电力系统中性点接地的三种方式
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电力系统的中性点接地方式电力系统中发电机绕组通常用Y联结、变压器高压绕组通常Y联结,Y联结绕组中性点统称电力系统中性点。
中性点接地方式有直接接地、不接地和经消弧线圈接地。
中性点接地方式要综合考虑电力系统的过电压与绝缘、继电保护与自动装置的配置、短路电流、供电可靠性。
中性点直接接地方式,系统发生单相接地故障时短路电流很大;中性点不接地和中性点经消弧线圈接地方式,系统发生单相接地故障时短路电流小。
1.中性点直接接地系统110kV及以上电网采用中性点直接接地方式。
实际运行时电网中性点并非全部同时接地,只有一部分接地,即合上中性点接地刀开关,其余则不接地即拉开其中性点接地刀开关。
系统单相接地时短路电流在合适范围,满足继电保护动作灵敏度需要,但不能过大。
一般单相短路电流不大于同一地点三相短路电流。
此系统正常运行时,系统中性点没有入地电流或只有极小的三相不平衡电流。
当发生单相接地时,短路电流足够大,继电保护装置动作,迅速切除故障电路;系统非故障部分仍正常运行。
接地故障线路停电,可在线路加装自动重合闸装置,如发生瞬时性接地故障,重合闸成功,停电约0.5s,系统供电可靠。
单相接地电流较大,对邻近通信线路电磁干扰较强。
我国380/220V三相四线系统,中性点直接接地。
2.中性点不接地系统我国3kV、6kV、10kV、35kV系统,当单相接地时根据电容电流中性点不接地,具体规定为3~6kV电网单相接地电容电流不大于30A;10kV电网单相接地电容电流不大于20A;35kV电网单相接地电容电流不大于10A。
因中性点未接地,当发生单相接地时,只能通过线路对地电容构成单相接地回路,故障点流过很小的容性电流(电弧)自行熄灭。
同时,系统三个线电压对称性未变化,用电设备正常工作,可靠性高。
规程规定,中性点不接地系统发生单相接地故障可继续运行2h,在2h内找到接地点并消除。
单相接地时电容电流近似计算公式如下:对架空线IC=UL/350;对电缆IC=UL/10。
发电机中性点接地方式及作用随着现代电力系统的发展,发电机的中性点接地方式也越来越多样化。
发电机的中性点接地方式根据电力系统的要求和实际情况选择,以确保系统的安全运行和设备的可靠工作。
本文将介绍几种常见的发电机中性点接地方式及其作用。
1.无中性点接地方式无中性点接地方式是指发电机中性点不接地,即不与任何接地点相连。
这种方式适用于一些特殊的发电机系统,如高压直流输电系统或其他要求无中性点接地的电力系统。
该方式的作用是防止中性点电流的产生,以及减小对系统产生的潮流冲击。
2.直接接地方式直接接地方式是指发电机中性点直接接地。
这种方式适用于小型和中型的发电机系统,一般用于低电压和小容量的发电机组。
直接接地方式的作用是将发电机的中性点电位固定在地电位,避免中性点电位漂移造成的不稳定。
3.高阻抗接地方式高阻抗接地方式是指通过中性点接线电抗或电容将发电机中性点与地相连。
这种方式适用于中型和大型的发电机系统,一般用于额定电压为10kV以上的发电机组。
高阻抗接地方式的作用是限制中性点电流的大小,减小对系统的影响,并增强系统的抗干扰能力。
4.低阻抗接地方式低阻抗接地方式是指通过中性点接线电阻将发电机中性点与地相连。
这种方式适用于大型的发电机系统,一般用于输电系统或大容量的发电机组。
低阻抗接地方式的作用是提供系统的绝对保护,能够及时检测和隔离发电机的接地故障,并快速恢复电力系统的运行。
除了上述几种常见的发电机中性点接地方式,还有一些其他的方式,如星形接地方式、虚地方式等。
每种方式都有其特点和适用范围,选择时需根据具体情况综合考虑。
发电机的中性点接地方式在电力系统中具有重要的作用,它能够保护电力设备和人身安全,减小电力系统的故障和事故发生的概率,提高电力系统的可靠性和稳定性。
