电力系统中性点运行方式及其消弧线圈介绍ppt课件

1、 Page 1 消弧产品培训消弧产品培训电力系统中性点接地方式及消弧线圈引见 磁控产品事业部赵东生2021年5月8日 Page 2 消弧产品培训消弧产品培训内容概括内容概括 1.电力系统中性点接地方式引见 2.常见消弧线圈原理引见 3.磁控式消弧线圈原理引见 4.消弧实验 Page 3 消弧产品培训消弧产品培训1.电力系统中性点接地方式 Page 4 消弧产品培训消弧产品培训首先要明确两个概念：1.什么是电力系统2.什么是中性点 Page 5 消弧产品培训消弧产品培训 电力系统定义： 由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能消费、保送、分配、运用的一致整体称为电力系统。 P

2、age 6 消弧产品培训消弧产品培训 目前我国常用的电压等级：220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV。 最高投入运用的电压是750KV,正在实验1000KV特高压交流输电。 通常将35kV及35kV以上的电压线路称为送电线路。10kV及其以下的电压线路称为配电线路。将额定1kV以上电压称为“高电压，额定电压在1kV以下电压称为“低电压。 配电网按电压等级来分类，可分为高压配电网35110KV，中压配电网610KV，苏州有20KV的，低压配电网220/380V； Page 7 消弧产品培训消弧产品培训什么是中性点什么是中性点在星形衔接的三相

3、电路中，其三个线圈(或绕组)连在一同的一点称为中性点。电力系统的中性点是指三相电力系统中绕组或线圈采用星形衔接的电力设备如发电机、变压器等各相的衔接对称点和电压平衡点，其对地电位在电力系统正常运转时为零或接近于零。电力系统中性点接地是一种任务接地，保证电力设备和整个电力系统在正常及缺点形状下具有适当的运转条件。中性点的定义 Page 8 消弧产品培训中性点接地方式分类中性点接地方式分类 电力系统中性点接地方式有两大类: 大接地电流系统：中性点直接接地或经过低阻抗接地； 小接地电流系统：中性点不接地，经过消弧线圈或高阻抗接地， 其中采用最广泛的是中性点接地、中性点经过消弧线圈接地和中性点直接接地

4、等三种方式。 Page 9 消弧产品培训1、直接接地：、直接接地：优点：系统绝缘程度低优点：系统绝缘程度低缺陷：接地电流大、供电可靠性低缺陷：接地电流大、供电可靠性低中性点接地方式中性点接地方式 Page 10 消弧产品培训消弧产品培训中性点直接接地的特点：1. 它在发生一相接地缺点时,非缺点相地对电压不会增高, 因此各相对地绝缘即可按相对地电压思索。电网的电压愈高，经济效果愈大；所以在110KV及以上的系统，都采用中性点直接接地。2. 在中性点直接接地系统中，当发生一相接地时，这一相直接经过接地点和接地的中性点短路，一相接地短路电流的数值最大，因此应立刻便继电维护动作，将缺点部分切除。3.

5、在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中，单相接地电流往往比正常负荷电流小得多，因此要实现有选择性的接地维护就比较困难，但在中性点直接接地系统实现就比较容易，由于接地电流较大，继电维护普通都能迅速而准确地切除缺点线路，且维护安装简单，任务可靠。中性点接地方式中性点接地方式 Page 11 消弧产品培训消弧产品培训2、中性点不接地、中性点不接地优点：可延续供电优点：可延续供电缺陷：接地电弧不易自行熄灭、绝缘程度要求很高缺陷：接地电弧不易自行熄灭、绝缘程度要求很高 中性点接地方式中性点接地方式 Page 12 消弧产品培训消弧产品培训1. 在中性点不接地系统中，接在相间电压上的受电器的供电并未遭到破

6、坏，它们可以继续运转。当中性点不接地的系统中发生一相接地时，非缺点相电压升高，接在相间电压上的设备的绝缘薄弱点很能够会被击穿，而引起两相接地短路，将严重地损坏电气设备。2.在中性点不接地系统中，当接地的电容电流较大时，在接地处引起的电弧就很难自行熄灭。在接地处还能够出现间隙电弧，即周期地熄灭与重燃的电弧。 由于电网是一个具有电感和电容的振荡回路，间歇电弧将引起相对地的过电压，其数值可达(2.53)Ux。这种过电压会传输到与接地点有直接电衔接的整个电网上，更容易引起另一相对地击穿，而构成两相接地短路。 中性点接地方式中性点接地方式 Page 13 消弧产品培训消弧产品培训规范对消弧线圈的运用条件

