电力系统中性点运行方式

电力系统中性点运行方式 2 电力系统中性点运行方式 电力系统的中性点是指三相系统作星型连接的变压器和发电机的中性点 中性点采用不同的接地方式 会影响到电力系统许多方面的技术经济问题 课题一中性点不接地的三相系统 课题二中性点经消弧线圈接地的三相系统 课题三中性点直接接地的三相系统 3 电力系统中性点运行方式 1 电力系统的中性点 发电机 变压器Y形接线的中性点2 运行方式共三种 中性点不接地运行方式中性点经消弧线圈接地运行方式中性点直接接地运行方式前两种接地系统统称为 小电流接地系统 后一种接地系统又称为 大电流接地系统3 分析中性点运行方式的目的 运行方式的不同会影响运行的可靠性 设备的绝缘 通信的干扰 继电保护等 基本概念 4 中性点不接地的电力系统正常运行时 三相对称 各相线和地之间的分布电容用集中参数电容C表示 而相线之间的分布电容对IK 1 无影响 略去 则 根据对称性有相电压 UA UB UC UP线电压 UAB UBC UCA ULN点电压 UN 0每相对地电容电流 ICO UP XC 电力系统中性点运行方式 中性点不接地的三相系统知识点总结 课题一中性点不接地的三相系统 5 电力系统中性点运行方式 单相接地故障 假定C相完全接地 单相接地故障时的中性点不接地的电力系统 a 电路图 b 相量图 6 电力系统中性点运行方式 分析 电流情况 电压情况 7 电力系统中性点运行方式 接地故障相对地电压降低为零 非接地故障相电压升高为线电压 倍 且相位改变 绝缘水平按线电压设计 35KV及以下 中性点对地电压升为相值 方向与故障相电压相反 即 c 相对中性点电压和线电压仍不变 三相系统仍然对称 可以继续运行2h 供电可靠性提高 接地点流过的电容电流是正常每相对地电容电流的 倍 即 c co 故在接地点有电弧 8 电力系统中性点运行方式 结论1 中性点不接地系统发生单相接地故障时 故障相电压降为零 非故障相电压升高到线电压 中性点电压上升为相电压 而三个线电压仍不变 作用 1 装设母线绝缘监视装置 动作于信号 2 允许三相设备运行2小时 结论2 中性点不接地系统发生单相接地故障时 故障电流 单相接地电容电流 为正常时每相对地电容电流的3倍 作用 装设零序电流保护 动作于信号 跳闸 信号 9 电力系统中性点运行方式 绝缘水平按线电压设计三相系统仍然对称 可以继续运行2小时因存在接地容性电流 故在接地点有电弧 注意 10 电力系统中性点运行方式 思考 1 单相接地时接地电流的危害 答 单相接地时的接地电流将在故障点形成电弧 当出现稳定电弧时可能烧坏电气设备 或引起两相或三相短路 11 电力系统中性点运行方式 2 中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时 各相对地电压有什么变化 单相接地电流有什么变化 性质如何 答 故障相电压等于0 非故障相电压升高倍 单相接地电流为一相对地电容电流的3倍 为容性电流 12 问题的提出为什么要采用中性点经消弧线圈接地系统 电力系统中性点运行方式 课题二中性点经消弧线圈接地的三相系统 中性点不接地电力网发生接地时 仍可继续运行2h 但若接地电流值过大 会产生持续性电弧 危胁设备 甚至产生三相或二相短路 13 电力系统中性点运行方式 中性点经消弧线圈接地的三相系统 正常运行时的中性点不接地的电力系统 14 电力系统中性点运行方式 发生单相接地的中性点经消弧线圈接地的三相系统 15 电力系统中性点运行方式 1 正常运行时 中性点对地电位为零 UN 0消弧线圈中无电流 IL 0流过地中的电容电流为零 IC 02 单相接地时 中性点电位升高为相电压 消弧线圈中出现感性电流 与相差1800流过接地点电流 相互抵消 消弧线圈不起作用 实现补偿 16 电力系统中性点运行方式 消弧线圈作用 当发生单相接地故障时 中性点电位上升为相电压 消弧线图为可调电感线圈 电感电流IL流过接地点 其总接电流I地 IL IC调线圈匝数 使I地 0 IL与IC方向相反 IL起到抵消IC的作用 是一个具有铁芯的可调的电感线圈 外形与电力变压器相似 17 电力系统中性点运行方式 小电流接地系统发生单相接地故障时 接地点将通过接地线路对应电压等级电网的全部对地电容电流 如果此电容电流相当大 就会在接地点产生间隙性电弧 引起过电压 从而使非故障相对地电压极大增加 在电弧接地过电压的作用下 可能导致绝缘损坏 造成两点或多点的接地短路 使故障扩大 电压变化特点 故障相对地电压变为零非故障相对地电压升高倍系统各相对地的绝缘水平也按线电压考虑 18 电力系统中性点运行方式 补偿方式及选用 1 全补偿接地点电流为零 不采用 缺点 由XL XC 网络容易因不对称形成串联谐振过电压2 欠补偿接地点为容性电流 少采用 缺点 易发展成为全补偿方式3 过补偿为感性电流 采用 注意 电感电流数值不能过大 19 电力系统中性点运行方式 中性点直接接地的电力系统发生单相接地时即形成单相接地短路 单相短路电流比线路正常负荷电流大得多 对系统危害很大 因此这种系统中装设的短路保护装置动作 切断线路 切除接地故障部分 使系统的其他部分恢复正常运行 110KV及以上的电力系统通常都采取中性点直接接地的运行方式 在低压配电系统中 三相四线制系统也都采取中性点直接接地方式 课题三中性点直接接地的三相系统 20 电力系统中性点运行方式 单相接地故障时的中性点直接接地的电力系统 21 电力系统中性点运行方式 分析单相接地时 C相 1 电压情况接地相电压降低 为0非接地相电压不变 为相电压中性点对地电压不变 为02 电流情况形成短路 危害大 装设继电保护 跳闸切除故障 供电可靠性降低 避免接地点的电弧持续 22 电力系统中性点运行方式 优点 1 不外加设备即可消弧2 降低电网对地绝缘 节省造价缺点 1 供电可靠性降低改进 装自动重合闸装置 加备用电源2 电流很大改进 中性点经电抗器接地仅部分中性点接地 23 电力系统中性点运行方式 中性点不同接地方式的比较和应用范围 1 供电的可靠性经消弧线圈接地 不接地 直接接地2 过电压与绝缘水平大电流接地系统 相电压小电流接地系统 线电压3 对通讯与信号系统的干扰程度大电流接地系统 电流大 干扰大小电流接地系统 电流小 干扰小4 继电保护大接地 灵敏 可靠小接地 不灵敏5 系统稳定性小电流接地系统优先 24 电力系统中性点运行方式 应用范围 110kv及以上 直接接地20 60kvI10A 中性点经消弧线圈3 10kvI30A 中性点经消弧线圈供电1kv及以下 直接接地 25 电力系统中性点运行方式 练习 1 消弧线圈的补偿运行方式有三种 运行方式和 方式和 方式 一般应采用 运行方式 2 在35KV系统中 电容电流大于 A 在10KV系统中 电容电流大于 A 应采用中性点 接地系统 26 电力系统中性点运行方式 1 电力系统的中性点的运行方式 2 在系统发生单相接地故障时 小接地电流系统和大接地电流系统的相对地的电压和线电压的变化及接地电流的变化 3 消弧