中性点不接地计算

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电厂300MW发电机中性点的接地方式选型与计算

电厂300MW发电机中性点的接地方式选型与计算发表时间：2013-09-09T10:03:56.983Z 来源：《科学教育前沿》2013年第6期供稿作者：顾进良[导读] 但是合理选择这个电阻的大小与机组安全运行密切相关。

顾进良（河北大唐国际张家口热电有限责任公司设备工程部河北张家口 075000）【摘要】发电机中性点接地方式与定子接地保护的构成密切相关，正确选择发电机中性点的接地方式和接地设备，对发电机甚至电网的安全运行有着举足轻重的作用。

【关键词】汽轮发电机；中性点设备；单相接地故障；接地变压器；电阻中图分类号：Ｇ62 文献标识码：Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2013）06-013-01电厂300MW汽轮发电机中性点接地方式的选择与发电机100%范围定子接地保护装置相关联，中性点设备参数的选择与保护要相配合，在保证发电机定子绕组电气绝缘安全的前提下使得发生单相接地短路时健全相电压不超过2.6倍额定电压，避免烧伤定子铁芯，并且可使流过故障点的是一固定的电阻性电流，保证接地保护可靠动作。

一、发电机定子单相接地电流电压值发电机内部单相接地时，流经接地点的电流为发电机所在电压网络（一般为发电机本身、封闭母线、主变等元件网络）对地的电容电流之和，而不同之处在于故障点零序电压随发电机内部接地点的位置而改变。

假设发电机A相发生单相接地，位置在距离绕组中心处，表示故障点绕组占全部绕组的百分数（0~100%），如图1所示，则--故障点零序电压；--故障点零序电流；--发电机电动势；--发电机每相对地电容；--发电机以外设备每相对地电容。

上述式中为发电机相电动势，一般在计算时常用发电机额定相电压代替。

综上可见，故障点的零序电压和零序电流值均与成正比，在发电机出线端子附近 ≈1，此时零序电压和零序电流值最大，分别为和。

二、发电机定子单相接地电流允许值大中型发电机中性点多为不接地或者经高阻抗接地方式，定子单相接地故障时并不产生太大的故障电流，所以定子绕组单相接地保护可以只发信号而不直接跳闸，故障机组经负荷转移后才平稳停机。

一起6kV不接地系统三相电压不平衡故障处理与分析

一起 6kV不接地系统三相电压不平衡故障处理与分析【摘要】某厂6kV变电所6kVⅡ段发生三相对地电压不平衡故障，如果不能得到尽快处理，可能诱发严重电气事故，通过逐个瞬停负荷方式排查故障回路，最终发现故障点在一台中压电机开关C相未断开，导致系统三相容抗严重不平衡，引起中性点电压偏移，继而引发系统三相对地电压不平衡。

本文详细介绍了故障处理过程，分析计算了不同工况下三相电容不平衡对三相电压的影响差异，为排除和分析类似三相电压不平衡故障提供了有益的解决思路和理论支撑，并提出了相应的防范措施。

关键词：不接地系统；三相电压不平衡；电容不平衡1.系统运行方式与带载情况某厂6kV变电所有2段6kV母线，单母分段运行，中性点不接地系统。

6kVⅡ段带有负载有1组3000kVar电容器、3台1600kVA变压器、3台2000kW循环风机、3台900kW磨煤机、1台1600kW溢流型磨煤机、1台1250kW循环风机、1台500kW球磨机、1台400kW球磨机风机、1台280kW胶带输送机等共15个回路。

2.故障现象某日17:10分，该变电所运行人员巡检发现6kVⅡ段母线PT柜微机消谐装置显示电压频率为50Hz,开口电压值14V（正常为0-2V左右），同时检查发现母线三相对地电压不平衡：A相3.945kV，B相3.941kV，C相3.169kV（正常时三相对地电压均为 3.6kV）。

此时电压无波动及谐振现象，三相线电压平衡，均为6.3kV。

3.故障处理过程运行人员立即汇报技术主管，并协助处理故障。

17：30分，运行人员测量PT二次电压，其值分别为：A相65.7V，B相65.7V，C相52.8V，与表计显示一次侧三相对地电压相符。

线电压均为105V。

由此证明PT二次系统正常，系统电压不平衡确实存在于一次系统。

17：45分，运行人员联系工艺将6kVⅡ段负荷切换至6kVⅠ段运行，退出6kVⅡ段PT，此时系统三相对地电压依然不平衡，A相3.7kV，B相3.7kV，C相3.4kV。

110～220kV变压器中性点保护间隙距离计算选择

110～220kV变压器中性点保护间隙距离计算选择摘要：根据过电压及绝缘配合要求，总结110～220kV变压器中性点保护间隙的整定计算原则，根据目前电力系统实际情况，计算110～220kV变压器中性点保护间隙可调范围值，并提出保护间隙可调范围通用设计值，以供设计单位及中性点设备厂家参考。