7、的规定规范对消弧线圈的运用条件的规定 Page 14 消弧产品培训消弧产品培训3、经消弧线圈接地谐振接地方式、经消弧线圈接地谐振接地方式优点：可带缺点运转、补偿接地电流优点：可带缺点运转、补偿接地电流缺陷：绝缘程度要求较高缺陷：绝缘程度要求较高中性点接地方式中性点接地方式 Page 15 消弧产品培训消弧产品培训 在中性点不接地电网中,单相接地缺点占80%,随着单相接地电容电流的增大，愈来愈多的接地缺点不能自动消除，间歇性接地电弧会在系统中引起过电压,采用谐振接地(消弧线圈接地),消弧线圈产生的电感电流补偿了接地点电容电流，降低了缺点相电压恢复速度,使接地点电弧自动熄灭，使系统自动恢复正常,发

8、生稳定性单相接地时，很小的剩余接地电流并不会呵斥危险，系统仍可继续供电，运转人员可在规定的时间内发现并处置缺点. 谐振接地的目的、意义 Page 16 消弧产品培训消弧产品培训消弧线圈的作用：1.补偿了接地点电容电流，2.降低了缺点相电压恢复速度,有利于使接地点电弧自动熄灭 Page 17 消弧产品培训消弧产品培训单相接地后系统电流分布图单相接地后系统电流分布图 Page 18 消弧产品培训消弧产品培训我国电力系统中性点的运转方式我国电力系统中性点的运转方式 目前我国电力系统中性点的接地方式，大体是： (1)对于6-10kV系统，由于设备绝缘程度按线电压思索对于设备造价影响不大，为了提高供电可

9、靠性，普通均采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式。 (2)对于110kV及以上的系统，主要思索降低设备绝缘程度，简化继电维护安装，普通均采用中性点直接接地的方式。并采用送电线路全线架设避雷线和装设自动重合闸安装等措施，以提高供电可靠性。 (3)20-60kV的系统，是一种中间情况，普通一相接地时的电容电流不很大，网络不很复杂，设备绝缘程度的提高或降低对于造价影响不很显著，所以普通均采用中性点经消弧线圈接地方式。 (4)1KV以下的电网的中性点采用不接地方式运转。但电压为380/220V的系统，采用三相五线制，零线是为了获得相电压，地线是为了平安。 Page 19 消弧产品培训消弧产品培训4、

10、经电阻接地：优点：永久性接地可快速切除，维护简单缺陷：接地电流较大，需求跳闸中性点接地方式中性点接地方式 Page 20 消弧产品培训消弧产品培训 中性点接地产品 消弧线圈 小电阻 如何选择？ Page 21 消弧产品培训消弧产品培训目前普遍接受的观念目前普遍接受的观念1.选择消弧线圈还是小电阻需求综合思索2.在以架空线为主体的配电网中，外力或雷电呵斥的瞬时单相接地缺点占很大比例，在这类配电网中采用中性点经消弧线圈接地方式的优越性是明显的；3.在城市中心区，配电网以电缆线路为主，为处理经消弧线圈接地方式出现的诸多问题，配电系统中性点采用小电阻接地方式。 Page 22 消弧产品培训消弧产品培训

11、2.常见消弧线圈原理引见 Page 23 消弧产品培训消弧产品培训消弧线圈分类消弧线圈分类 Page 24 消弧产品培训消弧产品培训 预调式和随调式比较预调式：系统正常运转时，消弧线圈一直接近谐振点运转；单相接地缺点时，消弧线圈零延时进展补偿，无需调理。随调式：系统正常运转时，消弧线圈远离谐振点；发生单相接地缺点后，调理消弧线圈接近谐振点；缺点恢复后，再调理消弧线圈远离谐振点。两种调理方式的特点两种调理方式的特点 Page 25 消弧产品培训消弧产品培训消弧线圈按照控制有以下几种:调匝式：经过改动消弧线圈的接头位置来改动电抗值的方式 高短路阻抗变压器式：利用调理变压器短路阻抗的方式实现调容式：

