电力系统中性点的运行方式.ppt

1、电气一次,1,电力系统中性点的运行方式,电气一次,2,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。,电气一次,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

2、地故障时，各相电流 及电压的变化向量图。,电气一次,4,1、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,电气一次,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,电气一次,6,2-1 中性点不接地系统,2.1.1

3、 正常运行情况 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,电气一次,7,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=C,电气一次,8,2、分析：图2-1,1、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,电气一次,9,3、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。,电气一次

4、,10,2.1.2 单相接地故障 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,电气一次,11,2、分析：图2-2,电流情况：,电压情况：,电气一次,12,3、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-c） 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倍，即cco 故在接地点有电弧,发电机：Ic5A 610KV

5、网络：Ic30A 35KV及以上网络：Ic,电气一次,13,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,电气一次,14,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。,电气一次,15,2-2 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

6、）电路图 （b）相量图,电气一次,16,2.2.1 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=0 2、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,电气一次,17,2.2.2 补偿方式及选用,1、全补偿:LC 即 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:LC 即 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:LC 即 接

7、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,电气一次,18,2.2.3 消弧线圈,1、消弧线圈结构特点： 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 气隙沿整个铁芯均匀设置，以减少漏磁 为了绝缘及散热，铁芯和线圈都浸在油中 为适应系统中电容电流变化特点，消弧线圈中设有分接头（59个） 2、补偿容量的选择：h.e1.35cx 3、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,电气一次,19,2-3 中性点直接接

8、地系统,电气一次,20,2.3.1 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,电气一次,21,2.3.2 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0 2、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,电气一次,22,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

9、产生过电压，设备绝缘水平低20，造价低。,结 论,返回,电气一次,23,2-4 中性点不同接地方式的比较和应用范围,电气一次,24,1、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,电气一次,25,1直接接地系统： 380220V三相四线制系统； 110kV及以上的系统。 2不接地系统： 380V三相三线制系统

10、； 接地电流不超过规定值的60kV及以下高压系统： kV系统，c30A，否则采用经消弧线圈接地； 10kV系统，c20A，否则采用经消弧线圈接地； 2060kV系统，c10A，否则采用经消弧线圈接地； 发电机电压侧系统cA，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,电气一次,26,110kv及以上直接接地 2060kv I10A中性点经消弧线圈接地 10kv I20A中性点经消弧线圈接地 36kv I30A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,电气一次,27,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