总之,发电机的中性点接地方式是电力系统中重要的技术措施,它能够保证系统的安全运行和设备的可靠工作。
各种接地方式具有不同的作用和适用范围,选择时应根据实际情况进行合理选择,并加强对接地方式的监测和维护,以确保电力系统的正常运行。
中性点接地方式电力系统中性点是指发电机或星形连接的变压器的中性点,其接地方式分为有效接地和非有效接地。
中性点非有效接地系统包括中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统和中性点经高阻抗接地系统等;中性点有效接地系统包括中性点直接接地系统和经小电阻接地系统。
下面对这些接地方式进行简单介绍一下。
中性点非有效接地系统1、中性点不接地系统:指与该系统直接连接的全部发电机和变压器中性点对大地绝缘的系统,也称为中性点绝缘系统。
中性点不接地系统结合目前我国的技术经济政策,采用中性点不接地方式运行的系统有:额定电压为3-10KV,接地电流不大于30A的电力网;额定电压为35-60KV,接地电流不大于10A的电力网。
2、中性点经消弧线圈接地系统:为了限制接地点电流,使电弧能自行熄灭,在电源中性点与大地之间接入消弧线圈的系统。
中性点经消弧线圈接地系统我国采用中性点经消弧线圈接地方式运行的系统有:额定电压为3-10KV,接地电流大于30A的系统;额定电压为35-60KV,接地电流大于10A的系统;额定电压为110KV的系统若处于雷电活动比较频繁的地区,若采用中性点直接接地方式不能满足安全供电要求,为减少因雷击等单相接地事故造成频繁跳闸的系统也可采用中性点经消弧线圈接地方式运行。
中性点有效接地系统1、中性点直接接地系统:为了防止发生单相接地故障时,电源中性点电位变化和相对地电压升高而将中性点直接和大地连接起来的系统。
中性点直接接地系统主要用于额定电压为110KV以上的电力系统中。
2、中性点经小电阻接地系统:随着用电负荷的不断增长,城市用电网和工业用电网中电缆线路占比较高,电网接地电容电流也较高(可达100A以上),若采用中性点经消弧线圈接地,则需要消弧线圈的容量很大,过电压倍数较高,需要提高电网绝缘水平,因此当接地电容电流较大时,建议采用中性点经小电阻接地方式。
中性点经小电阻接地系统其主要用于额定电压为6-10KV的配电网中电缆线路占比高的电网中。
中性点接地系统及分类中性点接地系统及分类中性点接地系统:earthedneutralsystem一种系统,其中性点直接接地,或是通过电阻或电抗接地,其阻值低到既能抑制暂态振荡,又能得到充足的电流供接地故障保护选择用。
中性点接地系统依据接地方式不同,可以分为:1、直接接地系统2、阻抗接地系统3、谐振接地系统中性线接地是什么?.依据现行的国家标准《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,电气设备外壳采纳保护接地。
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纳保护接地。
1、TN系统电力系统的电源变压器的中性点接地,依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TNC系统、TNS系统、TNCS系统。
下面分别进行介绍。
1.1、TNC系统其特点: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,因此可采纳过电流保护器切断电源。
TNC系统一般采纳零序电流保护;(2)TNC系统适用于三相负荷基本平衡场合,假如三相负荷不平衡,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)TNC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。
