二电力系统中性点接地方式.pptVIP

第二章 电力系统中性点接地方式 本章分析电力系统中性点常用接地方式的特点及适用范围 概述 一、定义 中性点：电力系统三相交流发电机、变压器接成星形绕组的公共点。 二、种类 1．中性点不接地 2．中性点经消弧线圈接地 3．中性点直接接地 前两种又称中性点非直接接地系统，也称为小接地电流系统。后一种称为大接 地电流系统。 三、中性点运行方式不同对系统的影响 1．供电可靠性； 2．电气设备和线路的绝缘水平； 3．通讯系统的干扰； 4．继电保护的正确动作。 总之，中性点采用何种运行方式，实际上是一个涉及电力系统许多方面的综合 性问题。本章对此作一般性介绍。 2.1 中性点非直接接地系统 一、中性点不接地系统 （一）正常运行 1.电压情况： 如三相导线经完善换位，各相对地电容相等。即 Cu＝Cv＝Cw＝C，则Yu＝Yv＝Yw＝Y。所以 可见正常运行中，电源中性点对地电压为零，即中性点对 地电位相等。 则各相对地电压为： U相： V相： W相： 结论： 正常运行时，各相对地电压为相电压，中性点对地电压为零。 2．电流情况： 由于各相对地电压为电源各相的相电压。所以电容电流大小相等，相位差为1200。它们之和仍为零，所以没有电容电流流过大地。 当各相对地电容不等时， 不为零，发生中性点位移现象。在中性点不接地系统中，正常运行时中性点所产生的位移电压较小，可忽略。 （二）单相接地故障 1.电压情况： 上图所示为W相发生完全接地的情况，完全接地即金属性接地，即接地电阻为零。很容易看出，中性点对地电压： 各相对地电压情况： U相： （线电压） V相： （线电压） W相： 结论： 故障相对地电压为零，非故障相对地电压为线电压，中性点对地电压为相电压。 2．电流情况： W相接地时，三相电容电流不对称。W相电容电流为零，其他两相电容 电流的有效值为： Icu=Icv=ωCUx。 其中：Ux—相电压；ω—角频率；C—相对地电容。 这时三相电流之和不在为零，大地有电流流过，W相接地处的电流简称 为接地电流，用 表示。则： ＝－（ ＋ ） 经计算接地电流的有效值为：Ic＝3ωCUx，而正常运行时的一相对地电 流为：Ic＝ωCUx。可见单相故障时的接地电流等于正常运行时一相对 地电容电流的三倍。由于对地电容与线路的结构和长度有关，很难得 到C的参数。 故实用计算可按下式计算： 式中：l1、l2架空线路和电缆线路长度，km； UN—网络的线电压，KV； 3．不完全接地的简单情况 当发生不完全接地时，即通过一定的电阻接地，接地相对 地电压大于零而小于相电压，未接地相对地电压大于相电 压而小于线电压。中性点对地电压大于零而小于相电压， 线电压仍保持不变，但此时接地电流要小一些。 4．中性点不接地系统的特点 单相接地故障时，由于线电压保持不变，用户虽然能继续 工作，但是接地处电流可能会出现电弧。 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。 5．目前我国中性点不接地系统的应用范围： （1）电压在500V以下的三相三线制装置； （2）3～10kV系统当接地电流Ic≤30A时； （3）20～60kV系统当接地电流Ic≤10A时； （4）与发电机有直接电气联系的3～20kV系统，如要求发电机带内部单相接地故障运行，当接地电流Ic≤5A时。 当不满足上述条件时，常采用中性点经消弧线圈接地或直接接地的运行方式。 二、中性点经消弧线圈接地的三相系统 中性点不接地系统具有单相接地故障时可继续供电的优点，但当接地电流较大时容易产生接地而造成危害。为了克服这一缺点，可设法减小接地处的接地电流。采用的方法是在出现单相接地故障时使接地处流过一个感性电流，因而减小接地电流，采用中性点经消弧线圈接地的运行方式。 （一）消弧线圈的工作原理 1．消弧线圈的结构与型号 消弧线圈装有铁芯，可调、电阻小、电抗很大，外形跟小容量变压器相似，装在发电机或变压器的中性点与大地之间。为调节线圈扎数，通常有5～9个分接头可选用，用来改变补偿程度，国产型号为XDJL。其中X—消弧线圈