y U +Y V +Y W(8−2) 取UU 为参考量,即 UU =U U =U ph , U V =a 2U ph , U W =aU ph (8−3) 其中:a =e j120°=1+j 3, a 2=e −j120°=−1−j 3,1+a +a 2=0 考虑到三相泄漏电导g U 、g V 、g W 大致相同,以g 表示: U nO =−U ph ρ1(8−4) ρ=C U +a 2C V +aC W U V W (8−5) d =3g U V W(8−6) ρ近似地代表中性点不接地系统正常运行时不对称电压UnO 与相电压U ph 的比值(因d ≪1),称为系统的不对称度。
发电厂电气部分电力系统中性点接地方式课件
中性点接地与电气安全
电气安全基础
绝缘水平要求
过电压保护
中性点接地的继电保护
01
继电保护原理
02
继电保护选择
03
继电保护配合
接地故障的处理与预防
接地故障识别
接地故障处理
接地故障预防
CHAPTER
总结与展望
中性点接地方式总结
中性点不接地方式
中性点经消弧线圈接 地方式
间接接地
中性点间接接地是通过一定的阻抗将中性点连接至大地。这种方式下,接地故障 电流会受到阻抗的限制,不会立即触发保护装置,允许系统在一定时间内继续运 行。
接地方式与电力系统的关系
系统稳定性
中性点接地方式的选择直接影响 电力系统的稳定性。合适的接地 方式可以平衡三相电压,减少电 压偏移,提高电力系统的稳定性。
发电厂电气部分电力 系统中性点接地方式 课件
• 引言 • 中性点接地方式的基本原理 • 中性点接地方式的类型及分析 • 中性点接地方式的选型及操作 • 中性点接地方式的安全与保护 • 总结与展望
CHAPTER
引言
接地方式定义与分类
定义
分类
一般而言,中性点接地方式可分为三 大类,即不接地、经电阻接地和直接 接地。其中,不接地方式又分为经消 弧线圈接地和经高阻抗接地两种。
中性点直接接地方式
未来发展趋势展望
01
智能化接地保护系统
02
新型接地材料与技术
03
绿色环保接地技术
对学习和实践的建议
深入学习理论知识 关注新技术发展 实践操作与案例分析
WATCHING
人员安全
通过中性点接地,可以将电力系 统的故障电流迅速导入大地,降 低触电风险,保障人员的安全。
电力系统中心点接地方式
中性点经消弧线圈接地系统往往采用过补偿运行方式,消弧线圈的感抗
小于电网对地的容抗,XL<Xc,可调节消弧线圈分接头实现,由于补偿了一个 比电容电流大的电感电流,且相差 180°,则流过故障点的故障电流只剩过 补偿后的较小的电感电流。该电流具备如下特点:压仍对称,可维持电网继续供电,且单相接地故障电流很小,不会危及
保证用电设备的安全运行。
中性点经消弧线圈接地系统适用于单相接地电容电流比较大的电网,即
可抑制异常过电压,又可在电网单相接地时保持连续供电,保证了大型电网
供电可靠性,同时降低了单相接地故障电流对电气设备引起的热效应。
5
2.1.3 中性点经高阻抗接地 电力系统中性点经过电阻器接地,其电阻阻值为数百至数千欧姆,高阻
接地可限制系统单相接地时的故障电流,当采用高阻接地时高阻接地系统可 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, 当单相接地故障电流小于 10A 时,系统可在接地故障条件下持续运行。
该接地型式主要用于发电机回路,发电机中性点经高阻接地后,可以达 到:发电机单相接地故障时,限制非故障相过电压不超过 2.6 倍额定电压, 限制接地故障电流不超过 10-15A,且为定子接地保护提供电源。
电力系统中性点接地方式是保证系统运行、系统安全、经济有效运行的 基础。 2 电力系统中性点接地方式分类
电力系统中性点接地方式分为:中性点不接地、中性点经电阻接地、中 性点经消弧线圈接地(谐振接地),以及中性点直接接地等。
根据电力系统主要运行特征,将电力系统按中性点接地方式特征分为两 大类,即非有效接地系统或小电流接地系统,以及有效接地系统或大电流接 地系统。 2.1 非有效接地系统或小电流接地系统
路跳闸,因而供电可靠性较差。单相接地电流有时会超过三相短路电流,影 响断路器分断能力的选择,并对通信线路产生干扰及危险影响。 2.2.2 中性点经低电阻接地
电力系统中性点接地方式有哪些
