电力系统中中性点接地方式
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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。
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。
电力系统中性点接地方式研究1. 引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施之一。
而电力系统的接地方式在保障系统安全稳定运行中起着重要作用。
其中,中性点接地方式是一种常用的接地方式。
本文将围绕电力系统中性点接地方式展开研究,并讨论其优缺点以及适用场景。
2. 中性点接地方式的定义和原理中性点接地方式是指将电力系统的中性点连接到地面成为接地点。
在电力系统中,中性点是指电源系统的零线或者中间点。
中性点接地方式通过将电力系统的中性点与地之间建立导通来保证系统的安全可靠运行。
中性点接地方式的原理是基于电力系统中存在不对称故障电流以及系统的短路电流。
中性点接地方式可将故障电流引入接地系统中从而达到减小故障电流和系统损伤的目的。
中性点接地方式一般包括直接接地方式、绝缘中性点接地方式和阻抗中性点接地方式。
3. 直接接地方式直接接地方式是指将电力系统的中性点直接与地面连接。
该方式对系统的故障电流有较好的限制作用。
当电力系统出现故障时,故障电流将通过接地导线流入地面,从而避免了故障电流在系统中流动导致系统的破坏。
这种方式具有简单可行、成本较低的优点。
然而,直接接地方式容易造成电流过大,可能引发火灾和电击等安全问题。
4. 绝缘中性点接地方式绝缘中性点接地方式是指电力系统的中性点通过绝缘设备与地电网分离,以避免故障电流通过接地导线流入地面。
该方式主要采用绝缘变压器或绝缘连接器来实现。
绝缘中性点接地方式可以有效降低故障电流的产生,从而减少系统的故障率。
但是,绝缘中性点接地方式需要采用额外的绝缘设备,增加了系统的复杂性和成本。
5. 阻抗中性点接地方式阻抗中性点接地方式是指将电力系统的中性点通过接入阻抗设备与地接地。
阻抗中性点接地方式能够有效地限制故障电流的大小,从而减小故障带来的影响。
该方式具有较低的接地电流和较好的安全性能。
然而,阻抗中性点接地方式需要考虑接地设备的阻抗数值及其选择,需要经过详细的计算和设计。
6. 不同接地方式的比较和选择不同的中性点接地方式在实际应用中具有各自的优缺点。
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。
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。
第八章电力系统中性点接地方式8-1 概述电力系统三相交流发电机、变压器接成星形绕组的公共点,称为电力系统中性点。
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。
我国电力系统广泛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。
根据主要运行特征,可将电力系统按中性点接地方式归纳为两大类:(1)非有效接地系统或小接地电流系统。
含中性点不接地、经消弧线圈接地及经高阻抗接地的系统。
通常这类系统有X0X1>3,R0X1>1。
当发生单相接地故障时,接地电流被限制到较小数值,非故障相的对地稳态电压可能达到线电压。
(2)有效接地系统或大接地电流系统。
含中性点直接接地及经低阻抗接地的系统。
通常这类系统有X0X1≤3,R0X1≤1。
当发生单相接地故障时,接地电流有较大数值,非故障相的对地稳态电压不超过线电压的80%。
电力系统的中性点接地方式是一个涉及到多方面的综合性技术问题。
包括:短路电流大小、供电可靠性、过电压大小及绝缘配合、继电保护合自动装置的配置及动作状态、系统稳定、通信干扰等等。
8-2 中性点非有效接地系统一、中性点不接地系统中性点不接地又叫做中性点绝缘。
在这种系统中,中性点对地的电位是不固定的,在不同的情况下,它可能具有不同的数值。