关键词：变压器中心点保护间隙；棒间隙距离；过电压及绝缘配合中图分类号：0 引言电力系统中110～220kV变压器中性点可采用直接接地方式，部分变压器中性点根据运行要求也可采用不接地方式。

为防止在有效接地系统中偶然出现局部不接地系统，并产生较高工频过电压损害变压器中性点绝缘，110～220kV不接地变压器的中性点应采用水平布置的棒间隙保护，当因接地故障形成局部不接地系统时，该间隙应动作。

当系统以有效接地系统方式运行发生单相接地故障时，该间隙不应动作。

该间隙距离还应兼顾雷电过电压下保护变压器中性点标准分级绝缘的要求。

保护间隙虽有限制过电压的能力，但其熄弧能力差，实际工程中常采用在保护间隙旁边并联金属氧化物避雷器，避雷器作为雷电冲击过电压主保护，保护间隙为后备保护。

另外，保护间隙的工频击穿电压还应与避雷器持续运行电压配合，以免避雷器长时间运行在中性点工频过电压下而被损坏。

1 变压器中性点过电压110～220kV变压器中性点采用经隔离开关接地，并配置与隔离开关并联的中性点避雷器及放电间隙，其典型电气接线示意见图1。

当中性点隔离开关处于合闸位置时，变压器中性点为直接接地；当中性点隔离开关处于分闸位置时，变压器中性点为经棒间隙接地。

图1 110～220kV变压器中性点成套装置接线示意图（1）侵入雷电波过电压。

当雷击线路时，雷电冲击波侵入变压器，在三相同时进波时，变压器不接地的中性点类似于开路情况，在中性点产生的雷电过电压最严重情况可达波幅值的2倍。

此过电压会对分级绝缘的变压器中性点造成危害。

此情况下，宜优先装设无间隙金属氧化物避雷器MOA作为主保护，间隙可作为后备保护。

零序保护整定的计算~

零序电流保护的整定计算变压器的零序电抗1、Y/ △联接变压器当变压器 Y 侧有零序电压时，由于三相端子是等电位，同时中性点又不接地，因此变压器绕组中没有零序电流，相当于零序网络在变压器丫侧断开（如图1所示）。

图1： Y/△联接变压器丫侧接地短路时的零序网络2、Y0/ △联接变压器当丫0 侧有零序电压时，虽然改侧三相端子是等电位，但中性点是接地的，因此零序电流可以经过中性点接地回路和变压器绕组。

每相零序电压包括两部分：一部分是变压器丫0侧绕组漏抗上的零序电压降10X1 ,另一部分是变压器丫0侧的零序感应电势 Ilc0X lc0 （Ilc0 为零序励磁电流， X lc0 为零序励磁电抗）。

由于变压器铁芯中有零序磁通，因此△侧绕组产生零序感应电势，在△侧绕组内有零序电流。

由于各相零序电流大小相等，相位相同，在△侧三相绕组内自成回路，因此△侧引出线上没有零序电流，相当于变压器的零序电路与△侧外电路之间是断开的。

所以△侧零序感应电势等于△侧绕组漏抗上的零序电压降I0 ' X HoY0/△联接变压器的零序等值电路如图2所示。

由于零序励磁电抗较绕组漏抗大很多倍，因此零序等值电路又可简化，如图3所示。

在没有实测变压器零序电抗的情况下，这时变压器的零序电抗等于0.8〜1 .0倍正序电抗。

即：X0=（0.8〜1 .0）（X I +X H ）= （0.8〜1 .0）X1 o本网主变零序电抗一般取 0.8 X1图3: YO/△联接变压器YO 侧接地短路时的零序网络简化零序电流保护中的不平衡电流实际上电流互感器，由于有励磁电流，总是有误差的。

当发生三相短路时，不平衡电流可按下式近似地计算:Ibp.js =Kfzq x fwc x ID(3)max式中Kfzq ――考虑短路过程非周期分量影响的系数，当保护动作时间在 0.1S 以下时取为2;当保护动作时间在0.3S 〜0.1S 时取为1 .5 ;动作时间再长即大于0.3S 时取为1; fwc ――电流互感器的10%^差系数，取为0.1 ;ID(3)max ——外部三相短路时的最大短路电流。

电网中性点的接地方式及零序电流整定计算

电网中性点的接地方式及零序电流整定计算发表时间：2017-01-17T10:53:11.233Z 来源：《基层建设》2016年32期作者：陈超[导读] 摘要：我国电网中性点接地方式有两种类型，即中性点直接接地和中性点非直接接地。