平丰电气6月6日山东平丰电气设备有限公司主要生产高中低压电力电气产品,我们将提供有价值的阅读,与中国电力电气企业共同成长。
——电力系统中性点接地方式是一个很重要的综合性问题,今天我们来聊一聊这方面的问题。
电力系统中性点是指三相绕组作星形连接的变压器和发电机的中性点。
电力系统中性点与大地间的电气连接方式称为电力系统中性点接地方式(即中性点运行方式)。
中性点非有效接地,发生单相接地时,因发生单相接地时由于不构成短路回路,接地电流被限制到较小数值,故又称为小接地电流系统;而中性点有效接地系统,接地电流很大,故又称为大接地电流系统。
我国电力系统广泛采用的中性点接地方式主要有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地及中性点直接接地三种。
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。
那么究竟采用哪一种中性点运行方式呢?这就要综合考虑到电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性的要求、电网的造价以及对通信线路的干扰程度等多方面因素。
为了分析这个问题,首先我们要了解中性点接地与否,在单相接地故障时,故障电压的情况。
1、中性点不接地如上图所示,当中性点不接地系统发生单相接地故障时,故障相电压为零。
非故障相相电压上升为线电压,为原来的1.732倍。
但线电压不变,对电力用户没有影响,系统还可以继续供电,一般可允许继续运行两个小时,此期间应发出信号,由工作人员尽快查清原因并解除故障,使系统正常运行。
故当线路不长、电压不高时,接地电流较小,电弧一般能自动熄灭,特别是35kV 及以下的系统中,绝缘方面的投资增加不多,而供电可靠性较高的优点突出,所以中性点宜采用不接地的运行方式。
当电压高、线路长时,接地电流较大。
可能产生稳定电弧或间歇性电弧,而且电压等级较高时,整个系统绝缘方面的投资大为增加。
上述优点便不存在了。
2、中性点经消弧线圈接地单相接地时,当接地电流大于10A而小于30A时,有可能产生不稳定的间歇性电弧,随着间歇性电弧的产生将引起幅值较高的弧光接地过电压。
电力系统中性点接地方式
电力系统中性点接地方式简述电力系统中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点。
电力系统的中性点接地方式是一个综合性的技术问题,它与系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电压保护、继电保护、通信干扰(电磁环境)及接地装置等问题有密切的关系。
电力系统中性点接地方式是人们防止系统事故的一项重要应用技术,具有理论研究与实践经验密切结合的特点,因而是电力系统实现安全与经济运行的技术基础。
电力系统中性点接地方式主要是技术问题,但也是经济问题。
在选左方案的决策过程中,应结合系统的现状与发展规划进行技术经济比较,全面考虑,使系统具有更优的技术经济指标,避免因决策失误而造成不良后果。
简言之,电力系统的中性点接地方式是一个系统工程问题。
接地,岀于不同的目的,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。
接地方式主要有2种,即宜接接地系统和不接地系统。
1.中性点直接接地系统中性点直接接地系统一一又称大电流系统:适于llOkV以上的供电系统,380V以下低压系统。
直接接地系统发生单相接地是会使保护马上动作切除电源与故障点。
随着电力系统电压等级的增髙和系统容量增大,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,llOkV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立不变,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。
对于高压系统,如llOkV以上的供电系统,电压高,设备绝缘会高,如果中性点不接地,当单相接地时,未接地的二相就要能够承受J 3倍的过电压,瓷绝缘子体积就要增大近一倍,原来1米长的绝缘子就要增加到米以上,不但制造起来不容易,安装也是问题,会使设备投资大大增加:另外llOkV以上系统由于电压髙,杆塔的高度也高,不容易出现单相接地的情况,因而就是出现了接地就跳闸也不会影响多少供电可靠性,因而从投资的经济性考虑,在llOkV以上供电系统,多采用中性点直接接地系统。
