电力系统中性点运行方式特点
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电网中性点接地方式及选择要求电网中性点接地方式及选择要求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牢靠性、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。
一般来说,电网中性点接地方式也就是变电所中变压器的各级电压中性点接地方式。
因此,在变电所的规划设计时选择变压器中性点接地方式中应进行实在分析、全面考虑。
【电网中性点接地方式及选择要求】我国110kV及以上电网一般采纳大电流接地方式,即中性点有效接地方式(在实际运行中,为降低单相接地电流,可使部分变压器采纳不接地方式),这样中性点电位固定为地电位,发生单相接地故障时,非故障相电压上升不会超过1.4倍运行相电压;暂态过电压水平也较低;故障电流很大,继电保护能快速动作于跳闸,切除故障,系统设备承受过电压时间较短。
因此,大电流接地系统可使整个系统设备绝缘水平降低,从而大幅降低造价。
6~35kV配电网一般采纳小电流接地方式,即中性点非有效接地方式。
近几年来两网改造,使中、小城市6~35kV配电网电容电流有很大的加添,如不实行有效措施,将危及配电网的安全运行。
中性点非有效接地方式重要可分为以下三种:不接地、经消弧线圈接地及经电阻接地。
1中性点不接地方式适用于单相接地故障电容电流IC10A,以架空线路为主,尤其是农村10kV配电网。
此类型电网瞬间单相接地故障率占60%~70%,希望瞬间接地故障不动作于跳闸。
其特点为:单相接地故障电容电流IC10A,故障点电弧可以自熄,熄弧后故障点绝缘自行恢复;单相接地不破坏系统对称性,可带故障运行一段时间,保证供电连续性;【电网中性点接地方式及选择要求】通讯干扰小;单相接地故障时,非故障相对地工频电压上升31/2UC,此系统中电气设备绝缘要求按线电压的设计;当IC10A时,接地点电弧难以自熄,可能产生过电压等级相当高的间歇性弧光接地过电压,且持续时间较长,危及网内绝缘薄弱设备,继而引发两相接地故障,引起停电事故;系统内谐振过电压引起电压互感器熔断器熔断,烧毁TV,甚至烧坏主设备的事故时有发生。
电力系统中性点运行方式的探析作者:翁兴航来源:《城市建设理论研究》2013年第03期摘要:电力系统中性点接地方式是指电力系统中的发电机和变压器的中性点与地的连接方式。
它可以分为大接地电流系统和小接地电流系统,前者即中性点直接接地电流系统,后者又分为中性点不接地系统和中性点经消弧线圈或电阻接地系统。
中性点接地方式的选择涉及技术、经济、安全等多方面,是一个综合性的问题。
对这个问题的研究对于电力工作人员具有重要意义。
本文首先对电力系统中性点运行方式概述,提出了四种运行方式,接下来对四种运行方式的优缺点和系统运行进行了详细阐述。
关键词:电力系统;中性点;运行方式;接地;经消弧线圈接地Abstract: electric power system neutral point grounding mode is refers to the power system of generator and transformer neutral point and the mode of connection. It can be divided into big earth current system and small ground current system, the former is neutral point grounding current system directly, the latter is divided into isolated neutral system and the neutral point the arc suppression coil or resistance grounding system. Neutral point grounding way involved in the choice of technology, economy, security and other aspects, is a comprehensive problem. Research on this problem for power staff has the important meaning. This paper first on power system neutral point operation