电力系统中性点接地方式概述在电力系统中,中性点接地方式是指将电力系统中的中性点直接接地或通过特定的接地装置接地。
中性点接地方式的选择对电力系统的平安运行和人身平安至关重要。
本文将介绍电力系统中性点接地方式的常见类型和其特点。
直接接地方式直接接地方式是最常见的中性点接地方式之一。
它通过将电力系统中的中性点直接接地,使中性点与地之间形成低阻抗的电气连接。
直接接地方式有以下特点:1.简单:直接接地方式的接地装置相对简单,仅需将中性点与地之间连接即可。
2.易于检测故障:由于中性点直接接地,当系统中发生接地故障时,电流会通过接地装置流入地,形成接地电流,容易被检测到。
3.易产生大地电流:直接接地方式容易导致大地电流的产生,对于电力系统的线路和设备会产生一定的烧毁和损坏风险。
4.容易产生人身伤害:直接接地方式下,接地电阻较低,因此会产生较大的接触电压,存在人身触电的风险。
直接接地方式适用于施工本钱低、电力系统规模较小、对电网故障检测要求较高的场景。
绝缘中性点接地方式绝缘中性点接地方式是在电力系统中采用绝缘装置将中性点与地之间隔离,以实现中性点接地的方式。
绝缘中性点接地方式有以下特点:1.较低的接触电阻:绝缘中性点接地方式中,中性点与地之间存在绝缘装置,可以降低接地电阻,减小接触电压。
2.减少地电流:由于绝缘装置的隔离作用,绝缘中性点接地方式可以降低地电流的产生,减小对电力系统的烧毁和损坏风险。
3.难以检测故障:由于中性点与地之间的隔离,当系统发生接地故障时,可能无法轻易检测到接地电流,增加了故障诊断的难度。
绝缘中性点接地方式适用于电力系统规模较大、对地电流要求较低、对接触电压要求较高的场景。
高阻中性点接地方式高阻中性点接地方式是在电力系统中采用高阻抗装置将中性点与地之间接地的方式。
高阻中性点接地方式有以下特点:1.高接地电阻:高阻中性点接地方式中,通过引入高阻抗装置,使中性点与地之间形成高阻抗连接,有效提高了接地电阻。
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——电力系统中性点接地方式是一个很重要的综合性问题,今天我们来聊一聊这方面的问题。
电力系统中性点是指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)。
中性点非有效接地,发生单相接地时,因发生单相接地时由于不构成短路回路,接地电流被限制到较小数值,故又称为小接地电流系统;而中性点有效接地系统,接地电流很大,故又称为大接地电流系统。
我国电力系统广泛采用的中性点接地方式主要有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地及中性点直接接地三种。
电力系统中性点的运行方式不同,其技术特性和工作条件也不同,还与故障分析、继电保护配置、绝缘配合等均密切相关。
那么究竟采用哪一种中性点运行方式呢?这就要综合考虑到电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性的要求、电网的造价以及对通信线路的干扰程度等多方面因素。
为了分析这个问题,首先我们要了解中性点接地与否,在单相接地故障时,故障电压的情况。
1、中性点不接地如上图所示,当中性点不接地系统发生单相接地故障时,故障相电压为零。
非故障相相电压上升为线电压,为原来的1.732倍。
但线电压不变,对电力用户没有影响,系统还可以继续供电,一般可允许继续运行两个小时,此期间应发出信号,由工作人员尽快查清原因并解除故障,使系统正常运行。
故当线路不长、电压不高时,接地电流较小,电弧一般能自动熄灭,特别是35kV 及以下的系统中,绝缘方面的投资增加不多,而供电可靠性较高的优点突出,所以中性点宜采用不接地的运行方式。
当电压高、线路长时,接地电流较大。
可能产生稳定电弧或间歇性电弧,而且电压等级较高时,整个系统绝缘方面的投资大为增加。
上述优点便不存在了。
