课题一中性点非有效接地系统

1、一、中性点不接地系统l（一）正常运行l图中，电源是星形接法的绕组。l三相导线之间、各相导线对地之间存在分布电容，为研究方便，把相与地的电容用一个集中电容代替。l三相导线之间的电容因为不影响单相接地电流，暂不考虑。l正常状态下，三相完全对称，中性点电位为零。三相对地电容相等。l三相对地电容的电流大小为：l三相电容电流相位互差120度，向量和为零。02cphCphcCcBcAIfCUXUIIIl（二）单相接地故障l金属接地：不经过过渡阻抗（接地电阻为零）直接接地。l任一相的绝缘被破坏发生金属性接地，接地点的电位就等于地电位。l（1）各相对地电压的变化。0ACCCCBBCAUUUUUUUUUl （2

2、）对地电容电流的变化。l因为 的大小是非故障相电容电流的 倍，而非故障相电容电流是正常电容电流的 倍，所以接地电流时正常每相接地电流的3倍。 cI33l线路越长，电容电流就越大。l地下电缆的电容电流远大于架空线路的电容电流。l（3）线电压的情况l线电压的大小和方向保持不变。l因此可以继续运行，但不能超过2小时。l因为非故障相的对地电压升高，可能会击穿某些绝缘薄弱处，造成两相接地。l所以，中性点不接地系统发生单相接地故障后可以继续运行，供电可靠性高。l故障发生后，非接地相的相电压会升高到线电压，每相绝缘要按线电压设计，增加了绝缘投资。所以这种系统适用于660kV电网。l中性点不接地系统发生单相接

3、地后，会有电容性质的接地电流产生。l接地点会产生电弧。当接地电流大于10A而小于30A时，有可能产生间歇性电弧。l当接地电流大于30A时，可能产生稳定的电弧，可能烧毁设备，引起两相甚至三相短路。二、中性点经消弧线圈接地l（一）消弧线圈的工作原理l消弧线圈是一个带铁芯的电感线圈，其电阻很小，电抗很大。l消弧线圈有多个分接头，可以通过改变匝数来调节其电抗值。l消弧线圈一端接发电机或变压器的中性点，另外一端接地。l正常运行时，中性点对地电压为零，消弧线圈两端没有电压，线圈中没有电流。l（二）单相接地故障后的系统特性l当C相发生单相接地后，中性点电位发生偏移，消弧线圈两端出现电位差，将有感性电流流过线

4、圈。l这个电流与接地的电容电流相位相反。l适当调节线圈电感，可以大大减小接地电容电流，避免产生电弧。l装了消弧线圈后，各相电压变化和不装的时候相同。l绝缘投资仍然要增加。l（三）消弧线圈的补偿方式l完全补偿：消弧线圈产生的电感电流刚好等于接地的电容电流。l过补偿：消弧线圈产生的电感电流大于接地的电容电流。l欠补偿：消弧线圈产生的电感电流小于接地的电容电流。l实际运行中采用过补偿。l因为完全补偿时消弧线圈的感抗等于三相对地电容的容抗，二者形成串联谐振电路。l一旦正常运行时中性点有轻微的电压偏移，就会发生电网谐振，产生谐振过电压。l要不要用欠补偿?l过补偿时会发生谐振吗？l过补偿时要注意什么问题？

5、l（四）适用范围l310kV系统接地电流超过30A时、2060kV系统接地电流超过10A时，要求安装消弧线圈。l传统消弧线圈不能带电调节线圈电感，为克服这个缺点，研制了很多新的自动调节消弧线圈。l一种称之为随动式补偿系统。随动式补偿系统的工作方式是：自动跟踪电网电容电流的变化，随时调整消弧线圈，使其保持在谐振点上，在消弧线圈中串一电阻，增加电网阻尼率，将谐振过电压限制在允许的范围内。当电网发生单相接地故障后，控制系统将电阻短接掉，达到最佳补偿效果，该系统的消弧线圈不能带高压调整。l另一种称之为动态补偿系统。动态补偿系统的工作方式是：在电网正常运行时，调整消弧线圈远离谐振点，彻底避免串联谐振过电

6、压和各种谐振过电压产生的可能性，当电网发生单相接地后，瞬间调整消弧线圈到最佳状态，使接地电弧自动熄灭。这种系统要求消弧线圈能带高电压快速调整，从根本上避免了串联谐振产生的可能性 l调气隙式通过移动铁芯改变磁路磁阻达到连续调节电感的目的。然而其调整只能在低电压或无电压情况下进行，其电感调整范围上下限之比为2.5倍。控制系统的电网正常运行情况下将消弧线圈调整至全补偿附近，将约100欧电阻串联在消弧线圈上。用来限制串联谐振过电压，使稳态过电压数值在允许范围内。l 缺点：1.工作噪音大，可靠性差动芯式消弧线圈由于其结构有上下运动部件，当高电压实施其上后，振动噪音很大，而且随着使用时间的增长，内部越来越

7、松动，噪音越来越大。 l 2.调节精度差由于气隙微小的变化都能造成电感较大的变化，电机通过机械部件调气隙的精度远远不够。用液压调节成本太高。l 3.过电压水平高l 调匝式l 它同调气隙式的唯一区别是动芯式消弧线圈用有载调匝式消弧线圈取代，这种消弧线圈是用原先的人工调匝消弧线圈改造而成，即采用有载调节开关改变工作绕组的匝数，达到调节电感的目的。其工作方式同调气隙式完全相同，也是采用串联电阻限制谐振过电压。该装置同调气隙式相比，消除了消弧线圈的高噪音，但是却牺牲了补偿效果，消弧线圈不能连续调节，只能离散的分档调节，补偿效果差，并且同样过电压水平高。 l调容式l通过投切并联的电容器改变总电感值。l电

8、容器有多种大小，可以根据需要自由组合。l 调可控硅式调可控硅式消弧线圈是把高短路阻抗变压器的一次绕组作为工作绕组接入配电网中性点，二次绕组作为控制绕组由2个反向连接的可控硅短接，调节可控硅的导通角由0180之间变化，使可控硅的等效阻抗在无穷大至零之间变化，输出的补偿电流就可在零至额定值之间得到连续无极调节。可控硅工作在与电感串联的无电容电路中，其工况既无反峰电压的威胁，又无电流突变的冲击，因此可靠性得到保障。 l （1）、利用可控硅技术，补偿电流在0100%额定电流范围内连续无级调节，实现大范围精确补偿，还适应了配电网不同发展时期对其容量的不同需要。l （2）、利用短路阻抗作为工作阻抗，伏安特性在0110%UN范围内保持极佳的线性度，因而可以实现精确补偿。l （3）、该消弧线圈属于随调式，不需要装设阻尼电阻，也不会出现串联谐振，既提高了运行的可靠性，又简化了设备。l （4）发生单相接地故障后该消弧线圈最快5ms内输出补偿电流，从而抑制弧光，防止因弧光引起空气电离而造成相间短路；同时它能有效消除相隔时间很短的连续多次的单相接地故障。