中国能源建设集团安徽电力建设第二工程有限公司安徽省 230088摘要：我国电网中性点接地方式有两种类型，即中性点直接接地和中性点非直接接地。

通常110KV及以上电压等级电网都采用中性点直接接地方式，在中性点直接接地的电网中，发生单相接地时，将出现很大的故障相电流和零序电流，故又称大接地电流网。

大接地电流网的接地电流的特点、大小、以及零序保护的构成，在此做一些简要分析。

关键词：电网；中性点；接地方式；零序电流1 中性点直接接地1.1 中性点直接接地电网的特点1.1.1 零序电流仅在中性点接地的电网中流通。

变压器中性点不接地或三相接成△接线的电网中无零序电流。

1.1.2 零序电流的大小和分布，主要取决于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗及其所处的位置。

1.1.3 零序电压在故障点最高，离故障点越远，零序电压越低，变压器接地中性点处零序电压为零。

1.2 变压器中性点接地原则1.2.1 每个发电厂或低压侧有电源的变电所至少有一台变压器中性点接地，以防止由于接地短路引起的过电压。

1.2.2 每个电源处有并列运行的变压器时，应将部分变压器的中性点接地。

1.2.3 变压器低压侧无源时，为提高零序保护的灵敏性，变压器应不接地运行。

1.2.4 变压器中性点绝缘较低时，中性点必须接地。

1.3 零序电流的计算直接接地系统中接地短路电流的大小要用复合序网来计算。

当系统发生接地故障时，根据对称分量具有的对立性，将故障网络分成三个独立的序网（正、负、零序）来研究。

1.4 零序保护的整定零序电流保护一般是三段式，有时也可以是四段式。

零序电流Ⅰ段为瞬时电流速断，只保护线路的一部分；零序电流Ⅱ段为限时零序电流速断，可以保护线路全长，并与相邻线路零序电流速断保护相配合，通常带0.5S延时，它与零序过流Ⅰ段共同构成本线路接地故障的主保护；零序过流Ⅲ段为后备段，作为本线路和相邻线路的后备保护。

10KV的电网中性点不接地单相接地时的电容电流

10KV的电网中性点不接地单相接地时的电容电流下面是一些摘录资料:在GB50070-94《矿山电力设计规范》第2。

0。

10条中规定，“矿井6-10KV电网，当单相接地电容电流小于等于10A时，宜采用电源中性点不接地方式；大于10A时，必须采取限制措施”。

这条规定是依据国内外有关科研成果和国内外现行规程、标准以及人身触电安全要求等三方面作出的。

现分述如下：1、试验研究和运行经验数据①《电缆网络单相接地电弧电流不自熄下限试验研究》技术鉴定书指出，“电弧引弧试验的数据近200个。

这些数据客观地、真实地描述了在给定工况条件下，电缆接地电弧电流的熄灭情况”。

部级鉴定委员会同意由西北电力中试所和北京煤炭设计研究院完成的试验研究报告，并肯定该报告可供修改规程、规范时参考。

该报告的结论是，电弧接地不自熄电流下限值：全塑电缆25A；油浸纸绝缘电缆15A；交联电缆10A。

以安全计应取其中最小值10A。

②华中、湖北电力试验研究所1992年试验研究的成果表明，3-10KV架空配电线路，当电容电流在16A及以上时，不能自熄电弧；当电容电流小于10A，几乎全能自熄。

③湖北省6-10KV配电网运行经验与上述试验研究结果一致。

④开滦矿务局赵各庄煤矿从60年代以来，单相接地电容电流达18A左右，井下高压电缆发生着火事故次数显著增多。

⑤原中国统配煤矿总公司6KV电网安全调研组于1988年对引起矿井电缆“放炮”事故做了统计分析。

结论是，电容电流在20A左右的矿井电缆“放炮”事故仍很严重。

⑥（GB50070-94）《矿山电力设计规范》专题组编写的《关于矿井高压电网单相接地电流限值问题的分析讨论》报告中指出，某矿实测6KV电网电容电流为16A，曾发生多重接地故障。

⑦中国矿业大学《矿井6KV电网单相接地电流及限制方案的制定》一文指出，实验研究和仿真计算结果表明，当单相接地电弧电流小于10A时，电弧可自熄。

⑧前苏联《煤矿供电效率的提高》专著中指出，当接地电容电流大于10A时，中性点应采用消弧线圈补偿方式。

变压器参数表

容量比
电
流 114.55/1804.3A
型
式
冷却方式
ONAN
短路电压（高中）
短路电压（高低）
短路电压（中低）
铜损（高中）
铜损（高低）
铜损（中低）
高线主控楼东
制造厂
短路电压（高）
短路电压（中）
短路电压（低）
铁
损
空载电流
铁芯结构特点
中性点接地要求
相数
三相
接线
Y/yn0
调压方式 2×±2.5五档无载调压
容量比
电
流 146.63/2309.4A
型
式
冷却方式
ONAN
短路电压（高中）
短路电压（高低）
短路电压（中低）
铜损（高中）
铜损（高低）
铜损（中低）
制造厂
短路电压（高）
短路电压（中）
短路电压（低）
铁
损
空载电流
铁芯结构特点
中性点接地要求
接线
Y/yn0
调压方式 2×±2.5五档无载调压
武汉变压器厂
中性点接地
型
式
冷却方式
ONAN
短路电压（高中）
短路电压（高低）
短路电压（中低）
铜损（高中）
铜损（高低）
铜损（中低）
制造厂
短路电压（高）
短路电压（中）
短路电压（低）
铁
损
空载电流
铁芯结构特点
中性点接地要求
接线
Y/yn0
调压方式 2×±2.5五档无载调压
武汉变压器厂
中性点接地
备注计算采用值
高压电抗中压电抗

