中性点运行方式与接地保护3.ppt

徐州和纬信电科技有限公司内部培训资料 徐州和纬信电科技有限公司内部培训资料 电力系统中性点的运行方式 教 学 要 求 【知识目标】 1．了解电力系统中性点运行方式的种类； 2．了解中性点不接地系统的基本概念和分析； 3．掌握中性点经消弧线圈接地的概念、消弧线圈的结构和作用； 4.掌握中性点经电阻接地系统的概念和分析 5．掌握中性点直接接地系统的基本概念和分析。 【能力目标】 1．能够区别电力系统中性点运行方式的运行特点； 2．能够理解消弧线圈的补偿方式和作用； 3．能够理解多种中性点运行方式的应用范围。 电力网中性点接地方式相关知识 中性点是指电力系统中发电机和变压器作星型连接时的公共端。 中性点的运行方式是中性点与大地之间的连接关系。分为中性点有效接地和中性点非有效接地两大类。 是否有效的判断条件： 满足x0/x1不大于3 和 r0/x1不大于1 就属于有效接地，否则为非有效接地 x0 接地点零序阻抗 x1接地点正序阻抗 r0 接地点零序电阻 系统中性点是否接地、怎样接地，都会直接影响系统运行的可靠性、设备绝缘的稳定性、继电保护的准确性，或造成对通信设备的干扰等 中性点有效接地： 中性点直接接地 中性点经低电阻接地 中性点非有效接地： 经消弧线圈接地 不接地 经高电阻接地（我国很少用） 中性点有效接地系统发生单相接地时接地电流很大，故又称为大接地电流系统。 中性点非有效接地系统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； 电力系统中性点的运行方式 中低压电力网采用中性点非有效接地的原因 中压电网中，发生单相接地故障的比例很大（65%以上）。采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式可以减小单相接地的电流，从而减轻其危害。 非有效接地系统发生单相接地时，系统可以继续运行不超过2小时，从而提高了供电的可靠性。 综合考虑各种因素，中低压电气设备的绝缘按照线电压设计所增加的投资远小于运行中所取得的经济效益。 各种中性点非有效接地方式 1 中性点不接地系统 2 中性点经消弧线圈接地系统 3 中性点经高电阻接地系统 如图2.4所示为中性点直接接地系统的工作原理图。 中性点经低电阻接地系统 中低压电力网面临的问题 中低压电力网越来越庞大，线路对地电容电流不断增大，单相接地时接地电流较大，接地点电弧不能自行熄灭，很可能发展成相间短路，造成二次故障概率增大，引起设备损坏和大面积停电。 易产生单相接地电弧过电压。当接地电流大于10Ａ时，接地点可能出现周期性地熄灭和重燃的间歇电弧。将导致相与地之间产生间歇性电弧过电压，其值可能达到2.5～3倍相电压峰值，造成未接地相绝缘击穿而出现相间短路。 易产生谐振过电压。当系统电压偏高时出现单相接地故障，就有可能激发电路谐振过电压，致使母线电压互感器(PT)烧毁和熔断器熔断，严重威胁电网的安全和供电可靠性。 高压110KV及以上电力网面临的问题 随着电网电压越来越高，绝缘费用在设备总价值中占有很大比重（价格几乎与承受电压成正比），降低绝缘水平和要求所带来的的经济效益非常显著。 220KV及以上电网存在较大泄漏损耗和电晕损耗，单相接地时，即使采用中性点经消弧线圈接地，消弧效果也不能满足要求。仍比较容易产生间歇性电弧过电压和谐振过电压。其值达到2.5～3倍相电压峰值，给绝缘带来更高要求和巨大困难，使投资成本大大增加。 在绝缘难度和费用问题面前，可以考虑改变中性点接地运行方式，牺牲部分供电可靠性，降低绝缘难度，保证电网的安全运行更重要。 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、中性点经小电阻接地及中性点直接接地四种。 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。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。 当系统发生单相接地故障时．假设C相发生金属接地，其接地电阻为零，如图2.2所示，这时C相对地电压为零，中性点对地电位将升高为相电压，而非故障A相、B相的对地电压的数值将升高为线电压。即： C相接地故障时，非故障相A相和B相对地电压值升高为线电压。因此，这种系统的设备的相绝缘不能只按相电压来考虑，而要按线电压来考虑。 C相接地时，系统的接地电流（接地电容电流） 为A、B两相对地电容电流之和， 即 ：