电力系统接地方式.ppt

课程要求 重点难点 教学内容 思考练习 第二章电力系统中性点运行方式 第一节中性点不接地三相系统 课程要求 教学目标 1 掌握电力系统中性点及其运行方式的基本知识 2 掌握中性点不接地系统发生单相接地时电流电压的变化特点和相关结论 3 熟悉各种中性点不接地系统的适用范围 首页 重点难点 重点 中性点不接地系统发生单相接地时 电流 电压变化特点及相关结论 难点 中性点不接地系统发生单相接地时的分析 首页 教学内容 一 正常运行情况二 单相接地故障三 适用范围 首页 正常运行情况 各相导线对地的电容相等并等于C 正常时各相对地电容电流的有效值也相等 且有 ICU ICV ICW CUph 单相接地故障 当W相完全接地时 故障相的对地电压为零 即 适用范围 3 10kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统和所有35kV 66kV系统 不直接连接发电机的系统 当接地电流IC 10A时 3 10kV非钢筋混凝土或非金属杆塔的架空线路构成的系统 电压为3kV时 接地电流IC 30A 电压为6kV时 接地电流IC 20A 3 10kV电缆线路构成的系统 接地电流IC 30A 与发电机有直接电气联系的3 20kV系统 如果要求发电机带内部单相接地故障运行 当接地电流不超过允许值时 思考练习 1 什么是电力系统中性点 我国电力系统常用的中性点运行方式有哪几种 2 中性点不接地系统中 发生单相接地故障时 各电压和电流如何变化 画出电压 电流相量图 课程要求 重点难点 教学内容 思考练习 第二章电力系统中性点运行方式 第二节中性点经消弧线圈接地 课程要求 教学目标 1 掌握消弧线圈的作用 工作原理及补偿方式 2 熟悉中性点经消弧线圈接地系统的适用范围 首页 重点难点 重点 消弧线圈的工作原理及补偿方式 难点 消弧线圈结构 首页 教学内容 一 消弧线圈的结构及工作原理二 消弧线圈的补偿方式三 适用范围 首页 消弧线圈的结构及工作原理 1 消弧线圈结构简介2 消弧线圈的工作原理 种类 离线分级调匝式 在线分级调匝式 气隙可调铁芯式 气隙可调柱塞式 直流偏磁式 直流磁阀式 调容式 五柱式等 气隙作用 避免磁饱和 使补偿电流和电压成线性关系 减少高次谐波 使电抗值较稳定 以保证已整定好的调谐值恒定 同时 带气隙可减小电感 增大消弧线圈的容量 消弧线圈装在系统中发电机或变压器的中性点与大地之间 正常运行时 中性点的对地电压为零 消弧线圈中没有电流通过 消弧线圈的补偿方式 1 完全补偿2 欠补偿3 过补偿 完全补偿是使电感电流等于接地电容电流 接地处电流为零 在正常运行时的某些条件下 可能形成串联谐振 产生谐振过电压 危及系统的绝缘 欠补偿是使电感电流小于接地的电容电流 系统发生单相接地故障时接地点还有容性的未被补偿的电流 在欠补偿方式下运行时 若部分线路停电检修或系统频率降低等原因都会使接地电流减少 又可能变为完全补偿 故装在变压器中性点的消弧线圈 以及有直配线的发电机中性点的消弧线圈 一般不采用欠补偿方式 过补偿是使电感电流大于接地的电容电流 系统发生单相接地故障时接地点有剩余的感性电流 消弧线圈选择时留有一定的裕度 即使电网发展使电容电流增加 仍可以继续使用 故过补偿方式在电力系统中得到广泛应用 适用范围 中性点经消弧线圈接地系统特点 供电可靠性高 绝缘投资较大 中性点经消弧线圈接地后 能有效地减少单相接地故障时接地处的电流 使接地处的电弧迅速熄灭 防止了经间歇性电弧接地时所产生的过电压 中性点经消弧线圈接地系统多用于以架空线路为主体的3 60kV系统中 还可用在雷害事故严重的地区和某些大城市电网的110kV系统 思考练习 1 消弧线圈的工作原理是什么 消弧线圈的补偿方式有几种 常采用哪种方式 为什么 2 中性点不接地和经消弧线圈接地系统中发生单相接地能否继续运行 为什么 3 一般情况下 35kV系统的架空线路的总长度为多少时才需要装设消弧线圈 10kV电缆总长度为多少时应装设消弧线圈 课程要求 重点难点 教学内容 思考练习 第二章电力系统中性点运行方式 第三节中性点直接接地 课程要求 教学目标 掌握中性点直接接地系统的主要优缺点 首页 重点难点 重点 中性点直接接地系统的特点 难点 