单相接地电容电流及保护定值计算

摘自本人撰写的《余热（中册）》一一五、已知热电厂10KV 供电线路有8回，额定电压为10.5KV ，架空线路总长度为9.6Km ，电缆线路总长度为6Km ，计算单相接地时系统总的零序(电容)电流为多少安？由于热电厂10KV 供电系统为中性点不接地的运行方式，所以应按照公式1、2进行计算：1.对于架空线路 I dC0（架空）＝350UL （A ） 2.对于电缆线路 I dC0（电缆）＝10UL （A ）式中 U ——线路额定线电压（KV ）L ——与电压U 具有电联系的线路长度（Km ）解：根据公式1、2计算出10KV 供电线路单相接地时的零序（电容）电流为： I dC0（总）＝3509.610.5⨯＋10610.5⨯＝0.288＋6.3≈6.6（A ）一一六、如何计算10KV 中性点不接地系统，线路单相接地的零序电流保护定值？中性点不接地系统发生单相接地故障时，非故障线路流过的零序电流为本线路的对地电容电流，而故障线路流过的零序电流为所有非故障线路的对地电容电流之和。

为使保护装置具有高度的灵敏性，所以非故障线路的零序电流保护不应动作，故零序电流保护的动作电流必须大于外部接地故障时流过本线路的零序电流，因此零序电流保护的动作电流I dz 应为： I dz ＝K K 3U φωC 0＝K K I dC0式中 K K ——可靠系数。

本次计算按8回线路中的4回在运行，故选取4。

I dC0——本线路的对地电容电流。

举例：已知上题10KV 线路单相接地时，系统总的零序电流I dC （总）＝6.6安，计算其中1回线路零序电流保护的定值为多少安？解： I dz ＝K K I dC0 本计算的可靠系数按照K K ＝4选取则： I dz ＝4×86.6＝3.3（A ）选取3.3A 该电流系流过零序电流互感器一次侧的动作电流。

如果零序电流互感器标明了其变流比，则应根据变流比计算出零序电流保护装置的动作电流；若零序电流互感器未标明其变流比，则应通过现场实测的方法，测量零序电流互感器二次测的电流，该电流就是保护装置的动作电流。

中性点不接地系统发生单相接地故障问答大全【精选】

多用在中压10~35kV ；（1kV以下低压，1~10kV中低压）中性点不接地系统正常运行时，各相对地电压是对称的，中性点对地电压为零，电网中无零序电压。

由于任意两个导体之间隔以绝缘介质时，就形成电容，所以三相交流电力系统中相与相之间及相与地之间都存在着一定的电容。

系统正常运行时，三相电压U A、U B、U C 是对称的,三相的对地电容电流i c0也是平衡的。

所以三相的电容电流相量和等于0，没有电流在地中流动。

每个相对地电压就等于相电压。

当系统出现单相接地故障时(假设C相接地) 。

则C相对地电压为0,而A相对地电压U’A＝U A＋（－U C）＝U AC，而B相相对地电压U′B＝U B＋（－U C）＝U BC。

由此可见，C相接地时，不接地的A、B两相对地电压由原来的相电压升高到线电压（即升高到原来对地电压的√3 倍，即1.732倍）。

C相接地时，系统接地电流（电容电流）IC应为A、B两相对地电容电流之和。

由于一般习惯将从电源到负荷方向取为各相电流的正方向，所以：IC＝－（ICA+ ICB）。

IC在相位上超前U C 90º(流过故障线路始端的零序电流是电容电流,所以零序电流超前零序电压90°；由于在不接地系统中，单相接地是不会产生电流（对地分布电容的容性电流不算，所以小电流接地），即不会产生额外负载，所以不会影响各相电压包括相对中性点的电压关系)；而在量值上由于IC＝I CA又因I CA＝U’A／X C＝ UA／XC＝ I C0，因此I C＝3I C0，即一相接地的电容电流为正常运行时每相电容电流的三倍。

由于线路对地电容C很难确定，因此I C0和I C也不能根据电容C来精确计算。

一般采用下列经验公式来计算中性点不接地系统的单相接地电容电流：I C＝Ue(Ik+35IL)／350Ue（为线路额定电压KV）Ik（为同一电压的具有电的联系的架空线路总长度）IL（为同一电压的具有电的联系的电缆线路总长度）在不完全接地（即经过一些接触电阻接地，中性点经消弧线圈接地）时，故障相对地的电压将大于0而小于相电压，而未接地相对地电压小于线电压，接地电容电流也比较小。

