中性点接地和中性点不接地的区别
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配电网中性点接地方式的分类及特点配电网中性点接地方式的分类及特点一、我国城乡配电网中性点接地方式的发展概况(1)建国初期,我国各大城市电网开始改造简化电压等级,将遗留下来的3kV、6kV配电网相继升压至10kV,解放前我国城市配电网中性点不接地、直接接地和低电阻接地方式都存在过,上海10kV电缆配电网中性点不接地、经电缆接地、经电抗接地3种方式并存运行至今,北京地区10kV系统中性点低电阻与消弧线圈并联接地,上海35kV系统中性点经消弧线圈和低电阻接地2种方式并存至今。
但是,从50年代至80年代中期,我国10,66kV系统中性点,逐步改造为采用不接地或经消弧线圈接地两种方式,这种情况在原水利电力部颁发的《电力设备过电压保护设计技术规程SDJ7-79》中规定得很明确。
(2)80年代中期我国城市10kV配电网中,电缆线路增多,电容电流相继增大,而且运行方式经常变化,消弧线圈调整存在困难,当电缆发生单相接地故障时间一长,往往发展相短路。
从1987年开始,广州区庄变电站为了满足较低绝缘水平10kV电缆线路的成为两要求,采用低电阻接地方式,接着在近20个变电站推广采用了低电阻接地方式,随后深圳、珠海和北京的一些小区,以及苏州工业园20kV配电网采用了低电阻接地,90年代上海35kV配电网也全面采用电阻接地方式。
(3)90年代对过电压保护设计规范(SDJ7-79)进行了修订,并已颁布执行,在新规程中,有关配电网中性点接地方式的修改主要有以下几点:1 ?原规程中规定3,10kV配电网中单相接地电容电流大于30A时才要求安装消弧线圈,新的规程将电容电流降低为大于10A时,要求装消弧线圈。
2 ?根据国内已有的中性点经低电阻接地的运行经验,对6,35kV主要由电缆线路构成的系统,其单相接地故障电流较大时,中性点经低电阻接地方式作为一种可选用的方案列入了新规程。
3 ?对于6kV和10kV配电系统以及厂用电系统,单相接地电流较小时,将中性点经高电阻接地也作为一种可选择的方案,列入了新规程。
10kV系统不同接地方式的优缺点比较摘要:本文简要研究比较了10kV系统不同接地方式之间的优缺点,主要研究比较中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地和中性点经消弧线圈并联小电阻接地四种方式。
关键词:10kV系统;接地方式;优缺点一、前言本文针对工作中遇到的多个变电站10kV系统由中性点不接地系统或经消弧线圈接地系统改造为中性点经小电阻接地系统。
简要研究了10kV系统的不同接地方式的优缺点比较,主要研究比较中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地和中性点经消弧线圈并联小电阻接地四种方式。
中性点接地的方式对电力系统稳定运行会产生影响,考虑供电的可靠性和连续性、设备安全和人身安全、过电压和设备绝缘水平、继电保护和是否准确跳闸等因素。
近年来,10kV配电网中的接地故障或者线路断线造成的社会人员伤亡等事故时有发生。
10kV配电网中,中性点接地方式不同,有的线路接地故障发生时,该线路未能及时切除,故障点未能及时与电源断开。
二、10kV系统的不同接地方式的优缺点比较1、中性点不接地方式主要优点:(1)在单相接地故障发生时,故障点流过的电流只是系统等值的电容电流。
在接地故障电流小于10A的情况下,一般息弧能自动发生。
(2)故障发生时,该相电压将降低至零,非故障相线电压将保持不变,相电压升为原来的倍,故障线路可保持1~2小时运行状态,供电的可靠性相对地提高了。
主要缺点:(1)在单相接地故障发生时,非故障相的电压会上升到线电压,且因为过电压会保持较长的一段时间,在选择设备的耐压水平时需要按线电压的电压水平考虑,提高了设备绝缘水平要求。