mode in this paper, author puts forward four kinds of mode of operation, the advantages and disadvantages of four kinds of operation mode and system running in detail.Keywords: electric power system; Neutral; Mode of operation; Ground; The arc suppression coil grounding中图分类号:TM711 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)一、电力系统中性点运行方式概述电力系统的中性点是指电力系统中发电机和变压器的中性点,其运行方式的选择是一个综合性的问题,是在充分考虑供电可靠性、系统绝缘水平、系统过电压、继电保护的要求、对通信线路的干扰以及系统稳定运行的要求等因素的基础上而确定的。
220kV变电站主变中性点运行方式摘要:220kV主变中性点接地方式与电网结构、绝缘水平、供电可靠性、保护的配置及发生接地故障时的短路电流及分布等方面都有很大的关系。
本文介绍了变压器中性点的几种运行方式及其特点,分析了220kV变电站主变中性点正常情况下的运行方式,及其零序网络。
关键词:主变;运行方式;零序网络引言电网中变压器中性点接地方式的选择,对电网的安全经济运行具有重要的作用。
它与电网的绝缘水平、保护配置、系统的供电可靠性、发生接地故障时的短路电流及分布等关系密切⑴。
一、变压器中性点运行方式三相交流电力系统中,变压器的中性点有三种运行方式:中性点不接地、中性点经阻抗或消弧线圈接地、中性点直接接地。
(一)中性点不接地中性点不接地系统发生单相短路时,故障相电压为零,正常相电压为原来的3倍,中性点电位由零变为相电压 .一,此时的短路电流为电容电流一-,线电压不变。
因此变压器中性点不接地方式运行对变压器的绝缘工频耐压水平要求更高,由于电容电流较小,当发生单相接地故障时,允许系统短时运行,提高了系统的可靠性。
中性点不接地系统中,零序网络没有形成回路,在发生不平衡故障时,系统中没有零序阻抗,也不会产生零序电流。
(二)中性点经消弧线圈接地对于线路较长的系统,输电导线对地电容较大,因而电容电流较大,中性点消弧线圈可以有效补偿电容电流,泄放线路上的过剩电荷来限制过电压。
然而,这种接地方式会使中性点电位升高,对变压器中性点绝缘要求较高。
(三)中性点直接接地当发生单相短路故障时,中性点直接接地系统的故障点短路电流较大,会引起停电,同时对运行人员及设备的安全构成威胁。
但这种运行方式下,中性点电位稳定,接近于零,正常相电压不变,不易引起相间短路。
中性点直接接地方式多见于110kV以上的电网。
因为110 kV以上的电网单相接地的概率比中低压电网小,所以只要提高输电线路的耐雷水平,安装自动重合闸装置,就可以基本实现系统的安全运行[2]。
电力系统得中性点运行方式在电力系统中,当变压器或发电机得三相绕组为星形联结时,其中性点可有两种运行方式:中性点接地与中性点部接地。
中性点直接接地系统称为大电流接地系统,中性点不接地与中性点经消弧线圈(或电阻)接地得系统称为小电流接地系统。
中性点得运行方式主要取决于单相接地时电气设备绝缘要求及供电可靠性。
图1-2列出了常用得中性点运行方式。
图中,电容C为输电线路对地分布电容。
图1-2 电力系统中性点运行方式a)中性点直接接地b)中性点不接地c)中性点经消弧线圈接地d)中性点经电阻接地中性点直接接地方式:当发生一相对地绝缘破坏时,即构成单相短路,供电中断,可靠性降低。
但就是,该方式下非故障相对地电压不变,电气设备绝缘水平可按相电压考虑。
此外,在380/220V低压供电系统中,线对地电压为相电压,可接入单相负荷。
中性点不接地方式:当发生单相接地故障时,线电压不变,而非故障相对地电压升高到原来相电压得√3倍,供电不中断,可靠性高。
电力系统得构成图示一个完整得电力系统由分布各地得各种类型得发电厂、升压与降压变电所、输电线路及电力用户组成,它们分别完成电能得生产、电压变换、电能得输配及使用,如图所示。
电力系统得组成示意图低压接地系统字母表示含义解释1 )国际电工委员会( IEC )规定得供电方式符号中,第一个字母表示电力(电源)系统对地关系。
如 T 表示就是中性点直接接地; I 表示所有带电部分绝缘。
2 )第二个字母表示用电装置外露得可导电部分对地得关系。
如 T 表示设备外壳接地,它与系统中得其她任何接地点无直接关系; N 表示负载采用接零保护。
