中性点接地系统运行方式

2.在35KV系统中，电容电流大于____A， 在10KV系统中，电容电流大于______A， 应采用中性点______________接地系统。
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1．消弧线圈的补偿运行方式有三种： __________运行方式和__________方 式和__________方式，一般应采用 __________运行方式。
➢接地点流过的电容电流是正常每相对地电容电流的３
倍，即Ｉc＝３Ｉco →故在接地点有电弧
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单相接地时接地电流危害
单相接地时的接地电流将在故障点形 成电弧。当出现稳定电弧时可能烧坏 电气设备，或引起两相或三相短路。 尤其是电机或电器内部因绝缘损坏而 造成一相导体与设备外壳之间接触产 生稳定电弧时，更容易烧坏电机、电 器或造成相间短路。
U N U AU BUC 0
2、由于Cu=Cv=Cw=C，则
IcA=IcB=Icc=Ux/Xc
＝ cu x 也对称，即
•• • • I c I cA I cB I cC o
6
3、结论
正常运行时： ➢地中没有零序电容电流流过。 ➢中性点对地电位为零。
7
2.1.2 单相接地故障 ⒈ 简化等值电路 假定C相完全接地，如下图。
C—各相对比地之间是空气层，空气是绝缘介质， 组成分散电容：图2-1 ➢为了方便讨论，认为： 1、三相系统对称 2、对地分散电容用集中电容表示,相间电容不予考虑 3、当导线经过完全换位后，Cu=Cv=Cw=C
5
2、分析：图2-1
1、三相系统对称时，三相电
压
•
U
•
A 、U
B对、U•称C ,即
•
•
•
•
IC 3IC.A 3 3IC0 3IC0
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3、结论
➢接地故障相对地电压降低为零；
➢非接地故障相电压升高为线电压（ 3倍）且相位改变
→绝缘水平按线电压设计（35KV及以下 ）
➢中性点对地电压升为相值（方向与故障相电压相反，
即-Ｕc）
➢相对中性点电压和线电压仍不变→三相系统仍然对称，
可以继续运行2h（供电可靠性提高）
①为了保持补偿电流与电压之间的线性关系，采用滞气隙铁芯
②气隙沿整个铁芯均匀设置，以减少漏磁
③为了绝缘及散热，铁芯和线圈都浸在油中
④为适应系统中电容电流变化特点，消弧线圈中设有分接头
（5～9个）
2、补偿容量的选择：Ｑh.e≥1.35ＩcＵx 3、消弧线圈的安装地点
发电厂的发电机或厂变的中性点；变电所主变的中性点。
全补偿 欠补偿 过补偿 过补偿
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2.在35KV系统中，电容电流大于____A， 在10KV系统中，电容电流大于______A， 应采用中性点______________接地系统。 10 ， 20 ，经消弧线圈或电阻
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2.在35KV系统中，电容电流大于____A， 在10KV系统中，电容电流大于______A， 应采用中性点______________接地系统。
I>10A——中性点经消弧线圈接地 ➢10kv I<20A——中性点不接地
I>20A——中性点经消弧线圈接地 ➢3~6kv I<30A——中性点不接地
I>30A——中性点经消弧线圈接地 ➢1kv及以下——直接接地
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1．消弧线圈的补偿运行方式有三种： __________运行方式和__________方 式和__________方式，一般应采用 __________运行方式。
4、适用范围：广泛应用在不适合采用中性点不接地的以架空线
路为主体的3-60kV系统；个别雷害严重的地区110kV系统不得
已采用。
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§2-3 中性点直接接地系统
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2.3.1 简化等值电路 假定C相完全接地，如下图。
图2-4 单相接地故障时的中性点直接接地的电力系统
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分析
2.3.2 单相接地时 1、电压情况（C相） ➢接地相电压降低→为0 ➢非接地相电压不变→为相电压 ➢中性点对地电压不变→为0 2、电流情况
⑴ 380V三相三线制系统； ⑵ 60kV及以下高压系统： ① ３～10kV系统，Ｉc﹤30A，中性点不接地，
Ｉc﹥30A，中性点经消弧线圈接地； ②35～60kV系统，Ｉc ﹤ 10A，中性点不接地，
Ｉc ﹥ 10A，中性点经消弧线圈接地；
2.4.2 中性点运行方式的应用范围
➢110kv及以上——直接接地 ➢20~60kv I<10A——中性点不接地
3、继电保护
大接地系统优先
大接地→灵敏、可靠 小接地→不灵敏
4、对通信的干扰 小接地系统优先 大接地→电流大、干扰大 小接地→电流小，干扰小
5、系统稳定性 小接地系统优先
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中性点运行方式的应用范围
1.直接接地系统：
⑴ 380／220V三相四线制系统； ⑵ 110kV及以上的系统。
2.不接地系统：