(2)因为线路对地的电容中积蓄的能量得不到释放,电容电压伴随每个循环会升高,因而在弧光接地过程中,中性点不接地系统的电压能达到比较高的倍数,极大地危害了系统设备的绝缘。
(3)在一定条件下,由于故障或者倒闸操作,线性谐振或铁磁谐振可能引起谐振过电压,电压互感器的绝缘容易被击穿。
中性点接地中性点接地作为一个重要的概念,在电气工程领域中扮演着至关重要的角色。
它是指电路中的第三个接线点,也称为零线,用于将电路的中性与大地连接起来。
中性点接地在保证电路正常运行和安全使用方面发挥着重要的作用。
首先,中性点接地可以提供电气系统的保护。
当电路中出现故障或过载时,中性点接地可以有效地将电流地回路的电位调整到零,从而防止电压过高而损坏设备。
此外,当电路发生故障时,中性点接地还可以在电路上形成短路,通过自动跳闸或熔断器断电,确保人身安全和防止火灾的发生。
其次,中性点接地还可以减少电气干扰。
在电气系统中,由于电气设备的运行和互连引起的电磁干扰是很常见的。
使用中性点接地可以将这些干扰的电压分成两部分,一部分被引入到大地上,从而减少对电气设备的干扰,保证设备正常运行。
此外,中性点接地还有助于提高系统的可靠性。
在三相电源系统中,中性点接地可以平衡三相电流的负载,减少对电源和设备的不平衡和过载。
这样可以提高系统的稳定性和可靠性,从而减少电路的故障率,延长设备的使用寿命。
然而,中性点接地也存在一些潜在的问题。
例如,在系统中存在电流不平衡时,中性点接地可能无法完全实现电流的分流,并可能导致电路不平衡和设备的过载。
因此,在设计和安装中性点接地系统时,需要充分考虑电路的特性和负载的平衡,以确保系统的可靠运行。
总之,中性点接地在电气工程领域中扮演着非常重要的角色。
它不仅能够保护电路和设备的安全,减少电磁干扰,提高系统的可靠性,还能够确保电气系统的正常运行。
在实际应用中,需要根据具体的电路和设备要求来设计和实施中性点接地系统,以最大限度地发挥其作用。
文献综述题目:电力系统中性点接地方式与绝缘配合电力系统的中性点接地方式设计要结合系统的安全运行、供电可靠性、过电压和绝缘的配合、继电保护、接地设计等多个因素来考虑。
而且对通信和电子设备的电子干扰、人身安全等方面有重要影响。
电力系统中性点接地方式的确定是一个复杂的系统问题。
应该结合不同地区、不同电网、不同发展阶段和不同的用户统筹考虑。
1.中性点不接地系统中性点不接地方式,即中性点对地绝缘,它具有结构简单,运行方便,不需任何附加设备,投资省的优点。
适用于农村10KV架空线路为主的辐射形或树状形的供电网络。
当一相发生接地故障时,其线电压的大小和相位差仍维持不变。
同时,这种系统中相对地的绝缘水平是根据线电压设计的,虽然未故障相对地的电压升高障时可以继续工作一段时间,供电可靠性高。
若是架空线路由于雷击引起的绝缘闪络,则绝缘可能自行恢复。
但是,不允许长期工作,因为长期运行时可能引起未故障相绝缘薄弱的地方损坏而造成相间短路。
为此,在这种系统中,一般应装设专门的绝缘检查装置或继电保护装置,当发生单相接地时,发出信号通知工作人员,工作人员得到信号后,应采取措施尽快找出故障点,并在最短时间内将故障消除。
中性点不接地系统中发生单相接地故障时,一般允许继续工作最多不超过两个小时。
但是随供电线路长度的增加和出现大量的电缆线路时,系统总的接地电容电流较大,在接地处引起的电弧就很难自行熄灭。
在接地处还可能出现所谓间隙电弧,即周期的熄灭与重燃的电弧。
间歇电弧将引起相对地的过电压,对设备的绝缘造成威胁。
优点:系统发生单相接地故障时,三相用电设备仍能正常工作,允许暂时继续运行两小时之内,因此供电可靠性高。
缺点:系统发生单相接地故障时,其他两条完好相对地电压升到线电压,是2.中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地系统,即在中性点和大地之间接入一个电感消弧线圈。