12、经过在变压器的二次侧接入电容器，经过对电容器的投切改动等效电抗值的方式 调气隙方式：经过改动消弧线圈气隙大小以调理电抗量的方式直流偏磁式：经过改动消弧线圈铁芯磁饱和程度来改动电抗值的方式消弧线圈分类消弧线圈分类 Page 26 消弧产品培训消弧产品培训消弧线圈方式比较消弧线圈方式比较 Page 27 消弧产品培训消弧产品培训消弧线圈方式比较消弧线圈方式比较 Page 28 消弧产品培训消弧产品培训特点特点:电感分段调理；电感分段调理；预调式，需串阻尼电阻；预调式，需串阻尼电阻；技术简单、本钱低。技术简单、本钱低。调匝式消弧调匝式消弧 Page 29 消弧产品培训消弧产品培训特点：特点：调理范围

13、较宽；调理范围较宽；呼应速度快，谐波小；呼应速度快，谐波小；电容能够放大电网谐波，导致烧毁。电容能够放大电网谐波，导致烧毁。调容式消弧调容式消弧 Page 30 消弧产品培训消弧产品培训SCRLi3LC3L5C5特点：特点：1. 加采用可控硅斩波的方式，虽然参与滤加采用可控硅斩波的方式，虽然参与滤波电路波电路, 残流谐波较大，系统正常时候整残流谐波较大，系统正常时候整体呈容性。体呈容性。2. 控制方式简单，延续可调控制方式简单，延续可调, 导通角处于某导通角处于某角度时角度时,对应不同的电抗值；对应不同的电抗值；高短路阻抗式消弧高短路阻抗式消弧 Page 31 消弧产品培训消弧产品培训 几个概

14、念几个概念 电容电流：三相系统总的电容电流为电容电流：三相系统总的电容电流为 (3/Xco)，为，为系统线对中性点电压，系统线对中性点电压，Xco为每相对地容抗为每相对地容抗 脱谐度：脱谐度：v=(Ic-IL)/Ic。v=0，全补偿；，全补偿；v0，欠补，欠补偿；偿；v0，过补偿；，过补偿； 启动电压：安装判别系统发生单相接地从而进入启动电压：安装判别系统发生单相接地从而进入补偿形状的系统中性点对地电压。补偿形状的系统中性点对地电压。 退出电压：零序电压降至一定范围后，调理消弧退出电压：零序电压降至一定范围后，调理消弧远离谐振点运转，退出电压低于启动电压。远离谐振点运转，退出电压低于启动电压。

15、 残流：谐振接地系统发生单相接地后，经消弧线残流：谐振接地系统发生单相接地后，经消弧线圈补偿后流过接地点的全电流。对于不直接衔接圈补偿后流过接地点的全电流。对于不直接衔接发电机的系统，残流不应大于发电机的系统，残流不应大于 10A；对于直接衔接；对于直接衔接发电机的系统，残流不宜大于发电机的系统，残流不宜大于DL/T 620 规定的发规定的发电机接地缺点电流允许值。电机接地缺点电流允许值。 了解消弧的几个概念了解消弧的几个概念 Page 32 消弧产品培训消弧产品培训自动跟踪时间：预调式安装自动跟踪时间应3min/档。 随调式安装自动跟踪时间应3s。安装额定运转时间:安装额定运转时间应2h中性

16、点位移电压:在正常运转情况下，安装不应导致系统中性点长时间位移电压超越 15%Un。 并列运转:同一变电站多台消弧线圈应能并列运转。 Page 33 消弧产品培训消弧产品培训消弧线圈的运转特性消弧线圈的运转特性RXLXCU00正常运转时，防止系统谐振： 1、消弧线圈接近谐振点运转，加装阻尼电阻，防止谐振预调 2、不加阻尼电阻，消弧线圈远离谐振点运转随调CjIUUnn110CjIUUnn2202121nnnnUUIIC减方程法丈量系统电容 Page 34 消弧产品培训消弧产品培训单相接地缺点时，利用谐振：单相接地缺点时，利用谐振：1、消弧线圈接近谐振点运转，使残流满足要求、消弧线圈接近谐振点运转

