电力系统中性点的运行方式

第三章电力系统中性点运行方式引言电力系统中性点是三相绕组作星形连接的变压器和发电机的中性点。电力系统中性点与大地间的电气连接方式，称为电力系统中性点接地方式（即中性点运行方式）。电力系统中性点的运行方式，可分为中性点非有效接地和中性点有效接地两大类。引言中性点非有效接地包括中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点经高阻抗接地的系统，当发生单相接地时，接地电流被限制到较小数值，故又称为小接地电流系统；中性点有效接地包括中性点直接接地和中性点经低阻抗接地的系统，因发生单相接地时接地电流很大，故又称为大接地电流系统。引言我国电力系统广泛采用的中性点接地方式主要有不接地、经消弧线圈接地及直接接地三种。中性点不同的运行方式关系到电力系统许多方面的技术经济问题。如供电的可靠性、电气设备和线路的绝缘水平、继电保护的正确动作、对通信系统的干扰等。教学内容本节教学内容一、正常运行情况二、单相接地故障三、适用范围

首页3.1中性点不接地的三相系统一、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＝ωCUph电力系统正常运行时，一般认为三相系统是对称的，若三相导线经过完全换位，则各相的对地电容相等,CU＝CV＝CW＝C相对地电压分别为：

对称电压的作用下，各相的对地电容电流大小相等，相位相差120°，如图（c）所示。一、正常运行情况

各相对地电容电流的相量和为零，所以大地中没有电容电流过。

各相电流为各相负荷电流与相应的对地电容电流的相量和，如图（b）所示，图中仅画出U相的情况。一、正常运行情况

二、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：

非故障相U相和V相的对地电压分别为：则有：

非故障相的对地电压升高到线电压，即升高为相电压的倍，各相对地电压的相量关系如图（b）所示：

系统三相的线电压仍保持对称且大小不变。因此，对接于线电压的用电设备的工作并无影响，无须立即中断对用户供电。二、单相接地故障

二、单相接地故故障Ｗ相接地时，W相对地电容被短短接，Ｗ相的对对地电容电流为为零。未接地U、V相的对地电容电电流的有效值为为：此时三相对地电电容电流之和不再等于零，大地中有容性电电流流过，并通过接地点点形成回路，接接地电流：单相接地故障时时，流过大地的的电容电流，等等于正常运行时时一相对地电容容电流的3倍，其有效值为：接地电流的大小小与系统的电压压、频率和对地地电容值有关，，而对地电容值值又与线路的结结构（电缆或架架空线、有无避避雷线）、布置置方式、相间距距离、导线对地地高度、杆塔型型式和导线长度度有关。单相接地电容电电流的实用计算算为：式中：IC—接地电容电流，，A；U—系统的线电压，，kV；L1—架空线路的总长长度，km；L2—电缆线路的总长长度，km。当发生不完全接地时，即通过一定定的电阻接地时时，接地相的相相对地电压大于于零而小于相电电压，未接地相相的对地电压大大于相电压而小小于线电压，中中性点电压大于于零而小于相电电压，线电压仍仍保持不变，此此时的接地电流流要比完全接地地时小一些。二、单相接地故故障当系统发生不完完全接地，即通通过一定的过渡渡电阻接地时，，接地相的对地地电压大于零而而小于相电压，，中性点的对地地电压大于零而而小于相电压，，非接地相的对对地电压大于相相电压而小于线线电压，线电压压仍保持不变，，此时的接地电电流要比金属性性接地时小一些些。二、单相接地故故障二、单相接地故故障中性点不接地系系统发生单相接接地故障时产生生的影响：单相接地时，在在接地处有接地地电流流过，会会引起电弧，此此电弧的强弱与与接地电流的大大小成正比。①当接地电流不不大时，交流电电流过零时电弧弧将自行熄灭，，接地故障随之之消失，电网即即可恢复正常运运行；②当接地电流大大于30A时，将会产生稳稳定的电弧，形形成持续的电弧弧接地，高温的的电弧可能损坏坏设备，甚至可可能导致相间短短路，尤其在电电机或电器内部部发生单相接地地出现电弧时最最危险；③接地电流小于于30A而大于5～10A时，有可能产生生一种周期性熄熄灭与复燃的间间歇性电弧，将将引起过电压，，其幅值可达2.5～3倍的相电压，这这个过电压足以以危及整个电网网的绝缘。单相接地故障时时，由于线电压保持不变变，对电力用户没没有影响，用户户可继续运行，，提高了供电可靠靠性。为防止由于接地地点的电弧及伴伴随产生的过电电压，引起故障障范围扩大，在在这种系统中必须装设交流绝缘缘监察装置，当发生单相接地地故障时，立即发发出绝缘下降的信信号，通知运行值值班人员及时处理理。电力系统的有关规规程规定：在中性性点不接地的三相相系统中发生单相相接地时，允许继继续运行的时间不得超过2ｈ，并要加强监视。系统中电气设备和和线路的对地绝缘必须按能承受线电压考虑设计，从而相相应地增加了投资。二、单相接地故障障三、适用范围（１）电压在500V以下的三相三线制制系统，380/220V系统例外；（２）3~10kV系统，接地电流Ic≤30A；（３）20~60kV系统，接地电流Ic≤10A；（４）与发电机有有直接电气联系的的3~20kV系统，如果要求发发电机需带内部单单相接