中性点运行方式课件

中性点运行方式1中性点运行方式12教学要求了解中性点运行方式的意义及类别掌握中性点不接地运行方式的特点及应用能够绘制中性点不接地系统单相接地故障时，各相电流及电压的变化向量图；了解中性点经消弧线圈接地及直接接地运行方式的特点及应用。了解中性点经消弧线圈接地及直接接地运行方式的特点及应用。2教学要求了解中性点运行方式的意义及类别3目的要求：掌握中性点不接地运行方式的特点及应用，能够绘制中性点不接地系统单相接地故障时，各相电流及电压的变化向量图；了解中性点经消弧线圈接地及直接接地运行方式的特点及应用。重点：中性点不接地运行方式的特点及应用。难点：绘制中性点不接地系统单相接地故障时，各相电流及电压的变化向量图。3目的要求：掌握中性点不接地运行方式的特点及应用，能够绘4基本概念1、电力系统的中性点：发电机、变压器的中性点且指变压器Y形接线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：小接地电流系统，后一种接地系统又称为：大接地电流系统。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4基本概念1、电力系统的中性点：发电机、变压器的中性点且指变5目录§2-1中性点不接地系统§2-2中性点经消弧线圈接地系统§2-3中性点直接接地系统§2-4中性点不同接地方式的比较和应用范围5目录6§2-1中性点不接地系统6§2-1中性点不接地系统7§2-1中性点不接地系统2.1.1正常运行情况

⒈简化等值电路图2-1正常运行时的中性点不接地的电力系统（a）电路图（b）相量图7§2-1中性点不接地系统2.1.1正常运行情况图28假设条件C—各相对比地之间是空气层，空气是绝缘介质，组成分散电容：图2-1为了方便讨论，认为：1、三相系统对称2、对地分散电容用集中电容表示,相间电容不予考虑3、当导线经过完全换位后，Cu=Cv=Cw=C8假设条件C—各相对比地之间是空气层，空气是绝缘92、分析：图2-11、三相系统对称时，三相电压对称,即2、由于Cu=Cv=Cw=C，则Ico.A=Ico.B=Ico.c=Uxg/Xc也对称，即92、分析：图2-11、三相系统对称时，三相电压103、结论正常运行时：地中没有零序电容电流流过。中性点对地电位为零。103、结论正常运行时：112.1.2单相接地故障

⒈简化等值电路假定C相完全接地，如下图。图2-2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112.1.2单相接地故障图2-2单相接地故障时的122、分析：图2-2电流情况：电压情况：122、分析：图2-2电流情况：电压情况：133、结论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-Ｕc）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３倍，即Ｉc＝３Ｉco→故在接地点有电弧发电机：Ic＜5A6～10KV网络：Ic＜30A35KV及以上网络：Ic＜１０Ａ133、结论接地故障相对地电压降低为零；发电机：Ic＜5A14接地电容电流的经验算法：Ic——中性点不接地系统地单相接地电容电流（A）Ue——电网额定线电压（Kv）l——同一电压Ue具有电气联系的架空线路总长度（km）L——同一电压Ue具有电气联系的电缆线路总长度（km）返回14接地电容电流的经验算法：Ic——中性点不接地系统地单相接15§2-2中性点经消弧线圈接地系统15§2-2中性点经消弧线圈接地系统16问题的提出为什么要采用中性点经消弧线圈接地系统？中性点不接地电力网发生d(1)

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。16问题的提出为什么要采用中性点经消弧线圈接地系统？中性点不17§2-2中性点经消弧线圈接地系统2.2.1消弧线圈的工作原理图2-3中性点经消弧线圈接地的电力系统（a）电路图（b）相量图17§2-2中性点经消弧线圈接地系统2.2.1消弧线圈的182.2.1消弧线圈的工作原理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182.2.1消弧线圈的工作原理1、正常运行时：消弧线圈不192.2.2补偿方式及选用1、全补偿:ＩL＝ＩC