消弧线圈主要有带气隙的铁芯和套在铁芯上的绕组组成,绕组的电阻很小,电抗很大。
电力系统接地短路故障种类及接地保护方式直观分析电力系统按接地方式分类,有中性点接地系统和中性点不接地系统。
其中,两种接地系统按接地故障的方式分类,又有单相接地、两相接地、三相接地3种短路故障。
单相接地是最常见的线路故障,两相接地、三相接地出现几率小,但有明显的相间短路特征。
★中性点接地系统1.单相接地故障2.两相接地故障3.三相接地故障★中性点不接地系统1.单相接地故障2.单相接地故障3.三相接地故障☆单相接地故障特点:1.一相电流增大,一相电压降低;出现零序电流、零序电压。
2.电流增大、电压降低为同一相别。
3.零序电流相位与故障相电流同向,零序电压与故障相电压反向。
4.故障相电压超前故障相电流约80度左右(短路阻抗角,又叫线路阻抗角);零序电流超前零序电压约110度左右。
☆两相短路故障特点:1.两相电流增大,两相电压降低;没有零序电流、零序电压。
2.电流增大、电压降低为相同两个相别。
3.两个故障相电流基本反向。
4.故障相间电压超前故障相间电流约80度左右。
☆两相接地短路故障特点:1.两相电流增大,两相电压降低;出现零序电流、零序电压。
2.电流增大、电压降低为相同两个相别。
3.零序电流向量为位于故障两相电流间。
4.故障相间电压超前故障相间电流约80度左右;零序电流超前零序电压约110度左右。
☆三相短路故障特点:1.三相电流增大,三相电压降低;没有零序电流、零序电压。
2.故障相电压超前故障相电流约80度左右;故障相间电压超前故障相间电流同样约80度左右。
★电力系统工作接地(接地保护)变压器或发电机中性点通过接地装置与大地连接,称为工作接地。
工作接地分为直接接地与非直接接地(包括不接地或经消弧线圈接地)两类,工作接地的接地电阻不超过4?为合格。
☆电网中性点运行方式:大接地电流系统(110kV及以上)1.直接接地,又称为有效接地2.经低电阻接地大接地电流系统(35kV及以下)1.不接地,又称为中性点绝缘2.经消弧线圈接地3.经高阻接地煤矿电网中性点接地方式1.井下3300、1140、660V系统采用中性点不接地方式2.6、10kV主要采用中性点经消弧线圈接地方式3.35kV采用中性点不接地方式4.110kV采用中性点直接接地方式举例:中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地★接地保护系统的型式文字代号☆第一个字母表示电力系统的对地关系:T--直接接地I--所有带电部分与地绝缘,或一点经阻抗接地。
浅谈10kV电力系统中性点不接地和中性点经小电阻接地的优劣作者:曾毅成来源:《大科技·D版》2018年第08期摘要:本文根据供电安全,过电压保护,信号干扰,可靠性等因素,对配电网中性点不同接地方式进行综合比较,并对电弧应注意的问题,进一步分析了抑制线圈接地系统,并提出了今后中性点接地方法的发展方向的建议。
关键词:10kV配电网;中性点;接地方式中图分类号:TM864 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)24-0067-02清远一半以上的地域都在山区。
地形从西北向东南倾斜,以山脉和丘陵为主要区域。
该平原主要位于北江两岸的南部地区。
独特的地理位置与独特的地貌这就造就了十分奇妙的景观,如高山峡谷,河流湖泊与原始森林等等。
对于10kV配电网的中性点选择法而言是电力系统多方面综合的课题。
它与电压电平,绝缘等级,继电保护,电源的可靠性,甚至与电磁干扰有关。
同时,人们对于防止电力体系出现故障主要采用中性点接地的方式,同时这也是能够保证电力体系能否安全运转的桥梁。
因此,有必要将理论与实践有机地结合起来。
