交流电气装置的接地简要介绍.ppt

1、交流电气装置接地 简要介绍,一：基本接地概念 1、地 能供给或接受大量电荷可用来作为良好的参考电位的物体，一般指大地，工 程上取为零点位。电子设备中的点位参考点也称为”地“，但不一定与大地相 连。 2、接地 将电力系统或电气装置的某些导电部分，经接地线连接至”地“（接地极）。 3、接地极：为提供电气装置至大地的低阻抗通路而埋入地中，并直接与大地接 触的金属导体。 自然接地极：兼做接地极用的直接与大地接触的各种金属构件，金属管道， 金属井管，构筑物和设备基础的钢筋。 4、接地极系统：由各接地极、总接地端子或接地母线及他们之间的连接导体组 成的系统，称为接地极系统（接地装置）。 5、接地线：电气装

2、置的接地端子与总接地端子或接地母排连接用的导体。 6、接地系统：接地线与接地极系统的总和。,二：接地的分类 1、功能性接地 用于保证设备（系统）的正常运行，或使设备（系统）运行可靠而正确的 实现其功能。 (1) 工作接地（系统接地）。根据系统运行的需要进行的接地，如电力系统的中性点接地，电话系统中将直流电源正极接地等。 (2) 信号电路接地。设置一个等电位点作为电子设备的基准电位（信号地） 2、保护性接地 (1) 保护接地：电气装置的外露导电部分、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止危及人身和设备的安全而设的接地、 (2) 雷电防护接地。为雷电防护装置（避雷针，避雷线和避

3、雷器）向大地泄放雷电流而设的接地，用以消除或减轻雷电危及人身和损坏设备。 (3) 防静电接地：将静电导入大地防止其危害的接地，如对易燃易爆管道，储罐以及电子器件，设备为防止静电的危害而设的接地。 (4) 阴极保护接地：使被保护金属表面称为电化学原电池的阴极，以防止该表面腐蚀的接地。 3、电磁兼容性接地,三：联合接地,由于多个用于不同目的的接地系统，使分开接地方式不同电位 所带来的不安全因素日益严重，不同接地导体间的耦合影响又 难以避免，会引起相互干扰，因此产生联合接地方式。 联合接地方式就是将电气/信息设备的功能性接地，保护性接地 以及电磁兼容性接地与建筑物防雷接地采用共用的接地系统， 并实施

4、等电位联结措施。 上述各类接地可以采用单独的接地线，但接地极系统或等电位 面是共用的，接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的 最小值确定。,3-35kV电气系统的接地介绍（工作接地）,1、非直接接地系统 *中性点不接地 *中性点经消弧线圈接地 *中性点经高阻接地 2、中性点有效接地系统 *直接接地 *经低值阻抗接地,中性点各种接地方式的优缺点,中性点不接地方式主要特点（以核电厂厂用电系统来考虑） 中性点不接地的供电方式，长期以来在三相三线制中压电力系统中， 得以广泛应用。其优点如下： (1) 发生单相接地故障时，流过故障点的电流为对地的电容性电流， 因而减小了设备的损害程度； (2) 当发

5、生单相接地时，三相的线电压对称性没被破坏，可为用户 继续供电，提高了供电的连续性和可靠性，特别是在发生单相 瞬间对地短路时；当厂用电系统单相电流小于10A时，允许继 续运行2h，为处理故障赢得时间； (3) 无需中性点接地装置； (4)运行经验丰富，在火电厂和核电厂有着广泛的应用。 中性点不接地方式缺点如下： (1) 当该系统的对地电容电流不能控制在允许范围内时，即电容电 流大于10A时，接地电弧不能自动消除，易形成周期性重燃，可 能引起系统的过电压，这种过电压的数值可达3.5倍相电压，并易 发展为相间短路； (2) 实现有选择的接地保护比较困难； 该接地方式适用于单相接地电容电流小于10A，

6、对供电连续性要求较高的高压厂用电系统。,中性点各种接地方式的优缺点,中性点经电阻接地方式主要特点 1、中性点经小电阻接地的主要特点 中性点经小电阻接地方式中，一般选择电阻的值较小。在系统单相接地时，控制流过接地点的电流在500A左右，也有的控制在100A左右，通过流过接地点的电流来启动零序保护动作，切除故障线路。其主要使用于电容电流大于7A的配电网络，其优点是： （1）系统的单相接地故障电容电流占总的接地故障电流的比例较小，即总的故障电流不会受网络结构的影响，这样可以选用简单、灵敏度较高、有选择性的保护，减少了单相接地故障发展为双重接地故障的概率（秦山600MW机组中压厂用电系统采用低阻接地，

7、故障动作于跳闸）； （2）系统单相接地时，健全相电压不升高或升幅较小，对设备绝缘等级要求较低，其耐压水平可以按相电压来选择，降低了投资。 中性点经小电阻接地的配电网络有以下缺点： （1） 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，导致发生相间故障。 （2） 当发生单相接地故障时，无论是永久性的还是非永久性的，均作用于跳闸，使线路的跳闸次数增加，影响了用户的正常供电，供电连续性不高。 该接地方式适用于对供电连续性要求不高、单相接地电容电流大于7A的高压厂用电系统。,中性点各种接地方式的优缺点,中性点经高阻接地的主要特点 中性点经高电阻接地的运行方式