即１／ωＬ＝３ωＣ接地点电流为零缺点：XL=Xc，网络容易因不对称形成串联谐振过电压危及绝缘2、欠补偿:ＩL＜ＩC

即１／ωＬ＜３ωＣ接地点为容性电流缺点：易发展成为全补偿方式,切除线路或频率下降可能谐振。3、过补偿:ＩL＞ＩC

即１／ωＬ＞３ωＣ接地点为为感性电流注意：电感电流数值不能过大≯10A不采用少采用采用192.2.2补偿方式及选用1、全补偿:ＩL＝ＩC即202.2.3消弧线圈1、消弧线圈结构特点：①为了保持补偿电流与电压之间的线性关系，采用滞气隙铁芯②气隙沿整个铁芯均匀设置，以减少漏磁③为了绝缘及散热，铁芯和线圈都浸在油中④为适应系统中电容电流变化特点，消弧线圈中设有分接头（5～9个）2、补偿容量的选择：Ｑh.e≥1.35ＩcＵx3、消弧线圈的安装地点发电厂的发电机或厂变的中性点；变电所主变的中性点。4、适用范围：35kV及以下接地电流不满足中性点绝缘系统规定值时采用；个别雷害严重的地区110kV系统不得已采用。返回202.2.3消弧线圈1、消弧线圈结构特点：返回21§2-3中性点直接接地系统21§2-3中性点直接接地系统222.3.1简化等值电路假定C相完全接地，如下图。图2-4单相接地故障时的中性点直接接地的电力系统222.3.1简化等值电路图2-4单相接地故障时的232.3.2单相接地时

1、电压情况（C相）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。分析232.3.2单相接地时分析24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、电流很大且单相磁场对弱电干扰改进：中性点经电抗器接地、仅部分中性点接地

3、不产生过电压，设备绝缘水平低20％，造价低。结论返回24优点：结论返回25§2-4中性点不同接地方式的比较和应用范围25§2-4中性点不同接地方式的比较和应用范围261、供电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接地→相电压小接地→线电压3、继电保护

大接地→灵敏、可靠小接地→不灵敏4、对通信的干扰

大接地→电流大、干扰大小接地→电流小，干扰小5、系统稳定性2.4.1

中性点不同接地方式的比较

小接地系统优先小接地系统优先小接地系统优先大接地系统优先大接地系统优先261、供电可靠性2.4.1中性点不同接地方式的比较小271．直接接地系统：⑴380／220V三相四线制系统；⑵110kV及以上的系统。2．不接地系统：⑴380V三相三线制系统；⑵接地电流不超过规定值的60kV及以下高压系统：①３～６kV系统，Ｉc≯30A，否则采用经消弧线圈接地；②10kV系统，Ｉc≯20A，否则采用经消弧线圈接地；③20～60kV系统，Ｉc≯10A，否则采用经消弧线圈接地；④发电机电压侧系统Ｉc≯５A，否则采用经消弧线圈接地。2.4.2中性点运行方式的应用范围271．直接接地系统：2.4.2中性点运行方式的应用范围28110kv及以上——直接接地20~60kvI<10A——中性点不接地

I>10A——中性点经消弧线圈接地10kvI<20A——中性点不接地

I>20A——中性点经消弧线圈接地3~6kvI<30A——中性点不接地

I>30A——中性点经消弧线圈接地1kv及以下——直接接地2.4.2中性点运行方式的应用范围返回28110kv及以上——直接接地2.4.2中性点运行方式29第二章作业2-1电力系统的电源中性点有哪几种运行方式?什么叫小接地电流系统和大接地电流系统?2-2在系统发生单相接地故障时,小接地电流和大接地电流系统的相对地的电压和线电压有如何的变化?为什么小接地电流系统在发生单相接地故障时可允许短时继续运行而不允许长期运行?应采取什么对策?2-3电网对地电容与哪些因素有关?小接地电流系统单相接地电容电流与哪些因素有关?2-4为什么说利用消弧线圈进行全补偿并不可取?2-5试述中性点直接接地系统在发生单相接地时的后果以及提高供电可靠性的措施?

29第二章作业2-1电力系统的电源中性点有哪几种运行中性点运行方式30中性点运行方式131教学要求了解中性点运行方式的意义及类别掌握中性点不接地运行方式的特点及应用能够绘制中性点不接地系统单相接地故障时，各相电流及电压的变化向量图；了解中性点经消弧线圈接地及直接接地运行方式的特点及应用。了解中性点经消弧线圈接地及直接接地运行方式的特点及应用。2教学要求了解中性点运行方式的意义及类别32目的要求：掌握中性点不接地运行方式的特点及应用，能够绘制中性点不接地系统单相接地故障时，各相电流及电压的变化向量图；了解中性点经消弧线圈接地及直接接地运行方式的特点及应用。重点：中性点不接地运行方式的特点及应用。难点：绘制中性点不接地系统单相接地故障时，各相电流及电压的变化向量图。3目的要求：掌握中性点不接地运行方式的特点及应用，能够绘33基本概念1、电力系统的中性点：发电机、变压器的中性点且指变压器Y形接线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：小接地电流系统，后一种接地系统又称为：大接地电流系统。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4基本概念1、电力系统的中性点：发电机、变压器的中性点且指变34目录§2-1中性点不接地系统§2-2中性点经消弧线圈接地系统§2-3中性点直接接地系统§2-4中性点不同接地方式的比较和应用范围5目录35§2-1中性点不接地系统6§2-1中性点不接地系统36§2-1中性点不接地系统2.1.1正常运行情况