伴随着10kV的配电网络的快速突破,特别是电缆广泛应用,电力系统的电流大大增强,电弧的接地或与过电压造成的事故十分多。
我国配电网络的中性点接地问题十分突显。
尤其是,电容器的继电保护等一系列的问题解决困难。
所以对于10kV配电网,选择能够抑制过电压并确保电源可靠性和人身安全的中性接地方法是很有必要的。
10kV的配电系统是中性点未能够接地的,对于架空线路的10kV配电网络十分有利。
对于整个电网的电容器电流会大大的超过10kV中性点接地系统的额定值值。
假如在这样的电力网络中,会发生单相接地错误,电弧会很难熄灭甚至有可能会造成事故的发生。
与此同时,单相接地出现问题时,断路器并不会不能使用而是继续保持运行的状态。
会使电击造成个人伤害进而会造成的更加严重的损失。
因此,在一些地区,特别是近郊区和郊区,在10kV的电网中,中性点不接地的情况主要会改为中性点接地低电阻体系,不仅能够减小单相接地瞬态电压,控制无故障。
零线就是中性线中性线(零线)接地与不接
地的区别
大家知道,工业生产用电是三相380V的,其中有一条中性线是从发电机的中性点引出来,此剪率接到地上,称为“零线”
常用的电力系统划分两种,一种是中性点多段,一种是中性点不接地。
至于条带要不要接地,这取决于技术上和安全上的要求,它们各有不同的特征。
下面就简单介绍这两种供电系统的区别
一、中性点不接地的系统
上图中,1、2、3分别是三相电线的对地绝缘电阻,只要阳极对地有相当的绝缘电阻,当有人单相触电时,危险性相对较小。
这类电网在某一互不相让地后,仍能维持设备的运转,并不会立即切断电池,而且在碰地的时候不会产生短路电弧。
所以在矿井中,为了防止瓦斯爆炸,规定使用中性点与地绝缘的电网供电
二、中性点接地系统
中性点接地的电网在单相触电时,流过人体的电流要比不接地的电网大点,相对来说比较极端了。
在某相碰地后,巨大的电流可导致线路上区段的保险元件动作而切断电源
(转自智芯锐电子技术论坛)。
中性点又称“零点”。
是指三相或多相交流系统中星形接线的公共点。
按运行需要它有接地或不接地等工作方式。
从该点引出导线(又称“中性线”)可获得相电压或作为多相整流装置直流电源的负极。
接下来,详细为你说下中性点是什么意思中性点接地和不接地的区别
1.中性点是什么意思
中性点又称“零点”。
是指三相或多相交流系统中星形接线的公共点。
按运行需要它有接地或不接地等工作方式。
从该点引出导线(又称“中性线”)可获得相电压或作为多相整流装置直流电源的负极。
2.中性点接地和不接地的区别
1、性质不同。
中性点接地:中性点接地的系统属于较大电流接地系统,一般通过接地点的电流较大,可能会烧坏电气设备。
中性点不接地:中性点不接地的系统属于较小电流接地系统,一般通过接地点的电流较小,不会烧坏电气设备。
2、单相接地故障不同。
中性点接地:中性点接地系统中发生单相接地故障时,由于存在短路回路,所以接地相电流很大,会启动保护装置动作跳闸。
中性点不接地:中性点不接地系统中发生单相接地故障时,由于中性点非有效接地,故障点不会产生大的短路电流,因此允许系统短时间带故障运行。
3、干扰不同。
中性点接地:由于单相短路电流Is很大,开关及电气设备等要选择较大容量,并且还能造成系统不稳定和干扰通讯线路等问题。
中性点不接地:由于限制了单相接地电流,中性点不接地系统对通讯的干扰较小;另外单相接地可以运行一段时间,提高了供电的可靠性。
变压器中性点接地与不接地系统1.1 变压器中性点接地系统的优缺点:(1)优点:对电源中性点接地系统,若发生某单相接地,另两相电压不升高,这样可使整个系统绝缘水平降低;另外,单相接地会产生较大的短路电流Is,从而使保护装置(继电器、熔断器等)迅速准确地动作,提高了保护的可*性。