3 )第三个字母表示工作零线与保护线得组合关系。
如 C 表示工作零线与保护线就是合一得,如TN-C ; S 表示工作零线与保护线就是严格分开得,所以 PE 线称为专用保护线,如 TN-S 。
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高阻抗接地。
电力系统的中性点运行方式在电力系统中,当变压器或发电机的三相绕组为星形联结时,其中性点可有两种运行方式:中性点接地和中性点部接地。
中性点直接接地系统称为大电流接地系统,中性点不接地和中性点经消弧线圈(或电阻)接地的系统称为小电流接地系统。
中性点的运行方式主要取决于单相接地时电气设备绝缘要求及供电可靠性.图1-2列出了常用的中性点运行方式.图中,电容C为输电线路对地分布电容。
图1-2 电力系统中性点运行方式a)中性点直接接地b)中性点不接地c)中性点经消弧线圈接地d)中性点经电阻接地中性点直接接地方式:当发生一相对地绝缘破坏时,即构成单相短路,供电中断,可靠性降低。
但是,该方式下非故障相对地电压不变,电气设备绝缘水平可按相电压考虑。
此外,在380/220V低压供电系统中,线对地电压为相电压,可接入单相负荷。
中性点不接地方式:当发生单相接地故障时,线电压不变,而非故障相对地电压升高到原来相电压的√3倍,供电不中断,可靠性高。
电力系统的构成图示一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成,它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用,如图所示。
电力系统的组成示意图低压接地系统字母表示含义解释1 )国际电工委员会( IEC )规定的供电方式符号中,第一个字母表示电力(电源)系统对地关系.如 T 表示是中性点直接接地; I 表示所有带电部分绝缘。
2 )第二个字母表示用电装置外露的可导电部分对地的关系.如 T 表示设备外壳接地,它与系统中的其他任何接地点无直接关系; N 表示负载采用接零保护。
3 )第三个字母表示工作零线与保护线的组合关系。
如 C 表示工作零线与保护线是合一的,如TN-C ; S 表示工作零线与保护线是严格分开的,所以 PE 线称为专用保护线,如 TN—S 。
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高阻抗接地.第二个字母表示电气装置的外露可电导部分与地的关系:T-电气装置的外露可电导部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点;N-电气装置的外露可电导部分与电源端接地点有直接电气连接。
简述电力系统中性点的运行方式在电力设备运行过程中,往往由于各种原因成效性与危险性并存,在这样的情况下,选择一种相对可靠的运行方式是十分重要的。
中性点运行方式为设备运行提供了更好的成效性,但就目前一些变电站电力设备运行情况来看,采用中性点运行方式的同时,也存在一些影响运行安全的问题。
本文将从安全角度出发,通过对不同中性点运行方式的分析和比较,提出了一些电力系统中性点运行方式的新方法。
标签:接地方式;中性点;运行方式电动机、变压器等电力设备的中性点运行方式不是一蹴而就的事情,其中要涉及到物理、数学等方面的知识,而且据相关资料表明,中性点接地运行方式在采用过程中要考虑设备运行的绝缘情况、送电设备自身以及运行的稳定性、电闸的安全性、通信信号干扰、电压的数值等方面的问题,因此对中性点运行方式进行合理的分析和探讨是十分重要的。
1 电力系统中性点接地方式的分类电力系统中性点接地方式有两大类:一类是中性点直接接地或经过低阻抗接地,称为大接地系统;另一类是中性点不接地,消弧线圈或高阻抗接地,称为小接地系统。
其中采用最广泛的是中性点不接地、中性点经过消弧线圈接地和中性点直接接地3种方式,下面以这3种接地方式为例进行探讨。
1.1 中性点不接地方式三相变压器绕组的引出线活动端不接地而负荷三相绕组的电压,就是中性点不接地方式,由于采用这种运行方式简便而且不需任何投资,被广泛应用到了户外10kV架空电线电力运输网络中。
这种运行方式明显优势就是在单相发生接地情况时,没有达到短路程度,除了三相对地电位有变化外,并不会影响送电线路的运行,但持续时间不能过长,在单相出现故障情况下。
另两相的电压就对升高,如果这时没有出现故障的两相线路存在绝缘隐患,将会引起接地短路而导致设备等事故的发生。
因此在采用中性点不接地运行方式过程中,安装相关的监察装置,以便相关人员在巡察过程中对问题能及时发现及时处理。