2、中性点经消弧线圈接地单相接地时,当接地电流大于10A而小于30A时,有可能产生不稳定的间歇性电弧,随着间歇性电弧的产生将引起幅值较高的弧光接地过电压。
电⼒系统中性点不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地、直接接地⼤全!电⼒系统中性点运⾏⽅式有不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地或直接接地等多种。
我国电⼒系统⽬前所采⽤的中性点接地⽅式主要有三种:即不接地、经消弧线圈接地和直接接地。
⼩电阻接地系统在国外应⽤较为⼴泛,我国开始部分应⽤。
1、中性点不接地(绝缘)的三相系统各相对地电容电流的数值相等⽽相位相差120°,其向量和等于零,地中没有电容电流通过,中性点对地电位为零,即中性点与地电位⼀致。
这时中性点接地与否对各相对地电压没有任何影响。
可是,当中性点不接地系统的各相对地电容不相等时,及时在正常运⾏状态下,中性点的对地电位便不再是零,通常此情况称为中性点位移即中性点不再是地电位了。
这种现象的产⽣,多是由于架空线路排列不对称⽽⼜换位不完全的缘故造成的。
在中性点不接地的三相系统中,当⼀相发⽣接地时:⼀是未接地两相的对地电压升⾼到√3倍,即等于线电压,所以,这种系统中,相对地的绝缘⽔平应根据线电压来设计。
⼆是各相间的电压⼤⼩和相位仍然不变,三相系统的平衡没有遭到破坏,因此可继续运⾏⼀段时间,这是这种系统的最⼤优点。
但不许长期接地运⾏,尤其是发电机直接供电的电⼒系统,因为未接地相对地电压升⾼到线电压,⼀相接地运⾏时间过长可能会造成两相短路。
所以在这种系统中,⼀般应装设绝缘监视或接地保护装置。
当发⽣单相接地时能发出信号,使值班⼈员迅速采取措施,尽快消除故障。
⼀相接地系统允许继续运⾏的时间,最长不得超过2h。
三是接地点通过的电流为电容性的,其⼤⼩为原来相对地电容电流的3倍,这种电容电流不容易熄灭,可能会在接地点引起弧光解析,周期性的熄灭和重新发⽣电弧。
弧光接地的持续间歇性电弧较危险,可能会引起线路的谐振现场⽽产⽣过电压,损坏电⽓设备或发展成相间短路。
故在这种系统中,若接地电流⼤于5A时,发电机、变压器和电动机都应装设动作于跳闸的接地保护装置。
2、中性点经消弧线圈接地的三相系统中性点不接地三相系统,在发⽣单相接地故障时虽还可以继续供电,但在单相接地故障电流较⼤,如35kV系统⼤于10A,10kV系统⼤于30A时,就⽆法继续供电。
电力系统的中性点运行方式及低压配电系统的接地型式一、电力系统的中性点运行方式电力系统中的电源(含发电机和电力变压器)中性点有下三种运行方式:一种是中性点不接地;一种是中性点经阻抗接地;再一种是中性点直接接地.前两种一般合称为小电流接地;后一种称为电流接地。
(一)、中性点不接地的电力系统分布电容及相间电容发生单相接地故障时的中性点不接地系统分析见教材原件(二)、中性点经消弧线圈接地的电力系统对消弧线圈“消除弧光接地过电压”的异议(三)、中性点直接接地或经低阻接地的电力系统二、低压配电系统接地型式按保护接地的型式,分为(一)TN系统、中性点直接接地系统,且都引出有中性线(N 线),因此都称为三相四线制系统。
1、TN—C2、TN—S3、TN-C—S(二) TT系统(三) IT系统中性点不接地或经阻抗(约1000欧)接地,且通常不引出中性线,因此它一般为三相三线制系统。
第四节供电质量要求及用电企业供配电电压的选择一、供电质量电压对电器设备运行的影响:电压和频率被认为是衡量电力系统电能质量的两个基本参数。
二、供电频率、频率偏差及其改善措施三、供电电压、电压偏差及其调整措施电力系统的电压1.三相交流电网和电力设备的额定电压我国标准规定的三相交流电网和电力设备的额定电压1.电网(电力线路)的额定电压我国根据国民经济发展的需要及电力工业的水平,经全面的技术经济分析后确定的。