(2)缺点:对电源中性点接地系统,由于单相短路电流Is 很大,开关及电气设备等要选择较大容量,并且还能造成系统不稳定和干扰通讯线路等;1.2 变压器中性点不接地系统的优、缺点:(1)优点:对变压器中性点不接地系统,由于限制了单相接地电流,对通讯的干扰较小;另外单相接地可以运行一段时间,提高了供电的可*性。
(2)缺点:对变压器中性点不接地系统,当一相接地时,另两相对地电压升高倍,易使绝缘薄弱地方击穿,从而造成两相接地短路。
2 各种电压等级供电线路的接地方式(1)在110kv及以上的高压或超高压系统中,一般采用中性点接地系统,其目的是为了降低电气设备绝缘水平,免除由于单相接地后继续运行而形成的不对称性。
(2)工厂供电系统采用电压在1kv~35kv,一般为中性点不接地系统,因工厂供电距离短,对地电容小(Xc 大),单相接地电流小,这样可以运行一段时间,提高了系统的稳定性和供电可*性,对通讯干扰小等优点。
在煤矿井下,我国、西德等国禁止中性点接地,其主要目的是为安全,减小了单相接地电流,但即使小的单相接地电流,煤矿井下也不允许存在,因此在煤矿井下,安装有检漏继电器,就是当电网对地绝缘阻抗降低到危险值或人触及一相导体或电网一相接地时,能很快地切断电源,防止触电、漏电事故,提前切断故障设备。
(3)1kv以下的供电系统(380/220伏),除某些特殊情况下(井下、游泳池),绝大部分是中性点接地系统,主要是为了防止绝缘损坏而遭受触电的危险。
3 电气设备的保护接地 3.1 保护接地将电气设备的金属外壳通过接地线与接地体相接,其原理是分流原理(如图1)。
中性点接地与不接地的差异电力体系中性点工作办法有不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地或直接接地等多种。
中国电力体系现在所选用的中性点接本地式首要有三种:即不接地、经消弧线圈接地和直接接地。
小电阻接地体系在国外运用较为广泛,中国开端有些运用。
1、中性点不接地(绝缘)的三相体系各相对地电容电流的数值持平而相位相差120°,其向量和等于零,地中没有电容电流经过,中性点对地电位为零,即中性点与地电位一同。
这时中性点接地与否对各相对地电压没有任何影响。
但是,傍边性点不接地体系的各相对地电容不持往常,及时在正常工作状况下,中性点的对地电位便不再是零,通常此状况称为中性点位移即中性点不再是地电位了。
这种景象的发作,多是因为架空线路摆放不对称而又换位不彻底的要素构成的。
在中性点不接地的三相体系中,当一相发作接地时:一是未接地两相的对地电压添加到√3倍,即等于线电压,所以,这种体系中,相对地的绝缘水平应依据线电压来计划。
二是各相间的电压巨细和相位依然不变,三相体系的平衡没有遭到损坏,因而可持续工作一段时刻,这是这种体系的最大利益。
但不许长时直接地工作,分外是发电机直接供电的电力体系,因为未接地相对地电压添加到线电压,一相接地工作时刻过长或许会构成两相短路。
所以在这种体系中,通常应装设绝缘监督或接地维护设备。
当发作单相接地时能宣告信号,使值勤人员活络选用办法,从速消除缺陷。
一相接地体系容许持续工作的时刻,最长不得逾越2h。
三是接地址经过的电流为电容性的,其巨细为正内情对地电容电流的3倍,这种电容电流不简略暂停,或许会在接地址致使弧光解析,周期性的暂停和从头发作电弧。
弧光接地的持续间歇性电弧较风险,或许会致使线路的谐振现场而发作过电压,损坏电气设备或翻开成相间短路。
故在这种体系中,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维护设备。
2、中性点经消弧线圈接地的三相体系上面所讲的中性点不接地三相体系,在发作单相接地缺陷时虽还能够持续供电,但在单相接地缺陷电流较大,如35kV体系大于十A,十kV体系大于30A时,就无法持续供电。
我国电力系统中性点接地方式主要有两种,即:1、中性点直接接地方式(包括中性点经小电阻接地方式)。
2、中性点不直接接地方式(包括中性点经消弧线圈接地方式)。