从而保证电力设备安全运行。
另外,配电网采用不接地方式运行过程中,在发生单相接地故障时,总线路就会因为出现电容电流而导致电容电流过大的现象,如果电流超过10安时,在接地处就会出现燃起的电弧,在接地处电阻恢复过程中还会引发接连不断的周期性电弧。
电力系统中性点运行方式特点
作者/张伟斌,河钢集团宣钢检修公司
文章摘要:中性点接地方式是一个综合性很强的技术问题,随着配电容量的不断增大,选择一种合适的中性点接地方式尤为重要,对电力 系统的安全运行起着重要的作用。
选择因此本文以此为背景对各种中性点运行方式的特点进行了分析和比较,并根据其不同特点,列举了 我国电力系统种主要运用的中性点接线方式。
关键词:中性点接地;消弧线圈;电力系统
电力系统中性点接地方式有两大类:一类是中性点直接 接地或经过低阻抗接地;另一类是中性点不接地,经过消弧 线圈或高阻抗接地。
其中采用最广泛的是中性点接地、中性 点经过消弧线圈接地和中性点直接接地等三种方式。
本文结 合自身经验介绍各种接地方式的特点,供大家选择时参考。
1•中性点不接地系统
当中性点不接地的系统中发生一相接地时,接在相间电 压上的受电器的供电并未遭到破坏,它们可以继续运行,但 是这种电网长期在一相接地的状态下运行,也是不能允许的,因为这时非故障相电压升高,绝缘薄弱点很可能被击穿,而 引起两相接地短路,将严重地损坏电气设备。
所以,在中 性点不接地电网中,必须设专门的监察装置,以便使运行人 员及时地发现一相接地故障,从而切除电网中的故障部分。
在中性点不接地系统中,当接地的电容电流较大时,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,即周期地熄灭与重燃的电弧。
由于电网是一 个具有电感和电容的振荡回路,间歇电弧将弓丨起相对地的过 电压,其数值可达(2.5〜3) Ux。
这种a电压会传输到与接 地点有直接电连接的整个电网上,更容易引起另一相对地击 穿,而形成两相接地短路。
在电压为3-10kV的电力网中,一相接地时的电容电流不 允许大于30A,否则,电弧不能自行熄灭。
在20〜60kV电 压级的电力网中,间歇电弧所引起的过电压,数值更大,对 于设备绝缘更为危险,而且由于电压较高,电弧更难自行熄灭。
因此,在这些电网中,规定一相接地电流不得大于10A〇2•中性点经消弧线圈接地系统
当一相接地电容电流超过了上述的允许值时,可以用中 性点经消弧线圈接地的方法来解决,该系统即称为中性点经 消弧线圈接地系统。
消弧线圈主要有带气隙的铁芯和套在铁芯上的绕组组 成,它们被放在充满变压器油的油箱内。
绕组的电阻很小,电抗很大。
消弧线圈的电感,可用改变接入绕组的匝数加以 调节。
显然,在正常的运行状态下,由于系统中性点的电压 三相不对称电压,数值很小,所以通过消弧线圈的电流也很76 I电子制作2017年2-3月小。
采用过补偿方式,即使系统的电容电流突然的减少(如 某回线路切除)也不会引起谐振,而是离谐振点更远。
在中性点经消弧线圈接地的系统中,一相接地和中性点 不接地系统一样,故障相对地电压为零,非故障相对地电压 升高,三相线电压仍然保持对称和大小不变,所以地也允许 暂时运行,但不得超过两小时,消弧线圈的作用对瞬时性接 系统故障尤为重要,因为它使接地处的电流大大减小,电弧 可能自动媳灭。
接地电流小,还可减轻对附近弱点线路的影 响。
在中性点经消弧线圈接地的系统中,各相对地绝缘和 中性点不接地系统一样,也必须按线电压设计。
3•中性点直接接地系统
中性点的电位在电网的任何工作状态下均保持为零。
在 这种系统中,当发生一相接地时,这一相直接经过接地点和 接地的中性点短路,一相接地短路电流的数值最大,因而应 立即使继电保护动作,将故障部分切除。
中性点直接接地 或经过电抗器接地系统,在发生一相接地故障时,故障的送 电线被切断,因而使用户的供电中断。
运行经验表明,在 1000V以上的电网中,大多数的一相接地故障,尤其是架空 送电线路的一相接地故障,大都具有瞬时的性质,在故障部 分切除以后,接地处的绝缘可能迅速恢复,而送电线可以立 即恢复工作。
目前在中性点直接接地的主要优点是它在发生 一相接地故障时,非地的电网内,为了提高供电可靠性,均 装设自动重合闸装置,在系统一相接地线路切除后,立即自 动重合,再试送一次,如为瞬时故障,送电即可恢复。
故障相地对电压不会增高,因而各相对地绝缘即可按相 对地电压考虑。
电网的电压愈高,经济效果愈大;而且在中 性点不接地或经消弧线圈接地的系统中,单相接地电流往往 比正常负荷电流小得多,因而要实现有选择性的接地保护就 比较困难,但在中性点直接接地系统中,实现就比较容易,由于接地电流较大,继电保护一般都能迅速而准确地切除故 障线路,且保护装置简单,工作可靠。