继电保护技术调考试题

检修试验工区2013年继电保护专业调考（B ）姓名：分数：一、选择题（共15题，每题1分）1：中性点不接地系统，发生金属性两相接地故障时，健全相电压为：（ C ）A ：略微增大；B ：不变；C ：增大为正常相电压的1.5倍；D ：增大为正常相电压的3倍2：线路断相运行时，两健全相电流之间的夹角与系统纵向阻抗∑∑20Z Z 之比有关。

若120=∑∑Z Z 。

此时两电流间夹角（ B ）A ：大于1200；B ：为1200：C ：小于1200；D ：为00 3：相间距离保护交流回路的00接线，是指下述的电压、电流接线组合：（ B ）A ：c a ca b c bc a b I I U I I U I I U ab ---、、；B ：a c cac b bc b a I I UI I U I I U ab ---、、 C ：)3()3()3(0c0b0I K I U I K I UI K I U c b a a+++、、； D ：ba caac bccb I I U I I U I I U ab---、、4：防止距离保护因电压互感器二次失压误动作的有效措施时（ C ）A ：电流启动；B 电压断线闭锁；C ：电流启动和电压回路断线闭锁并延时发信号D ：装设快速开关，并联切操作电源5：如果躲不开在一侧断路器合闸时三相不同步产生的零序电流，则两侧的零序后加速保护在整个重合闸周期中均应带（ A ）s 的延时A ：0.1B ：0.7C ：0.5D ：16：方向阻抗继电器中，记忆回路的作用是（ B ） A ：距离保护暂态超越； B ：消除正向出口三相短路死区；C ：防止反向出口短路死区；D ：防止电压回路断线引起保护拒动7：在大接地电流系统中，线路始端发生两相金属性接地短路时，零序方向电流保护中的方向元件将（ B ） A ：因短路相电压为零而拒动； B ：因感受到零序电压最大而灵敏动作；C ：因零序电压为零而拒动；D ：动作后可能会判断不出方向性8：双母线差动保护的复合电压（U 0，U 1，U 2）闭锁元件还要求闭锁每一断路器失灵保护，这一做法的原因是（ B ） A ：断路器失灵保护选择性能不好； B ：防止断路器失灵保护误动作 C ：断路器失灵保护原理不完善；D ：断路器失灵保护必须采用复合电压闭锁元件选择母线9：双母线的电流差动保护，当故障发生在母联断路器与母联电流互感器之间时出现动作死区，此时应该（ B ） A ：启动远方跳闸； B ：启动母联失灵（或死区）保护；C ：启动失灵保护或远方跳闸；D ：启动断路器失灵保护10：Y/Δ-11组别变压器配备微机型差动保护，两侧电流互感器回路均采用星型接线，Y 侧二次电流分别为A I .、B I .、C I .；Δ侧二次电流分别为a I .、b I .、c I .；软件中A 相差动元件采用（ A ）经接线系数、变比折算后计算计算差流。

中性点不接地系统单相接地电容电流的工程计算方法

计算往往只计算电力线路的电容电流。近几年，余
热发电、热电联产、小水电发电、小风电等项目大量接入６－３５ｋＶ系统，配电网中存在大量的同步发电
说明几点：①水泥杆线路，铁塔（钢杆），增加１０９６；② ２．７一系数，适用于无架空地线的线路，３．３一系数，适用于有架空地线的线路；③ 同杆双回架空线电容电流：Ｉｃ２＝（１．３１．６）Ｉｃ（１．３一对应１０ＫＶ线路，ｌ＿６一对应３５ｋＶ线路，Ｉｃ一单回线路电容电流）；
首先选择出线电力电缆较多的2实际测试对比验证分析110kv科技园变该站10kv母线共有24回电缆出随着电网的改造建设供电负荷迅速增加配线我们详细统计输电线路参数电力电缆架空网网架结构在飞速的优化和延伸同杆多回线路线路型号长度
４２
甘
肃
电
力
技
术
中性点不接地系统单相接地电容电流的工程计算方法
④根据实际测量积累经验：夏季比冬季电容电流增
加１０％左右。
（２）６ — ３５ｋＶ架空线路单相电容电流经验数据如
表１所示
１电容电流计算
（１）６－３５ｋＶ架空线路单相接地单位长度的电容
电流为：
吴玉硕杨志华。贺得瑁。张兰平
（国网甘肃省电力公司电力科学研究院甘肃省兰州市７３００５０
国网白银供电公司甘肃省白银市７３０９００）

小电流接地系统接地电流计算与保护整定

小电流接地系统接地电流计算与保护整定1 中性点不接地系统接地电流计算发生单相金属性接地时，接地相对地电压降为零，非接地两相对地电压升高3倍，三相之间电压保持不变，仍然为线电压。

