电力系统的中性点运行方式

锡林郭勒职业学院机电院电子教案③接地电流将较金属性接地时要小。优缺点：优点：单相接地电流小，单相接地不形成短路回路，单相接地只动作于信号而不动作于跳闸，系统可继续运行2h（电力安全运行规定，因可能出现两点接地）。缺点：电弧问题单相接地时所产生的接地电流将在故障处形成电弧。接地电流不大（＜5~10A）时，电流过零值时电弧将自行熄灭。接地电流较大（＞30A）时，形成稳定地电弧。5~10A＜接地电流＜30A时，形成一种不稳定的间歇性电弧。因其中性点是绝缘的，电网对地电容中储存的能量没有释放通路。在发生弧光接地时，电弧的反复熄灭与重燃，也是向电容反复充电过程。由于对地电容中的能量不能释放，造成电压升高，从而产生弧光接地过电压或谐振过电压，其值可达很高的值，对设备绝缘造成威胁。适用范围：电压小于500V的装置。3~10kV的电力网，单相接地电流小于30A时。20~63kV的电力网，单相接地电流小于10A时。中性点经消弧线圈接地系统在3~63kV电网中，当单相接地电流超过上述定值时，为防止单相接地时产生稳定或间歇性电弧，应采取减小接地电流的措施，就此引入中性点和地之间接入消弧线圈。消弧线圈：作用：消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线圈，它的导线电阻很小，电抗很大。通过补偿的方式使接地处电流变得很小或等于零，电弧自行熄灭，故障随之消失，从而消除接地处的电弧及其产生的一切危害；还可以减少故障相电压的恢复速度，从而减少电弧重燃的可能性。工作原理：通过改变自身的结构，改变线圈的电感、电流的大小，产生一个和接地电容电流的大小相近、方向相反的电感电流，从而对电容电流进行补偿。正常运行时：图中，L、r分别为消弧线圈的电感及有功损耗（或称铁内损失）等值电阻。其导纳为即中性点对地电压d为电网的阻尼率，为电网的脱谐度，增大可降低正常运行时中性点位移电压d为电网的阻尼率，为电网的脱谐度，增大可降低正常运行时中性点位移电压，但也不能选过大，否则将意味着单相接地时接地处的残余电流过大，使得接地处的电弧不能熄灭。适当选择消弧线圈的电抗值R，亦即适当选择脱谐度，可使得与的数值相近或相等。对补偿的结果是使接地处电流变的很小或等于零，电弧将自行熄灭，消弧线圈因此而得名。单相金属性接地故障时：总的接地电流，选择适当的，可使得IL与IC的数值相近或相等。中性点经消弧线圈接地系统的运行方式：全补偿方式：=，即K=1，=0,即L=1/3ω²C，此时，接地电容电流将全部被补偿，接地处电流为零，电网处于串联谐振状态谐振的发生，使正常运行时的中性点位移电压大为升高。对设备绝缘不利，所以电力系统一般不采用全补偿方式。。谐振的发生，使正常运行时的中性点位移电压大为升高。对设备绝缘不利，所以电力系统一般不采用全补偿方式。欠补偿方式：IL＜IC，这时，L＞1/3ω²C。过补偿方式：IL＞IC，这时，L＜1/3ω²C。一般采用过补偿方式，原因：欠补偿方式在线路断开时可能靠近或变成全补偿方式，使中性点出现过电压；同时欠补偿电流（IC-IL）可能接近或等于零，不能使接地保护可靠动作。欠补偿电网在正常运行时，若三相得不对称度较大，可能出现数值较大的铁磁谐振过电压。在电网发展，对地电容增大时，容抗减少，采用过补偿方式，消弧线圈可应付一段时间。系统频率ω降低的机会较多，此时过补偿方式的脱谐度的绝对值||增大，中性点位移电压减少；而当w降低时，欠补偿方式脱谐度的绝缘值减小，中性点位移电压增大。适用范围：不符合中性点不接地要求的3~63kV的电网。中性点经接地变压器接地系统功能为无中性点的电压级重构一个中性点，以便接入消弧线圈（或电阻）。特点对三相平衡负荷呈高阻抗状态，对不平衡负荷呈低阻抗状态。在单相接地故障时，接地变压器的中性点电位升高到系统相电压。绕组相电压中无三次谐波分量。中性点有效接地系统中性点直接接地系统作用：防止中性点电位变化及其电压升高的根本办法是，把中性点直接接地。单相金属性接地故障仍设U相在K点发生单相金属性接地，这时线路上将流过较大的单相接地电流。