1.2 供电系统及接线方式

电力系统接线方式电力系统中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点。

电力系统的中性点接地方式是一个综合性的技术问题，它与系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电压保护、继电保护、通信干扰（电磁环境）及接地装置等问题有密切的关系。

电力系统中性点接地方式是人们防止系统事故的一项重要应用技术，具有理论研究与实践经验密切结合的特点，因而是电力系统实现安全与经济运行的技术基础。

电力系统中性点接地方式主要是技术问题，但也是经济问题。

在选定方案的决策过程中，应结合系统的现状与发展规划进行技术经济比较，全面考虑，使系统具有更优的技术经济指标，避免因决策失误而造成不良后果。

简言之，电力系统的中性点接地方式是一个系统工程问题。

接地，出于不同的目的，将电气装置中某一部位经接地线和接地体与人地作良好的电气连接称为接地。

根据接地的目的不同，分为工作接地和保护接地。

工作接地是指为运行需要而将电力系统或设备的某一点接地。

如变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地、避雷器接地等都属于工作接地。

保护接地是指为防止人身触电事故而将电气设备的某一点接地。

如将电气设备的金属外壳接地、互感器二次线圈接地等。

接地方式主要有2种，即直接接地系统和不接地系统。

1.中性点直接接地系统中性点直接接地系统一一又称人电流系统；适于UOkV以上的供电系统，380V以卞低压系统。

直接接地系统发生单相接地是会使保护马上动作切除电源与故障点。

随着电力系统电压等级的增高和系统容量增人，设备绝缘费用所占比重也越来越人。

中性点不接地方式的优点已居于次要地位，主要考虑降低绝缘投资。

所以，UOkV及以上系统均采用中性点直接接地方式。

对于380V以下的低压系统，由于中性点接地可使相电压固定不变，并可方便地获得相电压供单相设备用电，所以除了特定的场合以外（如矿井），亦多采用中性点接地方式。

对于高压系统，如UOkV以上的供电系统，电压高，设备绝缘会高，如果中性点不接地，当单相接地时，未接地的二相就要能够承受J 3倍的过电压，瓷绝缘子体积就要增大近一倍，原来1米长的绝缘子就要增加到1.732米以上，不但制造起来不容易，安装也是问题，会使设备投资人人增加；另外11ORV以上系统由于电压高，杆塔的高度也高，不容易出现单相接地的情况，因而就是出现了接地就跳闸也不会影响多少供电可靠性，因而从投资的经济性考虑，在llOkV以上供电系统，多采用中性点直接接地系统。

煤矿总工程师技术手册2009 05 16第9篇矿井供电、排水、压风目录1矿井供电11。

1矿井供电标准及规范11.1。

1煤矿供电相关标准11.1.2电能质量相关标准11。

1。

3无功相关规范11。

2矿井供电技术11。

2.1矿井供电结线方式11。

2。

1。

1系统网络结构的基本方式11.2。

1。

2矿井变电所常用接线方式21。

2.2矿井电网中性点接线方式61.2。

2.1中性点不接地方式61。

2。

2。

2中性点经消弧线图接地方式71。

2。

2.3中性点直接接地方式81。

2。

3负荷计算91。

2.3。

1负荷曲线91.2.3。

2负荷估算的方法111。

2。

3。

3负荷计算的方法151.2。

3。

4矿井负荷的确定及主变容量的选择181。

2.3。

5无功补偿容量计算191。

2。

4短路计算201。

2。

4.1短路电流的基本概念211。

2。

4。

2短路电流的暂态过程211.2。

4。

3无限大容量电源系统短路电流计算271。

2。

4。

4有限大容量电源系统短路电流计算331。

2.4.5大容量电动机对短路电流的影响361。

2。

4。

6不对称短路电流计算381。

2。

4。

7短路电流的电动力效应和热效应45 1。

2。

5高压电器设备选择原则471.2.5。

1概述471。

2。

5.2母线的选择561.2。

5。

3母线支柱绝缘子及穿墙套管选择601。

2.5.4高压开关设备的选择631。

2。

5。

5限流电抗器的选择641.2.5.6电流互感器的选择681。

2。

5.7电力架空线路与电力电缆截面的选择691.2。

5。

8变压器的选择761.2.6低压设备选择原则791。

2。

6。

1刀开关、熔断器与低压断路器的选择811。

2.6。

2接触器、磁力起动器及热继电器的选择87 1。

3矿井地面供电891。

3。

1矿井地面供电系统891。

3。

1.1供电电压的选择901。

3.1。

2电力负荷分级及对供电的要求911。

3。

1。

3电力负荷对供电的基本要求921。

3。

1。

4矿井地面变电所931。

3.2地面供电设备951。

1 变电所主接线方式1.1 变电所主变压器的一次侧接线方式主接线图即主电路图，即表示系统中电能输送和分配路线的电路图，亦称为一次电路图，而用来控制、指示、监测和保护一次电路及其设备运行的电路图，则称二次电路图，或二次接线图。