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1、中性点不接地的电力系统发生单相接 地故障时，各相对地电压有什么变化？ 单相接地电流有什么变化？性质如何？
答：故障相电压等于0，非故障相电压升
高 3倍。单相接地电流为一相对地电容
电流的3倍，为容性电流。
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2、单相接地时接地电流可能产 生的危害？
单相接地电流为一相对地电容电流
的3倍，单相接地时的接地电流 将在故障点形成电弧。当出现稳 定电弧时可能烧坏电气设备，或 引起两相或三相短路。
10 ， 30 ，经消弧线圈或电阻
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（I• c相互抵消）
→实现补偿
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2.2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2 补偿方式及选用
1、全补偿:ＩL＝ＩC 即１／ωＬ＝３ωＣ
接地点电流为零
不采用
➢ 缺点：XL=Xc，网络容易因不对称形成串联谐振过电压危及绝缘
2、欠补偿:ＩL＜ＩC 即１／ωＬ＜３ωＣ 接地点为容性电流 少采用
➢ 缺点：易发展成为全补偿方式,切除线路或频率下降可能谐振。
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§2-2 中性点经消弧线圈接地系统
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问题的提出
为什么要采用中性点经消弧线圈接地系统？
中性点不接地电力网发生接地时，仍可继续运行 2h，但若接地电流值过大，会产生持续性电弧， 危胁设备，甚至产生三相或二相短路。
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§2-2 中性点经消弧线圈接地系统 2.2.1 消弧线圈的工作原理
图2-3 中性点经消弧线圈接地的电力系统 （a）电路图 （b）相量图
图2-2 单相接地故障时的中性点不接地的电力系统
（a）电路图 （b）相量图
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2、分析：图2-2
➢电压情况：
•
•
•
•
U
' A
U
A
(U
C
)
U
AC
•
•
•
•
U
' B
U
B
(U
C
)
U
BC
•
•
•
U
' C
U C (U C )
0
➢电流情况：
IC' .C 0
I
' C.
A
IC' .B
3IC0
•
•'
•'
I C (I C.A I C.B )
3、过补偿:ＩL＞ＩC 即１／ωＬ＞３ωＣ 接地点为为感性电流 采用
➢ 注意：电感电流数值不能过大≯10A
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中性点经消弧线圈接地系统 U相金属性接地
电压变化特点: ➢ 故障相对地电压变为零 ➢ 非故障相对地电压升高 3 倍 ➢ 系统各相对地的绝缘水平也按线电压考虑
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2.2.3 消弧线圈
1、消弧线圈结构特点：
中性点接地系统运行方式
不接地
非有效接地系统 小电流接地系统
有效接地系统 大电流接地系统
经消弧线圈接地
经高阻抗接地 经阻抗接地
经低阻抗接地
直接接地
§2-1 中性点不接地系统
2.1.1 正常运行情况 ⒈简化等值电路
图2-1 正常运行时的中性点不接地的电力系统 （a）电路图 （b）相量图
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假设条件
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2.2.1 消弧线圈的工作原理
1、正常运行时： 消弧线圈不起作用 ➢ 中性点对地电位为零：UN=0 ➢ 消弧线圈中无电流：IL=0 ➢ 流过地中的电容电流为零：IC=0
2、单相接地时：
➢
中性点电位升高为相电压：U• N
•
U C
➢
消弧线圈中出现感性电流
•
I
L：与
相I• c 差1800
•
➢ 流过接地点电流：I L+
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§2-4中性点经小阻抗(小电阻或电抗器)接地
着眼点是为了增大 零序电抗，以限制 单相短路电流
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§2-5 中性点不同接地方式的比较 和应用范围
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2.4.1 中性点不同接地方式的比较
1、供电可靠性 小接地系统优先 经消弧线圈接地>不接地>直接接地
2、过电压与绝缘水平 大接地系统优先 大接地→相电压 小接地→线电压
➢形成短路→危害大→装设继电保护→跳闸切除故障（供电可 靠性降低），避免接地点的电弧持续。
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结论
➢优点： 1、不外加设备即可消弧 2、降低电网对地绝缘，节省造价
➢缺点： 1、供电可靠性降低 改进：装自动重合闸装置、 加备用电源 2、电流很大且单相磁场对弱电干扰 改进： 中性点经电抗器接地 、仅部分中性点接地 3、不产生过电压，设备绝缘水平低20％，造价低。