中性点对地的电位偏移称为中性点位移。
中性点位移的程度,对系统绝缘的运行条件来说是至为重要的。
1.中性点不接地系统的正常运行中性点不接地系统正常运行时,中性点的对地电位,称为不对称电压,用U no表示。
U nO =−UU Y U +U V Y V +U W Y W Y U +Y V +Y W(8−2) 取UU 为参考量,即 UU =U U =U ph , U V =a 2U ph , U W =aU ph (8−3) 其中:a =e j120°=1+j 3, a 2=e −j120°=−1−j 3,1+a +a 2=0 考虑到三相泄漏电导g U 、g V 、g W 大致相同,以g 表示: U nO =−U ph ρ1(8−4) ρ=C U +a 2C V +aC W U V W (8−5) d =3g U V W(8−6) ρ近似地代表中性点不接地系统正常运行时不对称电压UnO 与相电压U ph 的比值(因d ≪1),称为系统的不对称度。
中性点经电阻接地方式适用范围及优缺点引言在电力系统中,中性点经过电阻接地是一种常见的接地方式。
该方式通过在中性点接入一定的电阻,以将电网中的故障电流引导到地面。
本文将讨论中性点经电阻接地方式的适用范围及其优缺点。
适用范围中性点经电阻接地方式适用于低、中压电力系统,通常是在配电系统中使用。
以下是其主要适用范围的描述:1.低电压系统:中性点经电阻接地方式在低电压系统中应用广泛。
由于低压系统的短路电流较小,接地电阻通常较大,可以有效地限制故障电流的大小。
2.中电压系统:在中电压系统中,中性点经电阻接地方式也是一种常用的接地方式。
虽然中电压系统的短路电流较高,但通过选择合适的接地电阻值,仍然可以实现可靠的故障电流引导。
3.配电系统:中性点经电阻接地方式特别适用于配电系统。
配电系统通常包含大量的变压器和负载,电流较小。
中性点经电阻接地方式能够为这些系统提供经济实用的接地方法。
优点中性点经电阻接地方式具有以下优点:1.安全性:中性点经电阻接地方式可以有效地避免电网中出现的接地故障对人员和设备的危害。
通过引导故障电流到地面,可以防止电压过高对系统的进一步损坏。
2.经济性:与其他接地方式相比,中性点经电阻接地方式具有一定的经济性。
接地电阻的选择可以根据实际需求进行,因此可以满足不同系统的接地要求,同时减少了成本。
3.灵活性:中性点经电阻接地方式具有较高的灵活性。
电阻值可以根据实际需求进行调整,以满足不同系统的接地要求。
这也使得它更易于应用于各种不同的电力系统。
缺点中性点经电阻接地方式也存在一些缺点,需注意以下方面:1.效果受限:中性点经电阻接地方式的效果受限于接地电阻的大小。
如果选择的电阻值过大,可能导致故障电流无法及时引导到地面,影响系统的安全性。
2.部分故障电流仍在系统中循环:由于接地电阻的存在,部分故障电流仍然会在系统中循环,导致接地系统的功耗增加。
这可能对系统的运行效率和能源消耗产生一定影响。
结论中性点经电阻接地方式在低、中压电力系统中应用广泛,尤其适用于配电系统。
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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。
电力系统中中性点接地方式
主要有三种接地方式:
中性点不接地。
2,中性点经消弧线圈接地。
3,中性点直接接地
一、中性点不接地
A
B
C
1、适用范围
(1) 适用于单相接地故障电容电流IC<10A、以架空线路为主的配电网。
此类型电网瞬时性单相接地故障占故障总数的60%~70%,希望瞬时性单相接地故障时不马上跳闸。
2、中性点不接地系统的特点:
(1) 单相接地故障电流小于10A,故障点电弧可以自熄;熄弧后绝缘可以自行恢复;
(2) 单相接地时不破坏系统对称性,可以带故障运行一段时间,以便查找故障线路;
Ica
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Ub
Uc
正常运行时向量图
(3)通讯干扰小; (4) 简单、经济。