这类三相系统的单相接地电流和接地点两健全相的对地电压、，可用对称向量法求得：特点及适用范围两个健全相的对地电压是正常时的相电压再加上一个分量（相当于前述中性点位移电压）。单相接地短路电流较大。有效接地系统，X0/X1≤3：①当X0/X1＞1，只有三相短路电流的60%。②当X0/X1=1，等于三相短路电流。③当X0/X1＜1，达三相短路电流的1.5倍。单相接地短路电流将引起继电保护装置的动作，迅速将故障部分切除，大大缩短延续时间，有效地防止单相接地时产生间歇电弧过电压及发展为多相短路的可能。因而这种系统的最大长期工作电压为运行相电压。优点：在中性点直接接地系统中，由于中性点电位固定为地电位，发生单相接地故障时，非故障相的工频电压升高不会超过1.4倍运行相电压；暂态过电压水平也相对较低；故障电流很大继电保护装置能迅速断开故障线路，系统设备承受过电压的时间很短，这样就可以使电网中设备的绝缘水平降低，从而使电网的造价降低。适用范围：目前，我国110kV及以上的电网、国外220kV及以上的电网，基本都采用中性点直接接地。中性点经电阻接地中性点经电阻接地方式，即是中性点与大地之间接人一定电阻值的电阻。该电阻与系统对地电容构成并联回路，由于电阻是耗能元件，也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件，对防止谐振过电压和间歇性电弧接地过电压，有一定优越性。根据中性点接地电阻的电阻值的不同，可以将中性点经电阻接地方式分为高电阻、中电阻和低电阻接地三种情况。目前三种方式在国内外电网中都有应用。主要优点是：可以抑制电弧接地时的过电压，此外，由于人为地增加了有功电流，使得更易于实现选择性接地保护。缺点是：由于接地点的电流较大，当零序保护动作不及时或拒动时，将使接地点及附近的绝缘受到更大的危害，导致相间故障发生。当发生单相接地故障时，无论是永久性的还是非永久性的，均会使线路的跳闸次数大大增加，使其供电可靠性下降。结论：中性点接地方式特点直接接地系统供电可靠性低，因为一旦发生单相接地，就形成了单相短路，将使供电中断；但接地时系统电压不会升高，设备绝缘按相电压设计，可降低系统造价；对低压系统，还可降低触电的危险程度。110kV以上高压系统（为降低设备绝缘要求）不接地系统该系统供电可靠性高，因为发生单相接地时，虽然非接地相对地电压上升为线电压，但三相线电压仍然对称，对负荷用电无影响，系统允许继续运行1~2h。但系统中非接地相对地电容电流增大了倍，接地电流为正常电容电流的3倍。3~66kV系统（为提高供电可靠性）经消弧线圈接地系统该系统的运行特点与中性点不接地系统相同。不同点是通过消弧线圈的电感电流对线路电容电流进行了补偿，从而有效防止了接地电流引起的弧光短路。3~66kV系统（电容电流超过规定值时）胜利电厂厂用电系统中性点接地方式高压厂用电系统的中性点接地方式我厂高压厂用电系统的中性点接地方式如下：主变：中性点直接接地高压厂用变：低压侧经中阻接地高压公用变：低压侧经中阻接地启备变：低压侧经中阻接地高压厂用电系统的中性点，国内过去都采用不接地方式，国外有采用高电阻接地和中电阻接地的方式。（高电阻接地的条件是使流过接地点的电阻性电流不小于容性电流，以限制间歇性电弧接地时的过电压水平在２．６倍相电压以内，但是它要使总的接地电流至少增大２倍。国外认为接地电流在１５Ａ以内时可以带接地点运行，在运行中找出接地点后设法消除之。当接地电流大于１５Ａ时，认为是不允许的，必须立即跳闸，切除接地点。超过１５Ａ时，照美国依柏斯柯公司的做法，采用中阻接地，使接地电流人为的增大到４００～１５００Ａ，以提高接地保护的灵敏性和选择性。)国内采用不接地方式，但要求接地电容电流都在１０Ａ以内。至于超过１０Ａ时，不接地方式的运行经验还很少。根据《继电保护和安全自动装置技术规程》ＤＬ４００－９１第２．１２．３条规定：对电动机当“单相接地电流为１０Ａ及以上时保护带时限动作于跳闸”。此时为了保护跳闸的可靠性，在中性点接一中值电阻，来加大单相接地故障电流，目的是提高保护装置的灵敏度和获得良好的选择性。中阻接地方式有