它是确定各类电力设备额定电压的其本依据.2.用电设备的额定电压由于电压损耗,线路上各点电压略有不同,用电设备,其额定电压只能按线路首端与末端的平均电压即电网的额定电压Un来制造.所以,用电设备的额定电压规定与供电电网的额定电压相同。
3.发电机的额定电压发电机是接在线路首端的,所以,规定发电机额定电压高于所供电网额定电压的5%。
三个电压的关系4。
电力变压器一次绕组额定电压如变压器直接与发电机相连,则其一次绕组额定电压应与电机额定电压相同,即高于供电电网额定电压的5%。
电力系统中性点接地方式接地,一个耳熟能详的词语,虽然很普通,可其中蕴含丰富的知识。
中性点接地,生活中无处不在,但伸出手来,却仿佛感受不到,知其然更需知其所以然。
一、基本概念电力系统中性点是指三相绕组作星形连接的变压器和发电机的中性点。
三相交流电力系统中性点与大地之间的电气连接方式,称为电网中性点接地方式。
中性点接地方式涉及电网的安全可靠性、经济性;同时直接影响系统设备绝缘水平的选择,过电压水平及继电保护方式,通讯干扰等。
二、基本接地方式我国电力系统广泛采用的中性点接地方式主要有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地及中性点直接接地三种。
1、中性点不接地当中性点不接地系统发生单相接地故障时,故障相电压为零。
非故障相相电压上升为线电压,为原来的1732倍。
但线电压不变,对电力用户没有影响,系统还可以继续供电,一般可允许继续运行两个小时,此期间应发出信号,由工作人员尽快查清原因并解除故障,使系统正常运行。
u故当线路不长、电压不高时,接地电流较小,电弧一般能自动熄灭,特别是35kV及以下的系统中,绝缘方面的投资增加不多,而供电可靠性较高的优点突出,所以中性点宜采用不接地的运行方式。
当电压高、线路长时,接地电流较大。
可能产生稳定电弧或间歇性电弧,而且电压等级较高时,整个系统绝缘方面的投资大为增加,上述优点便不存在了。
2、中性点经消弧线圈接地单相接地时,当接地电流大于IOA而小于30A时,有可能产生不稳定的间歇性电弧,随着间歇性电弧的产生将引起幅值较高的弧光接地过电压。
该方式就是在中性点和大地之间接入一个电感消弧线圈,在系统发生单相接地故障时,利用消弧线圈的电感电流补偿线路接地的电容电流,使流过接地点的电流减小到能自行熄灭的范围。
中性点经消弧线圈接地,保留了中性点不接地方式的全部优点。
由于消弧线圈的电感电流补偿了电网接地电容电流,使得接地点残流减少到5A及以下,降低了故障相接地电弧恢复电压的上升速度,以致电弧能够自行熄灭,从而提高供电可靠性。
配电网中性点接地方式1 引言三相交流电网中性点与大地间电气连接的方式,称为电网中性点接地方式。
电力系统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关系。
电力系统中性点接地方式是防止系统事故的一项重要应用技术,具有理论研究与实践密切结合的特点,因而是电力系统实现安全和经济运行的技术基础。
2 概念和术语1)“中性点不接地”和“中性点绝缘”我国常用中性点不接地这一术语,在有的国际场合称为“中心点绝缘”,后者容易使人误解为中性点零序阻抗是无限大。
而通常所讲的中性点不接地,实际上是经过集中于电力变压器中性点的等值电容(绝缘状态欠佳时还有泄漏电阻)接地的。
其零序阻抗多为一有限值,而且不一定是常数。
如在工频零序电压作用下,零序阻抗可能呈现较大的数值,而在3次或更高次谐波的零序电压作用下,零序容抗锐减,高次谐波电流骤增。
显然,中性点绝缘的概念对这一现象就解释不通了。
2)“中性点有效接地“和”中性点直接接地““中性点直接接地“这一术语对电力设备(如变压器)而言,含义是清晰的,它指该设备的中性点经过零阻抗接地。
但对整个电力系统其含义是不确切的,容易造成误解。
因为在高压电力系统,总有部分变压器的中性点不接地运行。