单相接地故障时,非故障相对地工频电压升高√3 倍,在中性点不接地电网中,各种设备的绝缘要按线电压来设计。
当Ic>10A 时,可能产生过电压倍数相当高的间歇性电弧接地过电压,这种过电压持续时间长,过电压遍及全网,对网内绝缘较差的设备、有绝缘弱点的设备、绝缘强度较低的旋转电机等都存在较大的威胁,在一定程度上影响电网的安全运行。
因间歇电弧过电压引起多点接地、或烧毁主设备、或造成停电事故在许多电网都有多次发生。
系统发生谐振过电压引起烧容断器、烧毁PT 、甚至烧
Ua
Ub
Uc
中性点位移向量图
(二) 、中性点经消弧线圈接地方式; 1、
适用范围:
适用于单相接地故障电容电流IC>10A 、瞬时性单相接地故障多的以架空线路
为主的电网。
2、中性点经消弧线圈接地方式的特点
: (1) 利用消弧线圈的感性电流对电网的对地电容电流进行补偿,使单相接地故障电流<10A ,从而使故障点电弧可以自熄; (2) 故障点绝缘可以自行恢复;
(3) 可以减少间隙性弧光接地过电压的概率; (4) 单相接地时不破坏系统对称性,可以带故障运行一段时间,以便查找故障线路; 3、对以电缆线路为主的城市配网,消弧线圈接地方式存在的一些问题:
(1) 单相接地故障时,非故障相对地电压升高到√3 相电压以上,持续时间长、波及全系统设备,可能引起第二点绝缘击穿,引起事故扩大事故。
(2) 消弧线圈不能补偿谐波电流,有些城市电网谐波电流占的比例达5%-15%,仅谐波电流就可能远大于10A ,仍然可能发生弧光接地过电压。
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注意事项
(3)对于电容电流很大的配电网,如果通过补偿要使单相接地故障电流Ijd <10A,就必须使系统保持较小的脱谐度,系统的脱谐度过小,对由于三相电容不对称引起的中性点位移电压会产生较强的放大作用,使中性点电压偏移超过规程允许值(<15%Un),保护将发出接地故障信号。
另外脱谐度太小,系统运行在接近谐振补偿状态,将给系统运行带来极大的潜在危险(谐振过电压);要保证中性点位移电压不超过规程允许值,就要增大脱谐度,然而,脱谐度过大,将导致残余接地电流太大(Ijd >10A),又可能引起间歇性弧光接地过电压。
很难保证既使残余接地电流Ijd <10A,又保证中性点位移电压不超过规程允许值这两个相互制约的条件。
(3)消弧线圈的调节范围受到调节容量限制,调节容量与额定之比一般为1/2,如按终期要求选择,工程初期系统电容电流小,消弧线圈的最小补偿电流偏大,可能投不上;如按工程初期的要求选择,工程终期系统电容电流大,消弧线圈的最大补偿电流又偏小,也不能满足合理补偿的要求。
(4)在运行中,消弧线圈各分接头的标称电流和实际电流会出现较大误差,运行中就发生过由于实际电流与名牌电流误差较大而导致谐振的现象。
(5) 由于系统的运行方式及系统电压经常变化,系统的电容电流经常变化,跟踪补偿困难。
目前的自动跟踪补偿装置呈百花齐放的景象,实际运行考验时间较短,运行情况还不理想。
而且价格高、结构复杂、维护量大,不适应无人值班变电站的要求。
(6) 由于上述原因,中性点经消弧线圈接地仅能降低弧光接地过电压的概率,不能消除弧光接地过电压,也不能降低弧光接地过电压的幅值,弧光过电压倍数也很高,江苏省电力试验所在迈高桥变电站实测数值达 6.95PU,对设备绝缘威胁极大。
特别是对结构紧凑型配电装置及电缆线路,更易造成绝缘击穿或相间短路,造成设备烧毁的大事故。
根据近年统计记录分析,随着城市电网电容电流的迅速增大,发生高倍数弧光过电压的概率增加,深圳市中性点电网在1995年前采用中性点不接地及经消弧线圈接地方式,据统计,1992—1995四年时间发生24次因过电压造成变电站出口短路,烧坏主变5台,10KV开关柜烧坏事故娄有发生。
(7) 寻找单相接地故障线路困难,目前许多小电流接地选线方法的选线成功率还不理想,往往还要采用试拉法。
(8) 采用试拉法时,既造成非故障线路短时停电,又会引起操作过电压。
湖南省
电力试验研究所试验:对35KV 系统,在一相接地情况下,在非电阻接地系统中共进行了551相0—0.5—CO 操作循环,实测最大过电压倍数超过4.9PU 。