二次回路是通过电流互感器和电压互感器与主电路相联系的。

变配电所的主接线，应根据变配电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。

一、对工厂变电所主接线的要求如下：a安全：应符合有关国家校准和技术犯规和技术犯规的要求，能充分保证人身和设备的安全。

b可靠：应满足电力负荷特辑是其中一、二次负荷对供电可靠性的要求。

c灵活：应能适应必要的各种运行方式，便于切换操作和检修，且能适应负荷的发展。

d经济：在满足上述的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。

一般来说，主接线图只表示电气设备的一相连接，因为三相交流电力装置中的所有三相连接方法是相同的，所接的电气设备也一样，这种图称为单线图。

为了使看图容易起见，图上只画出系统的主要元件，如发电机、变压器、断路器等，以及其相互间连接。

二、在接线时，变电所主接线的一般要求：a变电所中的高、低压母线一般采用单母线或单母线分段，车间变电所的变压器一般均分列运行；b变电所的主接线，应按照电源情况、生产要求、负荷性质、容量大小以及与邻近配变电所的联系等因数确定，力求简单可靠；c按在母线上的阀型避雷器和电压互感器一般合用一组隔离开关，架空线出现上的阀型避雷器不装设隔离开关；d全厂只有一台容量较小的配电变压器时其一次侧不宜设高压开关柜。

具在下列之一者，应装设母线分段断路器：其一是动装置有要求，其二是倒换电源严重影响生产，第三是出现回路多。

为了保证对一、二级负荷进行可靠在企业变电所中一次侧主接线中广泛采用由两电源线路受压和装设两台变压器的上台变压器的桥式主接线。

桥式又分为内桥、外桥、全桥三种，内桥、外桥分别如图a、b所示。

《低压配电设计规范》ＴＮ、ＴＴ、ＩＴ三种形式根据现行的国家标准《低压配电设计规范》（GB50054）的定义，将低压配电系统分为三种，即ＴＮ、ＴＴ、ＩＴ三种形式。

其中，第一个大写字母Ｔ表示电源变压器中性点直接接地；Ｉ则表示电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地）。

第二个大写字母Ｔ表示电气设备的外壳直接接地，但和电网的接地系统没有联系；Ｎ表示电气设备的外壳与系统的接地中性线相连。

ＴＮ系统：电源变压器中性点接地，设备外露部分与中性线相连。

ＴＴ系统：电源变压器中性点接地，电气设备外壳采用保护接地。

ＩＴ系统：电源变压器中性点不接地（或通过高阻抗接地），而电气设备外壳电气设备外壳采用保护接地。

1、ＴＮ系统电力系统的电源变压器的中性点接地，根据电气设备外露导电部分与系统连接的不同方式又可分三类：即ＴＮ—Ｃ系统、ＴＮ—Ｓ系统、ＴＮ—Ｃ—Ｓ系统。

下面分别进行介绍。

1.1、TN—C系统其特点是：电源变压器中性点接地，保护零线（ＰＥ）与工作零线（Ｎ）共用。

（１）它是利用中性点接地系统的中性线（零线）作为故障电流的回流导线，当电气设备相线碰壳，故障电流经零线回到中点，由于短路电流大，因此可采用过电流保护器切断电源。

ＴＮ—Ｃ系统一般采用零序电流保护；（２）ＴＮ—Ｃ系统适用于三相负荷基本平衡场合，如果三相负荷不平衡，则ＰＥＮ线中有不平衡电流，再加一些负荷设备引起的谐波电流也会注入ＰＥＮ，从而中性线Ｎ带电，且极有可能高于５０Ｖ，它不但使设备机壳带电，对人身造成不安全，而且还无法取得稳定的基准电位；（３）ＴＮ—Ｃ系统应将ＰＥＮ线重复接地，其作用是当接零的设备发生相与外壳接触时，可以有效地降低零线对地电压。