甚至在全接地的超高压电力系统中,仍然存在着有的变压器中性点经低电抗接地的情况。
IEEE32标准规定:当系统零序电抗与正序电抗之比不大于3,而且零序电阻对正序电抗之比不大于1是,该电力系统为中性点有效接地。
3)“中性谐振接地”和“中性经消弧线圈接地”4)“中性非有效接地”3 中性点接地方式的划分小电流接地方式的特点是其单相故障接地电弧能够自行熄灭。
电力系统的中心点接地方式根据上述原则,基本上可以划分为两大类:凡是需要断路器遮断单相接地故障者,属于大电流接地方式,凡是单相接地电弧能够瞬间自行熄灭者,属于小电流接地方式。
电力系统有哪几种接地方式?在电力系统里边,中性点的工作接地方式有:中性点的直接接地、中性点经过消弧线圈接地和中性点不接地等三种。
其中中性点不接地的方式始终是我国配电网使用最多的一种方式。
1、对于一次的设备接地,主要有直接的接地,经过电阻接地和经过消弧线圈接地。
2、在220kV以上的系统中,主变压器中性点采纳直接接地的,称之为大电流接地系统。
3、在110及66kv系统中,主变压器中性点消弧线圈接地的相对比较多,称之为小电流接地系统。
4、对于10kV系统而言,常见系统的有不接地系统,主要是由于电容电流较小,发生单相接地对设备损害比较小,可以带故障运行并为检修人员来供应检修时间。
可以通过配备小电流选线装置来提高查找故障的速度。
当然10kV经电阻接地的也比较多,一般是用于电容电流比较大的10kV系统,它通过接入电阻将单相故障电流限定在某一范围内,然后来实现动作与跳闸。
5、对于6到10kV的系统,由于设备绝缘水平按线电压考虑对于设备的造价影响不大,为了提高供电方面的牢靠性,一般都采纳中性点不接地或者经消弧线圈接地的方式。
6、至于110kV及以上的系统,重点考虑降低设备绝缘水平,简化继电等爱护装置,一般都采纳中性点直接接地的方式。
并采纳了送电线路全线架设避雷线和装设自动重合闸装置等措施来执行,这样保证供电牢靠性。
7、在20到60kV范围的系统,这算是一种中间状况,一般一相接地时候的电容电流不很大,网络也不很简单,设备绝缘水平的提高或者降低对于造价影响不很显著,因此一般均采纳中性点经消弧线圈接地方式。
8、至于1KV以下的电网,中性点采纳不接地方式来运行。
然而电压为380/220V的系统,采纳了三相五线制,零线是为了取到机电压,而地线是为了确保平安。
电力系统中性点接地方式及其作用发表时间:2016-11-05T12:37:56.043Z 来源:《电力设备》2016年第15期作者:帅泽轩[导读] 电力系统中性点接地方式是一个涉及电力系统诸多方面的综合性问题。
(中石化长岭分公司热电作业部电气车间湖南岳阳 414012)摘要:电力系统中性点接地方式是一个涉及电力系统诸多方面的综合性问题。
它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、继电保护和自动装置的配置等有关,直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性。
关键词:中性点;接地方式1. 中性点直接接地中性点直接接地方式,即是将中性点直接接入大地。
该系统运行中若发生一相接地时,就形成单相短路,其接地电流很大,使断路器跳闸切除故障。
这种大电流接地系统,不装设绝缘监察装置。
中性点直接接地系统产生的内过电压最低,而过电压是电网绝缘配合的基础,电网选用的绝缘水平高低,反映的是风险率不同,绝缘配合归根到底是个经济问题。
中性点直接接地系统产生的接地电流大,故对通讯系统的干扰影响也大。
当电力线路与通讯线路平行走向时,由于耦合产生感应电压,对通讯造成干扰。
中性点直接接地系统在运行中若发生单相接地故障时,其接地点还会产生较大的跨步电压与接触电压。
此时,若工作人员误登杆或误碰带电导体,容易发生触电伤害事故。
对此只有加强安全教育和正确配置继电保护及严格的安全措施,事故也是可以避免的。