电力系统中性点接地方式研究演示课件
中性点经电阻接地方式的划分
电阻接地方式
高电阻
低电阻
单相接地故障电流
<10 A
几百安培及以上
高电阻接地
? 电容电流小于 10A的电网,为限制暂态过电压和实现 单相接地故障准确选线,中性点宜采用高阻接地。
? 为防止雷电侵入波引起误动,建议变压器中性 点零序电流电压保护整定时间由现行的0.3~0.5s 延长到0.8s,一次侧电流取50~100A。
? 该产品已获国家实用新型专利(专利号为ZL 200520000584.9)。
结论
?可控间隙有效解决了间隙、避雷器及棒间隙 与避雷器并联保护存在的问题;可控间隙与 避雷器并联可有效保护变压器中性点。
?该产品已获国家实用新型专利,发明专利正 在审批之中。
配电网中性点接地方式
? 中性点不接地 ? 中性点经消弧线圈接地 ? 中性点经低电阻接地 ? 中性点经高电阻接地 ? 中性点经消弧线圈并联电阻接地
中性点不接地
? 中性点不接地方式主要应用于电网的电容电流不大于 10A的配电网中。
? 优点 ? 可带故障持续运行两小时,供电可靠性高。 ? 发生单相接地故障时流过故障点的电流为电容电流,
复合间隙结1) 在雷电过电压作用下,间隙应击穿,保护变压器 中性点绝缘,其雷电冲击放电电压与变压器中性点的 雷电冲击耐受水平协调配合。 (2) 系统发生单相接地故障时,中性点绝缘能耐受故 障产生的过电压,间隙不应击穿,以免继电保护误动; 当系统发生单相接地且中性点失地,或系统出现非全 相运行、谐振故障等引起高于一定幅值的工频过电压 时,间隙应击穿,箝住系统中性点,限制变压器中性 点过电压。
? 110kV及220kV电网中变压器中性点直接接地,部分 变压器中性点经间隙、避雷器或经间隙与避雷器并 联接地。
电力系统中性点接地方式
电力系统中性点接地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。
电力系统中性点接地方式
中性点经消弧线圈接地电力系统
适用范围
3--6KV --6KV 10--20KV 10--20KV -20KV以上 20KV以上 每相对地电容电流30A以上 每相对地电容电流30A以上 30A 每相对地电容电流20A以上 每相对地电容电流20A以上 20A 每相对地电容电流10A以上 每相对地电容电流10A以上 10A
电力系统中性点接地方式
三种中性点运行方式
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
中性点不接地电力系统(正常工作) 中性点不接地电力系统(正常工作)
& UA
IA0
IB0
IC0
& UB
& UC
a) 电 路 图
b) 相 量 图
中性点不接地电力系统(单相接地时) 中性点不接地电力系统(单相接地时)
单相接地电流将在导线周围造成单相磁场, 单相接地电流将在导线周围造成单相磁场,对附近 的通信线路和信号装置产生电磁干扰。 的通信线路和信号装置产生电磁干扰。 为了限制单相短路电流值,通常只将电力网中一部 为了限制单相短路电流值, 分变压器的中性点直接接地。 分变压器的中性点直接接地。 在线路上装设三相或单相自功重合闸装置, 在线路上装设三相或单相自功重合闸装置,以此来 提高供电的可靠性。 提高供电的可靠性。 我国对110kV及以上的电力网基本上都采用中性点直 我国对110kV及以上的电力网基本上都采用中性点直 110kV 接接地方式。 接接地方式。
中性点不接地系统应用范围
3—10kV电网,单相接地电流不大于30A; 电网,单相接地电流不大于 电网 ; 35—60kV电网,单相接地电流不大于 电网, 电网 单相接地电流不大于10A。 。
- 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)。
二、中性点经消弧线圈接地系统
消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线圈,它的导线电 阻很小,电抗很大。当发生单相接地故障时,可产生一个与