中性点直接接地系统(包括中性点经小电阻接地系统),发生单相接地故障时,接地短路电流很大,这种系统称为大接地电流系统。
中性点不直接接地系统(包括中性点经消弧线圈接地系统),发生单相接地故障时,由于不直接构成短路回路,接地故障电流往往比负荷电流小得多,故称其为小接地电流系统。
在我国划分标准为fO∕Xl≤4~5的系统属于大接地电流系统,XO/X1 >4-5的系统属于小接地电流系统注:X0为系统零序电抗,Xl为系统正序电抗。
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工作规程。
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,投资省。
适用于农村IOkv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,其流过故隙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。
发电机中性点接地方式及作用发电机中性点接地一般有以下几类:1.中性点不接地:当发生单相接地故障时,其故障电流就是发电机三相对地电容电流,当此电流小于5A时,并没有烧毁铁芯的危险。
发电机中性点不接地方式,一般适用于小容量的发电机。
(中性点经单相电压互感器接地:实际上这也是一种中性点不接地方式,单相电压互感器仅仅用来测量发电机中性点的基波和三次谐波电压。
这种接地方式能实现无死区的定子接地保护)2.中性点直接接地:在这种接地种方式下,接地电流很大,需要立即跳开发电机灭磁开关和出口断路器(或发变组出口断路器)。
3.中性点经消弧线圈接地:在发生单相接地故障时,消弧线圈将在零序电压作用下产生感性电流,从而对单相接地时的电容电流起补偿作用(采用过补偿方式,以避免串联谐振过电压)。
这种方式也可以实现高灵敏度既无死区的定子接地保护。
4.中性点经单相变压器高阻接地:发电机中性点通过二次侧接有电阻的接地变压器接地,实际上就是经大电阻接地,变压器的作用就是使低压小电阻起高压大电阻的作用,这样可以简化电阻器结构、降低造价。
大电阻为故障点提供纯阻性的电流,同时大电阻也起到了限制发生弧光接地时产生的过电压的作用。
注意发电机起励升压前要检查接地变压器上端的中性点接地刀闸合好。
发电机中性点经单相变压器高阻接地接地装置设计及选型1.发电机中性点接地电阻的计算原则1)接地点阻性电流>(1.0~1.5)容性电流(以保证过电压不超过2.6倍相电压即1.5倍的线电压1.5U N=2.6U X)2)3A<接地点总电流<(10~15A),以满足保护灵敏度和不烧坏铁芯的要求;3)10kv 10MW发电机最大容性电流<4A C<2.1 uF2.电容及电容电流计算:1)发电机定子绕组三相对地电容C of=0.7242uF(发电机厂家提供);2)10kV母线每100m三相母线电容电流约为0.05A(假设为260米高压连接母排)0.05×2.6=0.13A即三相对地电容C ol=0.06829uF3)发电机出口至升压主变低压绕组间单相对地等值电容为C02=0.2uF(经验值);4)主变低压侧三相对地电容20470PF即0.02047 uF5)阻容参数:单相电容0.1 uF,三相为0.3 uF发电机的三相对地总电容:C =0.7242+0.06829+0.6+0.02047+0.3=1.71296uF发电机系统电容电流为:I C =ω CU X ×103=2πf CU X ×103=314×1.71296×106-×10.5/3×103=3.26A2. 接地电阻值的选择:接入发电机中性点高电阻的大小,将影响发电机单相接地时健全相暂时过电压值。
中性点接地和中性点不接地的区别
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