由上可知，TN-C系统存在以下缺陷：（１）当三相负载不平衡时，在零线上出现不平衡电流，零线对地呈现电压。

当三相负载严重不平衡时，触及零线可能导致触电事故。

（２）通过漏电保护开关的零线，只能作为工作零线，不能作为电气设备的保护零线，这是由于漏电开关的工作原理所决定的。

第二节 电气化铁道供电系统我国电气化铁路(接触网)采用单相工频交流制，额定电压为25kV。

一、电气化铁道供电系统的构成电气化铁道供电系统由一次供电系统和牵引供电系统组成。

电气化铁道供电系统的简单构成如图1-2所示。

（一）、一次供电系统一次供电系统是指电力系统向电气化铁道的供电部分。

在我国，电力系统通常以110kV 的电压等级向电气化铁道供电。

图1-2中，1为区域变电站或发电厂，2为三相交流高压输电线，这两部分即为电气化铁道的一次供电系统。

（二）、牵引供电系统完成对电力机车供电的属于铁路部门管辖的装置称为电气化铁道的牵引供电系统。

如图1-2，它由牵引变电所3、馈电线4、接触网5、钢轨6和钢轨回流线7等组成。

电力部门管辖的电力系统与铁路部门管辖的牵引供电系统是在牵引变电所高压进线的门形架处分界。

现将牵引供电系统各部分的功用简述如下：1．牵引变电所牵引变电所的作用是将110kV(或220 kV)三相交流高压电变换为27.5(或55)kV，然后以27.5(或55)kV的电压等级向牵引网供电。

2．接触网接触网是一种悬挂在电气化铁道线路上方，并和铁路轨顶保持一定距离的链形或单导线的输电网。

电力机车的受电弓和接触网滑动接触取得电能。

接触网的额定电压为25kV，如图1-2中5所示。

3．馈电线馈电线是连接牵引变电所和接触网的导线，把牵引变电所变换后的电能送到接触网。

馈电线一般为大截面的钢芯铝绞线，如图1-2中4所示。

4．轨道在非电牵引情形下，轨道只作为列车的导轨。

在电气化铁道，轨道除仍具上述功用外，还需要完成导通回流的任务，是电路的组成部分。

因此，电气化铁道的轨道应具有畅通导电的性能。

5．回流线连接轨道和牵引变电所中主变压器接地相之间的导线称为回流线，它也是电路的组成部分，其作用是将把轨道、地中的回路电流导入牵引变电所，如图1-2中7所示。

从图1-2可以看出，牵引供电回路是：牵引变电所→馈电线→接触网→电力机车→钢轨和大地→回流线→牵引变电所。

供配电系统的可靠性和连续性探析摘要：在社会科技不断发展的时代背景之下，人们对于供配电系统的可靠性以及连续性也提出了更高的要求，可是就目前来看我国供配电系统依然还是存在较多的不足之处，而为了能够改善这一现象，本文则就供配电系统的可靠性和连续性进行了分析，希望能够以此来进一步促进我国电力企业供电质量的提升。

关键词：供配电系统；可靠性；连续性1供配电系统主接线形式1.1高压系统主接线在供配电系统设计过程中，高压配电系统主接线形式设计属于较为重要的构成，而这一部分主要有两种形式，分别是单回路放射式、单回路树干式。

其中，单回路树干式这一种接线形式，主要代表将三级负荷应用到配电系统之中，这一种形式在实际应用的时候，假设有出现供电故障的话，其供电时长会相对较长；而另外一种接线形式，则主要是将其应用在而二级负荷供配电系统之中，在这一形式应用的时候，电源断电、供电都可以借助于自动亦或者是手动的方式来实现，此外，假设电源室设备本身就处在独立的情况下，单回路放射式接线方式还能发挥出其价值，将其更好地应用到一级负荷供电之中，而且在应用的时候供断电实践还能准确的了解电源种类。

在这一过程中需要注意的是，单回路树干式接线形式之下，三级负荷供配电系统是主要的应用形式，在使用过程中一定要确保每一条线路之中的变压器都小于5台，总电容量也需要合理的控制在2000kVA之中。

1.2低压系统主接线在这一种接线形式之下，其主要有两种形式，分别是放射式、树干式，其中，放射式这一种形式，在应用的时候大多会用于在负荷容量较大的线路之中，就像是我们常见的三级负荷、专用的配电设备等；当然，如果出线回路是由母线引出来的话，这个时候我们也可以将其用于二级负荷供配电系统之中，但是这一种接线形式在实际应用的时候，一旦出现故障整个供电中断的时间也较长。

如果使用的是树干式接电线路的话，其应用领域则是供电设备布置较为均匀的环境下，亦或者是那些容量相对较小的供配电系统之中，具体而言就好比双回路树干式接电系统之中。