流过故障点的电流是线路对地电容引起的电容电流，与相电压、频率及相对地间的电容有关，一般数值不大。

单相接地电容电流的估算方法如下：1.1 空线路单相接地电容电流IcIc＝1.1(2.7～3.3) UeL10ˉ式中：Ue 线路额定线电压（kV）；L 线路长度（km）；1.1 采用水泥杆或铁塔而导致电容电流的增值系数。

无避雷线线路，系数取2.7；有避雷线线路，系数取3.3对于6kV线路，约为0.0179A/km;对于10kV线路，约为0.0313A/km；对于35kV线路，约为0.1A/km。

需要指出：(1)双回线路的电容电流为单回线路的1.4倍（6～10kV线路）。

(2)实测表明，夏季电容电流比冬季增值约10 ％。

(3)由变电所中电力设备所引起的电容电流值可按表1－27进行估算。

1.2 电缆线路单相接地电容电流Ic油浸纸电缆线路在同样的电压下，每千米的电容电流约为架空线路的25倍（三芯电缆）和50倍（单芯电缆）。

也可按以下公式估算：6 kV电缆线路Ic＝〔(95+3.1S)(2200+6S)〕Ue A/km10 kV电缆线路Ic＝〔(95+1.2S)(2200+0.23S)〕Ue A/km式中：Ic 电容电流（A/km）；S 电缆芯线的标称截面面积(mm)；Ue 线路额定线电压（kV）。

对于交联聚乙烯电缆，每千米对地的电容电流约为油浸纸电缆的1.2倍。

油浸纸电缆和交联聚乙烯电缆的电容电流，见表1-28至表1-301.3 架空线和电缆混合线路单相接地电容电流Ic混合线单相接地电容电流可采用以下经验公式估算：Ic＝Ue(Lk+35lc)350式中：Ic：电容器电流（A）Uc：线路额定线电压（kV）Lk：同一电压Ue的具有电的联系的架空线路总长度（km）Lc：同一电压Ue的具有电的联系的电缆线路总长度（km）表1-28 6-35KV油浸纸电缆接地电容电流计算值2 小接地电流系统单相接地保护及计算2.1 小电流接地系统的电容电流计算。

电力系统不对称故障的分析计算

第八章电力系统不对称故障的分析计算主要内容提示：电力系统中发生的故障分为两类：短路和断路故障。

短路故障包括：单相接地短路、两相短路、三相短路和两相接地短路；断路故障包括：一相断线和两相断线。

除三相短路外，均属于不对称故障，系统中发生不对称故障时，网络中将出现三相不对称的电压和电流，三相电路变成不对称电路。

直接解这种不对称电路相当复杂，这里引用120对称分量法，把不对称的三相电路转换成对称的电路，使解决电力系统中各种不对称故障的计算问题较为方便。

本章主要内容包括：对称分量法，电力系统中主要元件的各序参数及各种不对称故障的分析与计算。

§8—1 对称分量法及其应用利用120对称分量法可将一组不对称的三相量分解为三组对称的三序分量（正序分量、负序分量、零序分量）之和。

设c b a F F F ∙∙∙为三相系统中任意一组不对称的三相量、可分解为三组对称的三序分量如下：()()()()()()()()()021021021c c c c b b b b a a a a F F F F F F F F F F F F ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙++=++=++= 三组序分量如图8-1所示。

正序分量： ()1a F ∙、()1b F ∙、()1c F ∙三相的正序分量大小相等，彼此相位互差120°，与系统正常对称运行方式下的相序相同，达到最大值的顺序a →b →c ，在电机内部产生正转磁场，这就是正序分量。

此正序分量为一平衡的三相系统，因此有：()()()111c b a F F F ∙∙∙++=0。

负序分量：()2a F ∙、()2b F ∙、()2c F ∙三相的负序分量大小相等，彼此相位互差120°，与系图 8-1 三序分量Fc(0) ·零序F b(0) ·F a(0) ·120°120° 120° 正序F b(1)·F a(1)·F c(1) ·ω120°120°120°负序 F a(2)·F c(2)·F b(2)·ω统正常对称运行方式下的相序相反，达到最大值的顺序a →c →b ，在电机内部产生反转磁场，这就是负序分量。

6kV厂用系统零序保护接线方式及定值整定

6kV厂用系统零序保护接线方式及定值整定摘要：厂用系统的安全运行，是发电厂及电网系统安全运行的重要保证。

厂用系统接地保护动作的可靠性主要在于接地保护接线的正确性及定值整定的合理性。

本文对厂用系统的接地方式及现场实际问题进行了分析，可供同行们参考。

关键词：6kV厂用系统；接地保护；接线方式；定值整定厂用电系统是发电厂的重要组成部分，它对于发电厂安全、经济、环保运行有着直接的影响。

厂用电发生事故，不仅会造成电厂减负荷，甚至可能引起机组非停和全厂停电造成电力生产的重大事故，所以对厂用电的安全运行应给予极高的重视。

1.中性点的接地方式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。

（1）中性点不接地（绝缘、小电流）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。

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。

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接地，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。

