华中科技大学-电气工程基础课件(熊银信)-第1章-绪论全解.ppt

* * * * * * * * * * * * * 一、概述 接地： 为了保证电力网或电气设备的正常运行和工作人员的人身安全，人为地使电力网及其某个设备的某一特定地点通过导体与大地作良好的连接。 接地分类： 工作接地：为了保证电气设备在正常或发生故障情况下可靠地工作而采取的接地。 保护接地：将一切正常工作时不带电而在绝缘损坏时可能带电的金属部分接地，以保证工作人员接触时的安全。 保护接零：在中性点直接接地的低压电力网中，把电气设备的外壳与接地中性线直接连接，以实现对人 身安全的保护作用。 防雷接地：为消除大气过电压对电气设备的威胁，而对过电压保护装置采取的接地措施。 防静电接地：对生产过程中有可能积蓄电荷的设备所采取的接地。 电力系统的中性点接地方式： 小接地电流系统 大接地电流系统 如何确定电力系统中性点接地方式： 应从供电可靠性、内过电压、对通信线路的干扰、继电保护以及确保人身安全诸方面综合考虑。 负 荷 A B C C C C IC a. 电路图 0 UA UB UC IB0 IC0 IA0 b. 矢量图 二、中性点不接地的电力系统 UA＋UB＋UC＝0 IA＋IB＋IC＝0 适用范围 3kV~60kV的电力系统 正常运行时 结论： 三相电压对称，三相导线对地电容电流也是对称的，三相电容电流相量之和为零，这说明没有电容电流经过大地流动。 0 UB UA UC 60? -UA UC’ UB’ -UA I’CB I’CC -I’CA ICA ICA ICB ICB ICC ICC IPE 负 荷 A B C C C C UA’ UB’ UC’ 单相金属性接地故障时(A相) 故障相对地电压降为零；非故障相对地电压升高为线电压，且相位相差600。因此，线路及各种电气设备的绝缘要按线电压设计，绝缘投资所占比重加大，显而易见，电压等级越高绝缘投资越大。 三相线电压仍然对称。用户的三相用电设备仍能照常运行，但允许继续运行的时间不能超过2h。 0 UB UA UC 60? -UA UC’ UB’ -UA I’CB I’CC -I’CA 接地故障电容电流IPE 中性点不接地系统发生单相接地故障时： 接地电流大于30A时，将形成稳定电弧，成为持续性电弧接地，这将烧毁电气设备和可能引起多相相 间短路。 如果接地电流大于5A~10A，而小于30A，则有可能形成间歇性电弧；间歇性电弧容易引起弧光接地过电压，其幅值可达（2.5~3）U?，将危害整个电网的绝缘安全。 如果接地电流在5A以下，当电流经过零值时，电弧就会自然熄灭。 How to do ？ 0 UA UB UC -UC U’A U’B IL IC ICA ICB 负 荷 A B C C C C IL IC ICC ICB ICA ICC ICB ICA IPE L 三、中性点经消弧线圈接地的电力系统 消弧线圈: 安装在变压器或发电机中性点与大地之间的具有气隙铁芯的电抗器。 单相(C相)金属性接地故障: C相发生接地时，中性点电压变为-UC ，在消弧线圈作用下，产生电感电流（滞后90°），其数值为: IL＝UC / XL＝U / XL 消弧线圈的补偿方式 全补偿方式：按IL=IC选择消弧线圈的电感，使接地故障点电流为零，此即全补偿方式。 欠补偿方式：按ILIC选择消弧线圈的电感，此时接地故障点有未被补偿的电容电流流过。 过补偿方式：按ILIC选择消弧线圈的电感，此时接地故障点有剩余的电感电流流过。 消弧线圈容量的选择 下述情况，应安装消弧线圈 四、中性点直接接地的电力系统 特点： 供电可靠性不如电力系统中性点不接地和经消弧线圈接地方式。 为提高供电可靠性，在线路上广泛安装三相或单相自动重合闸装置。 电气设备的绝缘水平只需按电力网的相电压考虑，可以降低工程造价。 我国380/220V系统中一般都采用中性点直接接地方式，主要是从人身安全考虑问题。 负 荷 A B C k(1) Ik(1) Ik(1) 适用范围： 我国110kV（国外220kV）及以上电压等级电力系统。 380/220V低压系统。 五、中性点经电阻接地的电力系统 特点： 降低工频过电压，抑制弧光过电压； 消除铁磁谐振过电压，防止断线谐振过电压； 设置零序保护动作跳闸； 设置零序保护动作跳闸； 避免发生高压触电事故； 供电可靠性有保证。 适用范围：配网系统（与中性点经消弧线圈接地、不接地比较） 全电缆出线变电站的单相接地故障电容电流超过30A时采用中性点经电阻接地； 全架空线路出线变电站的单相接地故障电流超过10A时，采用中性点经消弧线圈接地； 对电缆与架空线混合线路的单相接地故障电