超
过4.1 PU 的概率达到16.5%,1984—1985年上海供电局和华东电力试验所在江宁变电站进行了切合35KV 空载电缆试验,也测得4.5PU 的过电压值。
(9) 系统谐振过电压高,谐振过电压持续时间长并波及全系统设备,常造成PT
烧坏、或PT 熔断器熔断。
武高所和广州供电局在区庄变电站试验中测得1/2分
频谐振过电压达2PU ,测得由合闸操作激发的3次高频谐振过电压达4PU ,测
得A 相导线断线并接地于负荷侧时,谐振过电压值为3.8PU 。
(10) 电缆排管或电缆隧道内的电缆发生单相接地时,不及时断开故障线路,可能引起火灾,上海某35KV 系统电缆就发生过单相接地一小时后引起火灾,烧
毁电缆隧道中40多条电缆的重大事故。
(11) 寻找故障线路时间较长,在带接地故障运行期间,容易引起人身触电事故。
(12) 单相接地时,非故障相电压升高至线电压或更高,在不能及时检出故障点的情况下,无间隙金属氧化物(MOA )避雷器长时间在线电压下运行,容易损坏甚至爆炸。
弧光接地过电压、谐振过电压幅值高、持续时间长,MOA 由于动作负载问题,一般不要求WGMOA 系统内过电压,不能有效利用MOA 的优良特性,不利于MOA 在配电网的推广使用。
A B C 消弧线圈
故障时中性点经消弧线圈接地示意图
Ua
Ub
Uc
Ic
—Uc —Ic
故障时中性点经消弧线圈接地示时向量图 (三) 中性点经电阻接地方式 中性点经电阻接地方式可分为三种:经高阻接地、经中电阻接地和经小电阻接地。
适用范围
1、 中性点经高电阻接地方式
中性点竟高阻接地方式适用于对地电容电流Ic<10A 的配电网,单相接地故障电流
(4)消除系统各种谐振过电压的最有效措施,中性点电阻相当于在谐振回路中的系统对地电容两端并接的阻尼电阻,由于电阻的阻尼作用,基本上可以消除系统的各种谐振过电压。
试验表明,只要中性点电阻不是太大(不大于1500Ω),均可以消除各种谐振过电压,电阻值越小,消除谐振的效果越好。
(5) 降低操作过电压,中性点经电阻接地的配网发生点相接地故障时,零序保护动作,可准确判断并快速切除故障线路,如果故障线路是电缆线路,考虑到接地故障一般是永久性故障,对故障线路不进行重合闸,不会引起操作过电压。
如果是架空线路,由于架空线路发生瞬时故障的可能性较大,在故障线路跳闸后,还将重合一次。
实测表明,不论重合成功与否,在重合闸过程中均无明显的谐振过程和过电压。
(6) 提高系统安全水平、降低人身伤亡事故,在低电阻接地系统发生接地故障时,零序保护可以在0.2 ~2.0秒内动作,将电源切除,这就大大降低了接触故障部位的机会,从而减少了人身触电伤亡的机会。
深圳市10kV配电网采用70多套中性点电阻接地装置,运行4年多,从未发生过因单相接地引起的人身或牲畜触电伤亡事故。
广州市10kV 配电网采用中性点小电阻接地方式后,人身触电伤亡事故也大幅下降。
(7) 由于在中性点经小电阻接地系统中单相接地故障时,非故障相的工频过电压可限制在1.7倍以下,暂态过电压倍数可限制在2.6倍以下,而且时间很短。
(8) 有利于无间隙金属氧化物避雷器(MOA)的推广使用,在中性点经电阻接地系统中,无间隙金属氧化物避雷器不会长期工作在很高的工频过电压和暂态过电压作用下,不会因为其通流容量不足和加速老化而发生爆炸,所以中性点经电阻接地系统适宜采用无间隙金属氧化物避雷器(MOA)。
(9) 有利于降低系统设备绝缘水平和提高系统安全可靠运行水平,由于系统的工频电压升高和暂态过电压倍数较低,加之无间隙金属氧化物避雷器保护性能优越,可以将雷电过电压和操作过电压限制到较低水平,所以,中性点经小电阻接地系统的电气设备承受的过电压数值低、时间短,可以适当降低设备的绝缘水平,节约设备投资,对采用原标准的设备则安全可靠性和设备使用寿命大大增长,同时也大大提高整个系统的运行可靠水平,具有明显的经济效益。
注意事项
A、按限制弧光接地过电压的要求选择
B、按保证继电保护灵敏度的要求选择
C、按降低对通信线路的干扰影响考虑
D、从对人生安全方面考虑
E 、从减小故障点接地短路电流考虑
A
B
C 故障时中性点直接接地(经电阻接地)接地示时示意图。