接地电容电流 IC 的大小相近、方向相反的电感电流 IL ,从而
对电容电流进行补偿。通常把 K I L / I C 称为补偿度或调谐度。
变比。当补偿网络的线路长度增减或某一台消弧线圈退出运行 时,都应考虑对消弧线圈切换分接头,使其补偿值适应改变后 的情况。这种消弧线圈不允许带负荷调整补偿电流,切换分接 头时需先将消弧线圈断开,所以称为“离线分级调匝式”。
发电厂电气部分
2. 中性点经消弧线圈接地系统的正常运行 L 、 r0 分别为消弧线圈的电 图8-4为其原理接线图。图中, 感及有功损耗(或称铁内损失)等值电阻, r0 很大。其导纳 为 YL g 0 jbL 1 j 1 (8-20)
发电厂电气部分
1.消弧线圈结构简介 消弧线圈有多种类型,包括离线分级调匝式、在线分级调 匝式、气隙可调铁芯式、气隙可调柱塞式、直流偏磁式、直流 磁阀式、调容式、五柱式等。 离线分级调匝式消弧线圈内部结构示 意图如图8-3所示。其外形和小容量单相 变压器相似,有油箱、油枕、玻璃管油表 及信号温度计,而内部实际上是一只具有 分段(即带气隙)铁芯的电感线圈。采用 带气隙铁芯的目的是为了避免磁饱和,使 图8-3 离线分级调匝式 补偿电流和电压成线性关系,减少高次谐 消弧线圈内部结构示意 图 波,并得到一个较稳定的电抗值;另外, 带气隙可减小电感、增大消弧线圈的容量。
中性点非有效接地主要有不接地和经消弧线圈接地两种。 一、中性点不接地系统 中性点不接地又叫做中性点绝缘。在这种系统中,中性点 对地的电位是不固定的,在不同的情况下,它可能具有不同的 数值。中性点对地的电位偏移称为中性点位移。中性点位移的 程度,对系统绝缘的运行条件来说是至为重要的。
发电厂电气部分
1.中性点不接地系统的正常运行 图8-1(a)为一中性点不接地系统正常运行的示意图。 中性点不接地系统正常运行时,中性点所具有的对地电位, 称为不对称电压,用 表示。 U no 各相对地电流的相量和应为零,即
相同,各相对地电压等于该相电源电压,电压相量图如图8-1
(b)中的虚线所示。 电缆线路与上下述情况相同,即其不对称度为零。
2)当架空线路不换位或换位不完全时,各相导线的对
地电容不等, 这时中性点O对地存在电位偏移,或说中性点 与地电位不同,电源电压三角形划线)不再对称。
I C 3CU ph
其绝对值为:
C
为三相对地电容的平均值。电压、电流相量关系如 图8-2(b)所示 。
发电厂电气部分
由以上分析可知,当中性点不接地系统发生单相金属性接 地时: 与接地相的相电压大小相等、方向 1)中性点对地电压 U O 相反,并等于电网中出现的零序电压。 2)故障相的对地电压降为零;两健全相的对地电压升高 为相电压的 3倍,即升高到线电压,其相位差不再是120°, 而是60°。三个线电压仍保持对称和大小不变,故对电力用 户的继续工作没有影响,这是这种系统的主要优点。但各种 设备的绝缘水平应按线电压来设计。 3)两健全相的电容电流相应地增大为正常时相对地电容 电流的 3 倍,分别超前相应的相对地电压90°;而流过接地 点的单相接地电流 IC 为正常时相对地电容电流的3倍,并超 90°。 前U O
发电厂电气部分
2.中性点不接地系统的单相接地故障 当系统由于绝缘损坏而发生单相接地故障时,情况将发生 明显变化。 (1)金属性接地(接地电阻为零)。图8-2(a)表示系统 在U相K点发生金属性接地时的情况,并忽略泄漏电导。设中 ,这时 性点的位移电压为 U O
U U 0(8-8) U U U O
r0
L
与中性点不接地系统类似,仍 U 取 U 为参考量,并 认 gU gV gW g ,可推导得
(8-7)
d
代表系统的泄漏电导与电容电纳的比值,称为系统的阻
尼率。
发电厂电气部分
由式(8-4)、(8-5)可见:不对称电压 缘。 1)当架空线路经过完全换位时,各相导线的对地电容是 相等,这时中性点O对地没有电位偏移,或说中性点与地电位
U no
的产生,
主要是由于导线的不对称排列而使各相对地电容不相等的故
近似地代表中性点不接地系统正常运行时不对称电压 U no
与相电压 U ph 的比值(因 d <<1),称为系统的不对称度。将 a 和 a 2 的复数值代入式(8-5)可求得
CU (CU CV ) CV (CV CW ) CW (CW CU ) U no CU CV CW U ph
U W U V