10kV配电网单相故障电流计算及跨步电压的分析

摘要10kV配电网主要有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地等运行方式。

不同的配电网中性点接地方式各有其特点和优势。

本文详细分析计算了三种主要接地方式下配电网在发生单相短路故障时的零序电压、短路电流和暂态特性;并利用有限元分析软件，详细分析了小电阻接地运行方式下，单相短路故障时的大地电场分布，计算了短路点附近的跨步电压。

为配电网接地方式的合理选择及继电保护提供了理论依据。

本文研究内容主要包括以下几个方面:介绍了10kV配电网的不同接地方式发展概况，详细分析了配电网中接地变压器的结构与工作原理，总结并对比了不同接地方式的优缺点。

针对三种主要接地方式的配电网络，首先分析出了其发生单相短路故障时的稳态等效电路，在此基础上推导出其短路接地电流计算公式，并给出了其电容电流分布图。

其次详细推导出其暂态等效电路，同样详细计算了其暂态短路接地电流。

最后建立了配电网发生单相接地短路的MATLAB仿真模型，得出了与理论分析结果相符的仿真波形与数据。

阐述了接地电阻、跨步电压和接触电压的概念，详细推导了它们的理论计算公式。

开创性地运用有限元分析软件ANSYS来定量仿真发生单相对地短路后的跨步电压，仿真结果与理论计算结果基本吻合。

设计了10kV配电网小电阻接地运行方式下发生单相对地和单相对电线横担的两种常见短路的实验方案，给出了详细实验操作步骤及需要注意的事项，通过实验验证了论文中有关短路时接地电流及跨步电压的计算分析结果。

关键词:10kV配电网;中性点接地方式;短路接地电流;跨步电压;有限元分析AbstractNeutral grounding without impedance,neutral grounding through suppression coil and neutral grounding through low resistor are the most common neutral grounding in the l0kV distribution network. There are different characteristics and application advantages with different neutral grounding. When the single phase short-circuit fault occur in the l0kV distribution network, zero sequence voltage, short-circuit current are calculated in detail and transient characteristics are analyzed for the three main neutral grounding in this paper. Then, Electric field distribution and step voltage are also calculated with Finite element analysis software for grounding through low resistor. The study of this paper is helpful to the choice of neutral grounding and power system relay protection for the l0kV distribution network.The study of this paper focuses on the following aspects:The development and application trends of neutral grounding in l0kV distribute network are introduced in this thesis, then the structure and work principle of grounding transformer is analyzed in detail. The advantages and disadvantages of three main neutral grounding are summarized and compared with each other.For the three main neutral grounding distribute network, Firstly, the steady-state equivalent circuit is proposed through careful analysis when the single phase short-circuit fault occur and the short circuit current formula is derived in detail on the basis of the steady-state equivalent circuit. The distribution figure of capacitive current is given. Secondly, the transient-state equivalent circuit is presented through careful analysis and the transient short-circuit current is solved based on the transient-state equivalent circuit. Finally, a single phase short-circuit fault model is established in the MATLAB software, the simulation results and data are consistent with the theoretical analysis results.The concept of grounding resistance, step voltage and touch voltage are expounded,and the theoretical formula is also deduced. The step voltage when the single phase short-circuit fault occur is calculated quantitatively with the finiteelement analysis software ANSYS. The simulation results are consistent with the theoretical calculation results.Two common short-circuit experimental program are designed and the experimental procedures and some notes are given in detail. It is demonstrated that the theoretical analysis about the short-circuit current and the step voltage in the paper is correct.Key Words: l0kV distribution network; neutral grounding; short-circuit ground current; step voltage; finite element analysis第1章绪论1．1课题研究背景及意义电力是人类文明生活的原动力，是最重要的二次能源和工商业界主要的动力及照明来源，其需求与经济发展之间有着密不可分的关系。

接地电容电流计算

1前言众所周知10kV中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点：当一相发生金属性接地故障时，接地相对地电位为零，其它两相对地电位比接地前升高√3倍，一般情况下，当发生单相金属性接地故障时，流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大，发出接地信号，值班人员可在2小时内选择和排除接地故障，保证连续不间断供电。

2单相接地电容电流的危害当电网发展到一定规模，10kV出线总长度增加，对地电容较大时，单相接地电流就不容忽视。

当单相接地电流超出允许值，接地电弧不易熄灭，易产生较高弧光间歇接地过电压，波及整个电网。

单相接地电容电流过大的危害主要体现在五个方面：1）弧光接地过电压危害当电容电流过大，接地点电弧不能自行熄灭，出现间歇性电弧接地时，产生弧光接地过电压，这种过电压可达相电压的3-5倍或更高，它遍布于整个电网中，并且持续时间长，可达几小时，它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节，可使用电设备、电缆、变压器等绝缘老化，缩短使用寿命，而且对整个电网绝缘都有很大的危害。