上面所讲的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。
为了克服这个缺陷,便出现了经消弧线圈接地的方式。
目前在35kV电网系统中,就广泛采用了这种中性点经消弧线圈接地的方式。
消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线圈,装设在变压器或发电机的中性点。
当发生单相接地故障时,可形成一个与接地电容电流大小接近相等而方向相反的电感电流,这个滞后电压90°的电感电流与超前电压90°的电容电流相互补偿,最后使流经接地处的电流变得很小以至等于零,从而消除了接地处的电弧以及由它可能产生的危害。
消弧线圈的名称也是这么得来的。
当电容电流等于电感电流的时候称为全补偿;当电容电流大于电感电流的时候称为欠补偿;当电容电流小于电感的电流的时候称为过补偿。
一般都采用过补偿,这样消弧线圈有一定的裕度,不至于发生谐振而产生过电压。
3、中性点直接接地
中性点直接接地的系统属于较大电流接地系统,一般通过接地点的电流较大,可能会烧坏电气设备。
发生故障后,继电保护会立即动作,使开关跳闸,消除故障。
目前我国110kV 以上系统大都采用中性点直接接地。
对于不通等级的电力系统中性点接地方式也不一样,一般按下述原则选择:220kV以上电力网,采用中性点直接接地方式;110kV接地网,大都采用中性点直接接地方式,少部分采用消弧线圈接地方式;20~60kV的电力网,从供电可靠性出发,采用经消弧线圈接地或不接地的方式。
但当单相接地电流大于10A时,可采用经消弧线圈接地的方式;3~10kV电力网,供电可靠性与故障后果是其最主要的考虑因素,多采用中性点不接地方式。
但当电网
电容电流大于30A时,可采用经消弧线圈接地或经电阻接地的方式;1kV以下,即220/380V 三相四线制低压电力网,从安全观点出发,均采用中性点直接接地的方式,这样可以防止一相接地时换线超过250V的危险(对地)电压。
特殊场所,如爆炸危险场所或矿下,也有采用中性点不接地的。
这时一相或中性点应有击穿熔断器,以防止高压窜入低压所引起的危险。
4、中性点接地的优越性
在220/380V三相四线制低压配电网络中,配电变压器的中性点大都实行工作接地。
这主要是因为这样做具有下述优越性:一是正常供电情况下能维持相线的对地电压不变,从而可向外(对负载)提供220/380V这两种不同的电压,以满足单相220V(如电灯、电热)及三相380V(如电动机)不同的用电需要。
二是若中性点不接地,则当发生单相接地的情况时,另外两相的对地电压便升高为相电压的几倍。
中性点接地后,另两相的对地电压便仍为相电压。
这样,即能减小人体的接触电压,同时还可适当降低对电气设备的绝缘要求,有利于制造及降低造价。
三是可以避免高压电窜到低压侧的危险。
实行上述接地后,万一高低压线圈间绝缘损坏而引起严重漏电甚至短路时,高压电便可经该接地装置构成闭合回路,使上一级保护动作跳闸而切断电源,从而可以避免低压侧工作人员遭受高压电的伤害或造成设备损坏。
所以,低压电网的配电中性点一般都要实行直接接地。
中性点有电源中性点与负载中性点之分。
它是在三相电源或负载按Y型联接时才出现。
对电源而言,凡三相线圈的首端或尾端连接在一起的共同连接点,称电源中性点,简称中点;而由电源中性点引出的导线便称中性线,简称中线,常用N表示。
三相四线制中性点不接地系统和三相四线制中性点接地系统。
一般情况下,当中性点接地时,则称为零线;若不接地时,则称为中线。
配电系统的三点共同接地。
为防止电网遭受过电压的危害,通常将变压器的中性点,变压器的外壳,以及避雷器的接地引下线共同于一个接地装置相连接,又称三点共同接地。
这样可以保障变压器的安全运行。
当遭受雷击时,避雷器动作,变压器外壳上只剩下避雷器的残压,减少了接地体上的那部分电压。