O W QF
I CW I CV
U W U W
U O U V
ICW IC
V
即
U U O U
(8-9)
U U
U
I C
K
O
U U
U O
I CV I C
CU CV
I CW U V
ICV
V、W相的对地电压相应为
U U 3U e U V V O U
发电厂电气部分
第八章
第一节 第二节
电力系统中性点接地方式
概述 中性点非有效接地系统
第三节
第四节 第五节
中性点有效接地系统
各种接地方式的比较与适用范围 发电机中性点接地方式
发电厂电气部分 第一节 概述
电力系统三相交流发电机、变压器接成星形绕组的公共 点,称为电力系统中性点。电力系统中性点与大地间的电气 连接方式,称为电力系统中性点接地方式。我国电力系统广 泛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。 根据主要运行特征,可将电力系统按中性点接地方式归 纳为两大类: (1)非有效接地系统或小接地电流系统。包括中性点不 接地,经消弧线圈接地及经高阻抗接地的系统。通常这类系 统有X0/ X1>3,R0/ X1>1。当发生一相接地故障时,接地电流 被限制到较小数值,非故障相的对地稳态电压可能达到线电 压。
(8-11)
V、W相的电容电流分别为
U V e j 60 I CV 3CV U U jX V
(8-12) (8-13) (8-14)
U W e j120 I CW 3CWU U jX W
而
I I j3CU j3CU I C CV CW U O
1 1 j 3CRk
(8-16)
(8-17) 表示系统单相接地时中性点位移电压U 与相电压 U ph O 1 ,即上述金属 的比值,称为接地系数。当 Rk 0 时, 1 。 性接地情况;当 Rk 为有限数值时,
经过U相接地点的接地电流为:
( j3CU ) I C U
I I (U U )Y (U U )Y (U U )Y 0 I CU CV CW U no U V no V W no W
U W
(8-1)
U W
由式(8-1)可得
UU YU UV YV UW YW U no YU YV YW
电压测量线圈 铁芯 空气隙 线圈
发电厂电气部分
在铁芯柱上设有主线圈,一般采用层式结构,以利于线圈 绝缘。在铁轭上设有电压测量线圈(即信号线圈)。为了测量
主线圈中通过的电流,在主线圈的接地端装有次级额定电流为
5A的电流互感器。 消弧线圈均装有改变线圈的串联连接匝数(从而调节补偿
电流)的分接头。电压测量线圈也有分接头,以便得到合适的
j150
CW
(a)
j150 UW UW U O 3UU e
(b)
图8-2 中性点不接地系统U相金属性接地
(8-10)
发电厂电气部分
故障点的零序电压
( 0) 为 U
U ( 0 ) 1 (U U U ) 1 (0 3U e j150 3U e j150) U U O U U V W U U 3 3
W
I CW I CV I CU
U V
(8-2)
O
V
U U
O
U
U no
U U
取U 为参考量,即
U
U no
gU
CU
U U U U U ph
gV
CV
gW
CW
U V
a 2U U V ph
aU U W ph
(8-3)
(a) (b)
图8-1 中性点不接地系统的正常运行状态
发电厂电气部分
、g 、 g 大致相同,均用 g 表示。将式(8-3)代入式(81 2),得 U U (8-4)
gU
V W
no ph
1 jd
CU 2CV CW CU CV CW
(8-5),
d
3g (CU CV CW )
(8-6)
发电厂电气部分
(2)有效接地系统或大接地电流系统。包括中性点直接 接地及经低阻抗接地的系统。通常这类系统有X0/ X1≤3,R0/ X1≤1。当发生一相接地故障时,接地电流有较大数值,非故 障相的对地稳态电压不超过线电压的80%。 电力系统的中性点接地方式是一个涉及到多方面的综合 性技术问题。
第二节 中性点非有效接地系统
发电厂电气部分
根据上述情况,在我国,中性点不接地方式的适用范围为: 1)电压小于500V的装置(380/220V的照明装置除外); 2)3~10kV电力网,当单相接地电流小于30A时;如要求 发电机能带单相接地故障运行,则当与发电机有电气连接的 3~10kV电力网的单相接地电流小于5A时;