4•目前我国电是:
(1) 6-10kV系统,由于设备绝缘水平按线电压考虑对
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确定能够进行解、合环操作。
(2)在转移解、合环线路的负 荷时,要想供电所提交解、合环操作的申请,在申请中要明 确表明解环点、合环点的位置,并且需要调度调控中心进行 审批。
⑶对解、合环操作计划检修时,要提前一天发出检 修的命令,提前安排每个操作部门的工作,保证充分的准备解、合环操作,提高解、合环的效率,减少解环、合环的工作时间。
在临时检修时,解、合环操作的技术要点是:若解、合环线 路存在问题时,会影响线路中的电容,导致接地的情况出现,这种情况下不能进行解、合环操作。
只有在配电网的安全性 能不受影响时才能进行解、合环操作,降低用电用户的停电 时间和次数。
当设备故障时,解、合环操作需要在故障处理 完成后,确保达到解、合环操作条件后才能进行G]。
■2.2对合环成功的核查
对合环成功的核查是保证解、合环操作成功的重要步骤。
在进行合环操作时要注意:(1)必须分开进行解环、合环 的操作。
调度工作人员在任何情况下都不能同时下达操作命 令,应该单独进行下令,在下达合环命令后,收到合环操作 成功后的反馈信息,确认操作成功后,才能进行解环指令的 下达。
(2)确认合环点的潮流。
在收到操作成功后的反馈,应当对合环点的潮流进行检查计算,以便确认合环是否操作 成功。
若合环点的潮流值极小或者没有时,应当暂停操作,对合环操作状态进行分析。
先对合环点的设备状态进行确认,看是否是由于设备未操作到位引起的;再对合环点任意一端 的电压进行尝试性的改变,并查看合环点的潮流是否有相应 的变化在正常的合环操作中要避免在杆上开关合环,特 别是合环后要核对开关有无潮流,否则会导致母线失压。
■2.3对解环后负荷的控制
在解环后的技术要点是控制好解环后的负荷**[4]。
当合环 操作成功后,调度工作人员可进行解环操作指令的下达。
需要工作人员对解环后的配电线路进行监控,对电流进行限额 控制。
在合环操作中已经对线路负荷进行设备的限额处理,因此在解环操作中一般不会出现超过设备限额的情况。
但是 时间长久后,线路负荷也随之发生改变,由于输电方式为备 用方式,此时的输送容量比较小,很容易就会出现高负荷超 过设备的限额。
因此需要工作人员对输送设备的负荷情况进 行实时监控,若负荷出现变化,及时向调度工作人员进行汇报。
3•结论
配电网在合环操作时电流会变大,瞬间大电流会使继电 保护发生误动现象,有可能造成电网停电事件,配电网解环 时会出现馈线过载等情况,这是造成配电网合、解环失败的 最主要因素。
随着人们对配电网供电可靠性要求越来越高,调度工作人员需要格外注意配电网的解、合环操作,通过提 高技术手段与管理手段,从而提高供电可靠性。
在操作过程 中,需要注意在线路检修时,合、解环操作的技术要点,并 对合环成功后进行核对和检查,对解环后的负荷进行控制,确保解、合环操作的正确性,降低调度工作过程中事故的发 生,提高配电网运行的安全稳定性和供电的可靠性。
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(上接第76页)
于设备造价影响不大,为了提高供电可靠性,一般均采用中 性点不接地或经消弧线圈接地的方式。
(2) 110kV及以上的系统,主要考虑降低设备绝缘水 平,简化继电保护装置,一般均采用中性点直接接地的方式。
并采用送电线路全线架设避雷线和装设自动重合闸装置等措 施,以提高供电可靠性。
(3) 6-10kV系统,是_种中间情况,_般_相接地时的电容电流不很大,网络不很复杂,设备绝缘水平的提高或
降低对于造价影响不很显著,所以_般均采用中性点经消弧 线圈接地方式。
但电压380/220V的系统,采用三相五线制,零线是为了取 得机电压,地线是为了安全。
5.结语
强大的电力系统现已遍布世界各地,在理论研究不断深 化和运行经验长期积累的基础上,本文通过中性点接地的不 同方式及特点比较,列举出我国常用电力系统中的中性点接 地方式,对于输配电及线路设计可以学习借鉴。
以提高系统 的运行绩效,使效益投资比更高、运行维护费用更低。
在选 定方案的决策过程中,必须根据系统的现状和发展规划进行
(4) lk v以下的电网的中性点采用不接地方式运行。
全面的技术经济比较,避免因失误造成不良后果。
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