8、，是在中性点与大地之间有目的地接入较高电阻值的电阻，以限制接地故障电流到10或以下。同时要求电阻性电流略大于或者等于接地电容电流。该接地方式有如下优点： （1）高阻接地系统因为单相接地故障电流被限制到很小，通常并不要求立即切除故障，而允许带接地运行2h以内，供电连续性高。 （2）若采用经高阻接地方式，单相接地电流由电容电流和电阻电流组成，保护装置可检测故障并发出信号，易于实现有选择性的继电保护。 厂用电系统经高电阻接地方式的缺点： （1）本接地方式仅只适用于单相接地电容电流小于7A的系统； （2）当发生单相接地时，作用于报警，其带故障运行时的缺点与不接地系统相同。 该接地方式适用于电容电流小于

9、7A，对供电连续性要求较高的高压厂用电系统。,中性点各种接地方式的优缺点,中性点经消弧线圈接地方式主要特点 中性点经消弧线圈接地方式主要优点： (1) 单相接地故障时，中性点的位移电压产生感性电流流过接地点，补偿电容电流，将接地点的综合故障电流限制在5A或更低，可继续供电； (2) 由于单相接地的故障点的残余电流很小，使得接地电弧不能维持而立即自动熄弧，不会发展成为相间故障； (3) 微机控制消弧线圈装置具有自动调节消弧线圈电感电流的功能，避免发生谐振； (4) 能将单相接地的过电压抑制在2.5倍的相电压以下； (5) 微机控制消弧线圈装置具有快速选线的功能。 中性点经消弧线圈接地方式主要缺点

10、： (1) 选线接地保护较为复杂； (2) 运行维护工作量大，成本较高； 该接地方式适用于接地电容电流大于10A且对供电连续性要求较高的配电系统。,中性点各种接地方式的优缺点,中性点直接接地方式主要特点 (1) 发生单相接地短路时，中性点的电位近似等于零，非故障相的对地电压近于相电压，系统中设备、导体的对地绝缘按承受相电压设计，绝缘投资比中性点不接地低20左右； (2) 发生单相短路时立即断开线路，中断对用户的供电，供电的连续性差； (3) 单相接地短路时的短路电流很大，可能超过三相短路电流的数值，须选用较大容量的开关设备； (4) 国外电厂有少量采用，国内无电厂采用该方式。,低压电气接地,接

11、地形式 第一个字母表示电源端与地的关系 T：电源端有一点直接接地 I：电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。 第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系 T：直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点 N：电气装置的外露可导电部分与电源端接地有直接电气连接 横线后字母用来表示中性导体与保护导体的组合情况 S：中性导体和保护导体是分开的 C：中性导体和保护导体是合一的,TN系统,电源端有一点直接接地（通常是中性点），电气装置的外露可导电部分通过保护中性导体或保护导体连接到此接地点。 根据中性导体N和保护导体PE的组合情况，TN系统的形式有以下三种。 1、TNS：整个系统的N线和

12、PE线是分开的 2、TN-C：整个N线盒PE线是合一的 3、TN-C-S：系统中一部分线路的N线和PE线合一,TT系统 电源端有一点接地，电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。,IT系统 电源端的带电部分不接地或有一点通过阻抗接地，电气装置的外露可导电部分直接接地,系统接地形式的选用原则 1、TN-C系统的安全水平较低，例如单相回路切断PEN线时，设备金属外壳带220V电压，不允许断开PEN线检修设备时不安全，对信息系统和电子设备易产生干扰，可用于有专业人员维护管理的一般性工业厂房和场所 2、TN-S系统适用于设有变电所的公共建筑，医院，有爆炸和火灾危险的厂房

13、和场所，单相负荷比较集中的场所，一般住宅，商店等民用建筑 3、TN-C-S系统易用于不附设变电所的上述2项中所列建筑和场所的电气装置 4、TT系统适用于不附设变电所的上述（2）项中所列建筑和场所的电气装置，尤其适用于无等电位联结的户外场所，例如户外照明、户外演出场地等 5、IT系统适用于不间断供电要求高和对接地故障电压有严格限制的场所，如应急电源装置，消防，矿井，胸腔手术室以及有防火防爆要求的场所,等电位联结,总等电位联结 总等电位联结是将建筑物电气装置外露导电部分与装置外导电部分电位基本相等的联结，通过进线配电箱近旁的总等电位联结端子板（接地母排）将下列导电部分互相连通 1、进线配电箱的PE母排 2、金属管道如给排水，热力，煤气等干管 3、建筑物金属结构 4、建筑物接地装置 辅助等电位联结 局部等电位联结,接地装置 接地电阻的计算 高土壤电阻率降低接地电阻的措施 1、外引接地 发电厂，变电站2000m以内有较低电阻率土壤时，可外引 2、井式或深钻式接地 地下较深处电阻率较低时 （1）井式，采用钻机钻孔，钢管接地极打入井孔内