其办法是:①尽量使电杆接地电阻降至最小;②对电杆的拉线或附装在电杆上的接地引下线的裸露部分加护套;③倒闸操作人员应严格执行电业安全操作规程。
图一:中性点直接接地系统图2.中性点不接地中性点不接地方式,即是中性点对地绝缘,结构简单,运行方便,不需任何附加设备,投资较少。
适用于10kV架空线路为主的辐射形或树状形的供电网络。
该接地方式在运行中,若发生单相接地故障,其流过故障点电流仅为电网对地的电容电流,其值很小称为小电流接地系统,需装设绝缘监察装置,以便及时发现单相接地故障,迅速处理,以免故障发展为两相短路,而造成停电事故。
电力系统中性点接地的三种方式
有效接地系统(又称大电流接地系统)
小电流接地系统(包含不接地和经消弧线圈接地)
经电阻接地系统(含小电阻、中电阻和高电阻)
大电流接地系统
用于110kV及以上系统及。
该系统在单相接地时,另外两相对地电压基本不变,系统过电压较低,对110kV及以上系统抑制过电压有利,但此时接地电流很大,运行设备很难长时间通过此电流,接地相对地电压很低,甚至为零,系统电压严重不平衡,许多电气设备无法正常工作,必须及时切除接地点。
大电流接地系统要求部分主变的中性点接地,避免单相接地时短路电流过大。
这些主变必须有一个三角形接线的绕组,以构成零序通路,降低零序阻抗。
主变的零序阻抗一般为正序阻抗的1/3,线路的零序阻抗一般为正序阻抗的3倍。
作为220kV枢纽变电站的主变必须并列运行。
其中一台主变的220kV侧中性点和110kV侧中性点必须直接接地,其他主变中性点通过间隙接地。
好处是110kV侧零序阻抗稳定,有利于该110kV系统零序定值的计算和整定,零序过流保护的保护范围变化很小,容易保持其阶梯特性;未220kV系统提供稳定的零序电源,保持220kV 系统零序保护的方向性和稳定性。
主变220kV侧中性点和110kV侧中性点均加装间隙保护,保护动作跳开各侧断路器。
作为220kV负荷变电站的主变必须分列运行。
此时所有主变的220kV侧中性点必须通过间隙接地,110kV侧中性点全部接地运行。
所有主变不能相220kV系统提供零序电流,110kV侧零序阻抗稳定。
主变220kV侧中性点加装间隙保护,保护动作跳开各侧断路器。
作为链式接线的220kV变电站,其220kV侧母线并列运行并有两个电源。
虽然主变分列运行,但必须有一台主变的220kV侧中性点直接接地,其他主变的220kV 侧中性点通过间隙接地。
110kV侧中性点必须全部直接接地。
主变220kV侧中性点加装间隙保护,保护动作跳开各侧断路器。
目前运行的110kV变电站全部主变均分裂运行,其电源侧母线为单电源。
所以主变110kV侧中性点通过间隙接地,并且不再加装间隙保护。
0.4kV系统均采用大电流接地运行。
对于Y/Y0接线的变压器,零序阻抗很大。
虽然接入的负荷多为单相负荷,由于每个负荷较小,并不一定会造成三相负荷电流严重不一致(中性点电流小于额定电流的25%),不会造成三相电压严重不平衡。
但当线路出现对地短路时,短路电流较小,往往不能使断路器(空气开关)跳开或熔断器熔断,致使事故扩大,许多情况下形成火灾。
此时应在变压器中性点引线处加装过流保护,跳开高压侧断路器。
显然这是比较复杂的。
使用△/Y0接线的变压器,可以克服这一缺点。
但充油变压器的分接开关制作比较困难,尤其是有载分接开关。
△/Y0接线的变压器虽然有零序阻抗低,三相电流不平衡时电压差异不大的优点,但是用时中性点电流仍不得超过额定电流的60%。
为此315kVA及以下中小容量的变压器(尤其是充油变压器)多采用Y/Y0接线,而315kVA 以上的变压器(尤其是干式变压器)多采用△/Y0接线。
目前,大型建筑物中供电多采用三相五线制,比原来的三相四线制多出一根地线。
地线和零线在低压屏(或变压器)处是连在一起的(小电阻接地系统另有说明),从低压屏引出时分为两线。