17、，使残流满足要求2、接地解除后，需求及时调理消弧形状，使之远离谐振点、接地解除后，需求及时调理消弧形状，使之远离谐振点XLUnXCRd发生单相金属接地后系统的重要变化：接地相电压降为0，另外两相电压升高至线电压。中性点电压上升为相电压。比如10KV系统发生单相金属性接地缺点后，中性点电压升至6KV，缺点相电压降为0V，非缺点相电压升至10KV。 Page 35 消弧产品培训消弧产品培训接地变压器接地变压器制造出一个中性点制造出一个中性点主变主变10KV10KV侧是多是三角形接线，侧是多是三角形接线，所以需求制造出一个中性点，所以需求制造出一个中性点，对于有星形接法的地方，可以对于有星形接法的地

18、方，可以直接与消弧线圈衔接直接与消弧线圈衔接 Page 36 消弧产品培训消弧产品培训KNNZIU46 . 1*%4/*%4*%42NNNNNNNKSUUSUIUZ高短路阻抗消弧线圈原理高短路阻抗消弧线圈原理短路阻抗定义 将二次侧短路，一次侧经过调压器接到电源上，以使一次侧电流接近额定值，测得此时一次电压UK，电流IK 。此时一次侧电压UK IKZK称为短路电压。 变压器的短路阻抗通常是用百分值短路电压与额定电压的比值的方式来表示例：如电压等级为10KV，容量为900KVA的变压器标明的短路阻抗为4，它短路阻抗是多少？假设短路阻抗为100，那么40/*%1002NNNNNNNKSUUSUIUZ

19、那么可以补偿的最大电流为6000/40=150A Page 37 消弧产品培训消弧产品培训 高短路阻抗消弧线圈原理高短路阻抗消弧线圈原理 Page 38 消弧产品培训KD-XHKD-XH型消弧产品的配置型消弧产品的配置 成套消弧线圈的配置中心部分成套消弧线圈的配置中心部分 接地变压器：容量、额定电压、阻抗电压、零序阻抗、衔接组别接地变压器：容量、额定电压、阻抗电压、零序阻抗、衔接组别干式干式DKSC-500/10.5-100/0.4DKSC-500/10.5-100/0.4，油式，油式SJD-500/10.5-100/0.4SJD-500/10.5-100/0.4消弧线圈：干式消弧线圈：干式K

20、D-XH01-500/10.5 KD-XH01-500/10.5 ，油式，油式KD-XH11-500/10.5 KD-XH11-500/10.5 就地控制柜：与消弧线圈配套，就近安装就地控制柜：与消弧线圈配套，就近安装微机控制器：一控一或一控二微机控制器：一控一或一控二 ，可多台并列，可多台并列中性点中性点PTPT：JDZ15-6JDZ15-610kV10kV 中性点中性点CTCT：LQZ-0.66 LQZ-0.66 避雷器：避雷器：YH5WZ-10/27YH5WZ-10/2710kV10kV 控制屏控制屏 选线控制器，调匝箱选线控制器，调匝箱 Page 39 消弧产品培训消弧产品培训 调匝式

21、成套配置 接地变，消弧本体 阻尼电阻控制器 有载开关 电阻柜 档位控制器 微机控制器 Page 40 消弧产品培训消弧产品培训3.磁控式消弧线圈原理引见 Page 41 消弧产品培训消弧产品培训 U1U2I1I2+二端口网络 1.消弧线圈二端口网络分析： U1=I1*K1+K12*I2一次侧表现阻抗公式： XL=U1/I1 令I2I1 XL=K1+K12* -1,0 K1为一次侧自阻抗；K12为一二次侧互感表现出来的阻抗，简称互阻抗。 Page 42 消弧产品培训消弧产品培训电容电流丈量原理电容电流丈量原理 Page 43 消弧产品培训消弧产品培训 实践控制中，用全桥电压源型PWM逆变器功率器件为IGBT向电抗器的二次侧绕组注入与一次侧绕组电流i1反相位和同频率的电流i2 ，即控制i2 跟踪i1 。 Page 44 消弧产品培训消弧产品培训基于磁通补偿的消弧线圈基于磁通补偿的消弧线圈采用二次侧采用二次侧多个绕组的多个绕组的方式实现大方式实现大容量容量 Page 45 消弧产品培训消弧产品培训鉴定报告鉴定报告性能参数武汉高压研讨院检测报告： 接地电容检测准确度 1%缺点残流 5A呼应速度 20ms补偿电流三次谐波