中性点不接地或经消弧线圈接地电力系统特性分析.docx

中性点不接地或经消弧线圈接地电力系统 特性分析 (内蒙古技师培训学院，内蒙古 呼和浩特 010051) 摘 要：本文论述了中性点不接地系统、中性点经消弧 线圈接地系统的结构，系统正常运行和故障运行时的特性。 关键词：中性点；接地；消弧线圈；电力系统 中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号： 10076921(XX)06010102 电力系统的中性点是指发电机或变压器的中性点，从 电力系统运行的可靠性、安全性、经济性和人身安全等方 面考虑，中性点常采用不接地，经消弧线圈接地、直接接 地和经低电阻接地四种运行方式，我国 366KV 系统，一 般采用中性点不接地或经消弧线圈接地运行方式。 1 中性点不接地电力系统的运行特点 中性点不接地系统正常运行时的电路图和相量图如图 1 所示： 740)this.width=740“ border=undefined 设三相系统的电源电压和电路参数都对称，每相与地 之间的分布电容用一个集中电容 C 来表示，线间电容忽略。 系统正常运行时，三个相电压 UA、UB、UC 对称，三个 相的对地电容电流 ICO 也对称，其相量和均为 O，中性点对 地电压为 O，各相对地电压就是相电压。 740)this.width=740“ border=undefined系统的线电 压大小和相位差仍保持不变。接在线电压上的用电设备仍 能正常工作。但这种单相接地状态不允许长时间运行。因 为系统单相接地后长时间运行可能造成非故障相绝缘薄弱 处被击穿，形成相间短路，产生很大的短路电流，从而损 坏线路及用电设备；此外，较大的单相接地电容电流会在 接地点引起电弧，稳定电弧可烧坏设备，引起相间短路， 间歇电弧可产生间歇电弧过电压，威胁电力系统的安全运 行。因此，我国电力规程规定，中性点不接地的电力系统 发生单相接地故障时，系统运行时间不应超过 2h。 中性点不接地系统都应装设单相接地保护装置或绝缘 监测装置，在系统发生接地故障时，发出警报，提醒工作 人员采取措施，排除故障。 2 中性点经消弧线圈接地电力系统运行特点 在中性点不接地系统中，当单相接地电容电流超过一 定数值时，在接地点将产生电弧，引起危险的间歇过电压， 因此须采用中性点经消弧线圈接地的措施来减小这一接地 电流，熄灭电弧，避免过电压的产生。这种接地方式就是 中性点经消弧线圈接地。如图 3 所示： 图 3 一相接地时的中性点经消弧线圈接地系统 740)this.width=740“ border=undefined 2.1 消弧线圈的工作原理 系统正常运行时，由于三相电压、电流对称，中性点 对地电位为 0，线圈上电压为 0，线圈中没有电流流过。当 系统发生单相接地时，流过接地点的电流是接地电容电流 IC 与流过线圈的电感电流 IL 之和。由于 IC 超前 UC90， 而 IL 滞后 UC90，IC 与 IL 相位相反，在接地点相互补偿。 只要消弧线圈电感量选取合适，就会使接地电流减小到小 于发生电弧的最小生弧电流，电弧就不会产生，也就不会 产生间歇过电压。 2.2 消弧线圈的补偿方式 根据消弧线圈中电感电流对接地电容电流的补偿程度 不同，可以分为全补偿，欠补偿和过补偿三种补偿方式。 2.2.1 全补偿： 当 IL=IC 时，接地点的电流为 O，这种补偿称全补偿。 从补偿观点来看，全补偿应该是最好的，但实际上不采用 这种方式。因为系统正常运行时，各相对地电压不完全对 称，中性点对地之间有一定电压，此电压可能引起串联谐 振过电压，危及电网的绝缘。 2.2.2 欠补偿： 当 ILIC，即感抗大于容抗时，接地点尚有未补偿的 电容电流，这种补偿称欠补偿。这种补偿方式也很少采用。 因为在欠补偿运行时，如果切除部分线路，或系统频率降 低，都有可能使系统变为全补偿，出现电压串联谐振过电 压。 2.2.3 过补偿： 当 ILIC 即感抗小于容抗时，接地点出现多余的电感 电流，这种补偿称过补偿。过补偿可以避免出现上述的过 电压，因此得到广泛应用。因为 ILIC，消弧线圈留有一 定的裕度，也有利于将来电网发展。采用过补偿，补偿后 的残余电流一般不超过 510 安培。运行实践也证明，不 同电压等级的电网，只要残余电流不超过允许值接地电弧 就会自动熄灭。 中性点经消弧线圈接地系