2）造成接地点热破坏及接地网电压升高单相接地电容电流过大，使接地点热效应增大，对电缆等设备造成热破坏，该电流流入接地网后由于接地电阻的原因，使整个接地电网电压升高，危害人身安全。

3）交流杂散电流危害电容电流流入大地后，在大地中形成杂散电流，该电流可能产生火花，引燃可燃气体、煤尘爆炸等，可能造成雷管先期放炮，并且腐蚀水管，气管等金属设施。

4）接地电弧还会直接引起火灾,甚至直接引起可燃气体、煤尘爆炸。

5）配电网对地电容电流增大后，架空线路尤其是雷雨季节，因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。

3 单相接地电容电流的补偿原则我国的相关电力设计技术规程中规定，3～10kV的电力网单相接地故障电流大于30A时应装设消弧线圈。

消弧线圈的作用是当电网发生单相接地故障后，提供一电感电流，补偿接地电容电流，使接地电流减小，也使得故障相接地电弧两端的恢复电压速度降低，达到熄灭电弧的目的。

6kV厂用中性点不接地系统中零序保护的整定计算

路时间过长，响发电机组的安全运行，此６ｋ影因Ｖ厂
用系统接地保护必须投入，中性点不接地系统的接地
保护应投入发信号，发生单相接地时，应能正确发信。
上世纪八、九十年代设计的老厂中，６ｋ其Ｖ厂用
为２Ａ，０ｍ若定值整定为２Ａ，０ｍ有可能在电动机启动或变压器负荷轻微不平衡时，零序保护动作。
备零序保护功能，可用于中性点不接地系统的接地保
护。老厂改造过程中通常只考虑保护装置更新，很少考虑零序ＣＴ与微机型保护装置的匹配问题。并且使用ＬＪ
型零序电流互感器的零序保护缺乏充足的整定计算依据，关资料很少。９１版《相１８年电力工程设计手册》二第册中规定：中性点不接地系统零序保护装置由一个接 “ 于Ｕ或ＬＦ型零序电流互感器上的Ｄ一１０２型ＪＬ１／．继电器构成，Ｌｔ／．型继电器的整定值为０５ＡＤ — ０２１．０
选择，中性点小电流接地系统中，取＝．中性点０２Ａ，０大电流接地系统中，１，０且该零序保护采用有取０．Ａ，＝２
６Ｖ厂用中点不接ｋ性地系零统中序保护的整算定计
６ＶＢ段设备共有（ｘ５）ｍ电缆４９ｍ，ｋ３ｌ０ｍ２．５ｋ计７算单相接地电容电流约５７Ａ，３ｌ０ｍ２．（ｘ２）ｍ架空线路２４３ｍ，．计算单相接地电容电流约０６Ａ，０ｋ．脱硫段工作０电源电缆０４ｍ，．７ｋ２根（ｘ２）ｍ电缆并联，３１０ｍ２计

接地电阻及跨步电压的计算

虑其危险区范围
2.接地体浅埋于地面h深的情况
在生产实践中，从施工操作和经济等方面考虑，不可能每次都将接地体埋得非常深，因此对危险隐患必须加以考虑并采取相应的防范措施。设一个半径为 a的球形接地体埋于地下h深处有较大接地电流时它对地面的影响不能忽略，且形成的电场已无对称可言 (必须考虑边界条件 )。若还用常规方法去计算接地电阻与地面上危险区，将会很繁琐。所以采用电磁场理论的镜像法进行计算。
接地电阻：电流在流经大地时遇到的电阻，包括接地器本身的电阻、接地导线的电阻、接地器和大地之间的接触电阻，以及两接地器之间土壤的电阻。
危险区：一些大功率电力设备的接地电流太大，流入大地后还在地面上形成较强的电位分布，也会造成很大的跨步电压，当其超过允许值时仍会威胁地面操作人员的安全，在实践中必需计算出这一区域(称为危险区)，对其做出标记或围栏，以确保真正的安全。
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1.跨步电压的定义电力系统接地体一旦有电流通过，由于接地电阻的
存在，在地面上存在电位分布。此时，人体跨步的两足之间的电压称为跨步电压。
当跨步电压超过允许值时，将威胁人的生命。 2.跨步电压的计算与危险区（以第三种情况为例）
ur i
2 r
UAB 2Ir 1b1 r2 Ib r2
设U0为人体安全的临界跨步电压（通常小于5070V），可以确定危险区半径r0为
接地体在工程实际中的作用
考虑到一些电力设备可能会遇到很大的工作电流、短路电流或雷击电流，在安装时必须配有接地装置，以使这些短促而巨大的电流通过接地线送到接地体，再分流入大地。例如三相高压变压器中性工作接地、配电机房的防雷接地等
接地电阻的计算
1.接地体深埋地下时的接地电阻