⒈简化等值电路图2-1正常运行时的中性点不接地的电力系统（a）电路图（b）相量图7§2-1中性点不接地系统2.1.1正常运行情况图237假设条件C—各相对比地之间是空气层，空气是绝缘介质，组成分散电容：图2-1为了方便讨论，认为：1、三相系统对称2、对地分散电容用集中电容表示,相间电容不予考虑3、当导线经过完全换位后，Cu=Cv=Cw=C8假设条件C—各相对比地之间是空气层，空气是绝缘382、分析：图2-11、三相系统对称时，三相电压对称,即2、由于Cu=Cv=Cw=C，则Ico.A=Ico.B=Ico.c=Uxg/Xc也对称，即92、分析：图2-11、三相系统对称时，三相电压393、结论正常运行时：地中没有零序电容电流流过。中性点对地电位为零。103、结论正常运行时：402.1.2单相接地故障

⒈简化等值电路假定C相完全接地，如下图。图2-2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112.1.2单相接地故障图2-2单相接地故障时的412、分析：图2-2电流情况：电压情况：122、分析：图2-2电流情况：电压情况：423、结论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-Ｕc）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３倍，即Ｉc＝３Ｉco→故在接地点有电弧发电机：Ic＜5A6～10KV网络：Ic＜30A35KV及以上网络：Ic＜１０Ａ133、结论接地故障相对地电压降低为零；发电机：Ic＜5A43接地电容电流的经验算法：Ic——中性点不接地系统地单相接地电容电流（A）Ue——电网额定线电压（Kv）l——同一电压Ue具有电气联系的架空线路总长度（km）L——同一电压Ue具有电气联系的电缆线路总长度（km）返回14接地电容电流的经验算法：Ic——中性点不接地系统地单相接44§2-2中性点经消弧线圈接地系统15§2-2中性点经消弧线圈接地系统45问题的提出为什么要采用中性点经消弧线圈接地系统？中性点不接地电力网发生d(1)

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。16问题的提出为什么要采用中性点经消弧线圈接地系统？中性点不46§2-2中性点经消弧线圈接地系统2.2.1消弧线圈的工作原理图2-3中性点经消弧线圈接地的电力系统（a）电路图（b）相量图17§2-2中性点经消弧线圈接地系统2.2.1消弧线圈的472.2.1消弧线圈的工作原理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182.2.1消弧线圈的工作原理1、正常运行时：消弧线圈不482.2.2补偿方式及选用1、全补偿:ＩL＝ＩC

即１／ωＬ＝３ωＣ接地点电流为零缺点：XL=Xc，网络容易因不对称形成串联谐振过电压危及绝缘2、欠补偿:ＩL＜ＩC

即１／ωＬ＜３ωＣ接地点为容性电流缺点：易发展成为全补偿方式,切除线路或频率下降可能谐振。3、过补偿:ＩL＞ＩC

即１／ωＬ＞３ωＣ接地点为为感性电流注意：电感电流数值不能过大≯10A不采用少采用采用192.2.2补偿方式及选用1、全补偿:ＩL＝ＩC即492.2.3消弧线圈1、消弧线圈结构特点：①为了保持补偿电流与电压之间的线性关系，采用滞气隙铁芯②气隙沿整个铁芯均匀设置，以减少漏磁③为了绝缘及散热，铁芯和线圈都浸在油中④为适应系统中电容电流变化特点，消弧线圈中设有分接头（5～9个）2、补偿容量的选择：Ｑh.e≥1.35ＩcＵx3、消弧线圈的安装地点发电厂的发电机或厂变的中性点；变电所主变的中性点。4、适用范围：35kV及以下接地电流不满足中性点绝缘系统规定值时采用；个别雷害严重的地区110kV系统不得已采用。返回202.2.3消弧线圈1、消弧线圈结构特点：返回50§2-3中性点直接接地系统21§2-3中性点直接接地系统512.3.1简化等值电路假定C相完全接地，如下图。图2-4单相接地故障时的中性点直接接地的电力系统222.3.1简化等值电路图2-4单相接地故障时的522.3.2单相接地时

1、电压情况（C相）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。分析232.3.2单相接地时分析53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、电流很大且单相磁场对弱电干扰改进：中性点经电抗器接地、仅部分中性点接地

3、不产生过电压，设备绝缘水平低20％，造价低。结论返回24优点：结论返回54§2-4中性点不同接地方式的比较和应用范围25§2-4中性点不同接地方式的比较和应用范围551、供电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接地→相电压小接地→线电压3、继电保护

大接地→灵敏、可靠小接地→不灵敏4、对通信的干扰

大接地→电流大、干扰大小接地→电流小，干扰小5、系统稳定性2.4.1

中性点不同接地方式的比较

小接地系统优先小接地系统优先小接地系统优先大接地系统优先