零序可接入单相负荷,会有工作电流,地线由于没有工作电流,其电位始终与大地一致。
为保证地线与大地的电位一致,还需按规定进行重复接地。
而零线则不应再接地,更不能再与地线相连,避免地线中产生工作电流。
电气设备的金属外壳均应与地线相连。
当电气设备绝缘损坏时,与地线形成回路,严重时造成保险丝熔断或空气开关跳开,而外壳电位基本不升高,对人身安全不会产生威胁。
小电流接地系统
系统的中性点全部不接地时,无论是架空线还是电缆,在正常运行时均有一三相对地基本相等的电容。
由于容抗基本相等,所以三相对地电压基本相等,中性点的对地电压很低(不超过2%系统额定电压)。
当其中一相接地时,接地相对地电压降低(金属性接地时为零),非接地相对地电压升高(金属性接地时为线电压),金属性接地时接地点的电流为每相对地电容电流的3倍。
系统中若接有测量对地电压的电压互感器,其输出电压为额定电压(开口三角有固定接法)。
根据这个电压的高低,可以判断系统是否发生了单相接地。
由于接地点只有电容电流,系统可以长期运行。
但接地点的跨步电压会对周围人员的生命安全(20米内)产生很大的威胁,此外系统中监视对地电压的电压互感器是按坚持8小时设计的。
因此应尽快找出接地点并将其从电网中切除。
接地点接触不牢固时会产生电弧。
由于电弧电流不大,当导线远离接地点时电弧不能维持,会自动熄灭。
间歇电弧电流会引起系统过电压,电弧电流不大时,过电压会限制在系统允许的范围内。
当此系统规模增大时,单相接地的电容电流也迅速增加,当接地点产生电弧
时电弧不易熄灭,间歇电弧电流引起的系统过电压会超过系统允许的范围,造成设备绝缘击穿,构成事故。
为了避免产生系统不能允许过电压,并且使接地点的电弧容易熄灭,在中性点对地加装一个电抗器,让其产生的电感电流抵消接地点的电容电流,使接地点的接地电流下降,过电压幅值降低到系统能够忍受的程度,并利于灭弧。
这个电抗器被成为消弧线圈。
电感电流大于电容电流的系统成为过补偿系统,电感电流小于电容电流的系统成为欠补偿系统,电感电流等于电容电流的系统成为全补偿系统。
没有特殊措施,全补偿系统在系统没有单相接地时会产生谐振,系统无法正常运行。
欠补偿系统在系统发生切除一段线路时可能接近全补偿,一般很少使用。
过补偿系统在运行时必须使消弧线圈的工作电流超过系统电容电流的10%,并且不超过10A,否则运行相当困难。
许多系统的电源为变压器的三角形接线侧,没有中性点可引出。
此时系统应安装可提供零序电流的接地变压器。
接地变压器有两种:一种是将变压器星形接线绕组的中性点引出,另一侧绕组接为三角形;另一种是采用曲折形接线变压器(Z形变)。
接地变压器只带消弧线圈时容量不小于消弧线圈容量。
通常有多个分接,在相电压下产生不同的电流,以对应不同的系统情况。
由于我们并不要求系统单相接地长期运行,消弧线圈的设计一般在最大电流分接运行2小时,或上层油温(充油)绕组温度(干式)不超过允许值。
所以消弧线圈必须装设测量上层油温(充油)或绕组温度(干式)的温度计并带有报警接点,无人站应有远传装置。
当系统发生变化(增加或减少线路长度)时消弧线圈的分接应按规定(过补偿、欠补偿)跟随调节。
目前电网发展和变化速度较快,至使许多小电流接地系统的对地电容电流变化很快,人工操作频繁。
随着电网进一步扩大,电容电流也超过100A,消弧线圈的工作电流超过系统电容电流的10%并且不超过10A的目标无法实现。
于是人们开发了自动补偿消弧线圈。
简单介绍两种:
一予调谐式(予置式)
它由带有载分接开关的消弧线圈、单相PT、带短路开关的电阻柜及控制器组成。
运行前短路开关在分闸位置,控制柜带电后,在消弧线圈上注入一个特殊频率的电压,由单相PT和消弧线圈内附CT测量其中性点电压和电容电流分量,计算系统电容电流值。
控制器将消弧线圈分接自动调整到与系统电容电流最接近的分接。
由于此时回路串有电阻,谐振不能发生。
控制器不停的测量系统电容电流。
当系统电容电流。