中性点直接接地系统的特点 首页 教学内容 一 中性点直接接地系统工作原理二 特点及适用范围 首页 中性点直接接地系统的工作原理 正常运行时 中性点的电压为零 中性点没有电流流过 系统中发生单相接地时 若单相短路故障 则短路电流很大 继电保护装置立即动作 断路器断开 迅速切除故障部分 特点及适用范围 1 中性点直接接地系统的主要优点单相接地短路时 非故障相的对地电压基本保持不变 仍接近于相电压 设备和线路对地绝缘按相电压设计 降低了造价 电压等级愈高 节约投资的经济效益愈显著 2 中性点直接接地系统的缺点 1 中性点直接接地系统供电可靠性较低 中性点直接接地系统的线路上 通常都装设有自动重合闸装置 2 单相接地时的短路电流很大 必须选用较大容量的开关设备 3 单相接地时 对附近通信线路将产生电磁干扰 以减少电磁干扰 电力线路应尽量避免和通信线路平行架设 3 适用范围110kV及以上的系统广泛采用 思考练习 中性点直接接地系统中 发生单相接地时 电压和电流有什么变化 能否继续运行 为什么 课程要求 重点难点 教学内容 思考练习 第二章电力系统中性点运行方式 第四节中性点经阻抗接地 课程要求 教学目标 熟悉中性点经阻抗接地系统的基本原理 特点 首页 重点难点 重点 中性点经阻抗接地系统特点 难点 中性点经阻抗接地系统特点 首页 教学内容 一 中性点经低电阻接地二 中性点经高电阻接地三 中性点经小阻抗接地 首页 引言 中性点经消弧线圈接地在实际运行中存在缺陷 1 由于电感电流的滞后性使得电弧间歇接地过电压仍然会短时存在 2 电网的参数随时变化 调整消弧线圈的补偿容量响应速度教慢 仍然会造成过电压的出现 3 对全电缆出线的配电变电所 接地故障通常都为永久性故障 中性点安装消弧线圈已失去意义 当接地电容电流小于规定值时 采用高阻接地方式 当接地电流大于规定值时 采用低电阻接地方式 中性点经低电阻接地的三相系统 中性点经低电阻接地运行时 所接的接地电阻的大小以限制接地相电流在600 1000A范围内为宜 同时 由于电缆线路的永久性故障概率较大 不使用线路自动重合闸 须从电网结构 自动装置上采取措施证用户的供电可靠性 中性点经高电阻接地的三相系统 发电机 变压器组单元接线的200MW及以上发电机 当接地电流超过允许值时 常采用中性点经高电阻接地的方式 发电机中性点经高电阻接地后 可达到 1 限制过电压不超过2 6倍额定相电压 2 限制接地故障电流不超过10 15A 3 为定子接地保护提供电源 便于检测 发电机内部发生单相接地故障要求瞬时切机时 宜采用高电阻接地方式 较小城市的配电网除采用中性点经消弧线圈接地方式外 还可考虑采用经高值阻抗接地方式 以降低设备投资 简化运行工作并维持适当的供电可靠性 中性点经小阻抗接地的三相系统 在500kV及以上系统 为了限制单相短路电流 可在中性点与地之间接一个电抗值较小电抗器 保证正常运行时中性点的位移电压在允许范围内 该接地方式的运行特点与中性点直接接地相同 发生单相接地时须立即跳开断路器 中性点采用小阻抗接地要求该系统中所有变压器的中性点都经一个小电抗器接地 既使系统被分裂成几个部分 也不会出现中性点不接地的变压器 对主变中性点绝缘水平要求大大降低 思考练习 比较各种不同中性点运行方式的优 缺点 并说明各自的适用范围 课程要求 重点难点 教学内容 思考练习 第二章电力系统中性点运行方式 第五节主变压器和发电机中性点接地方式 教学目标 熟悉发电机 变压器中性点的接地方式 首页 重点 发电机 变压器中性点的接地方式 难点 发电机 变压器中性点的接地方式 首页 一 主变压器中性点接地方式二 发电机中性点的运行方式 首页 1 主变压器110 500kV侧中性点的接地方式主变压器的110 500kV侧采用中性点直接接地或经小阻抗接地方式 以降低设备绝缘水平 2 主变压器6 63kV侧中性点的接地方式主变压器6 63kV侧采用中性点不接地方式 以提高供电连续性 但当单相接地电流大于允许值时 中性点经消弧线圈接地 中性点经消弧线圈时宜采用过补偿方式 1 125MW及以下的发电机内部发生单相接地故障不要求瞬时切机时 当单相接地故障电流小于允许值时 中性点采用不接地方式 2 接地故障电流大于允许值的125MW及以下的发电机 或者200MW及以上的大机组要求能带单相接地故障