电力系统的中性点运行方式
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电力系统中性点运行方式的探析摘要电力系统中性点接地方式是一个涉及诸多因素的综合性问题,应充分考虑电网结构和供电及继电保护工作的可靠性、设备与线路的绝缘水平、人身安全及对通讯线路的干扰等因素,通过技术与经济的综合分析、比较,来选择合理的中性点接地方式。
随着科学技术的进步和我国经济的快速发展,电力负荷特性对电能的供应质量提出了更为严格的要求。
正确选择中性点的接地方式,是优化电力系统运行特性的前提条件,是关系到电网运行可靠性关键的技术问题。
本文以方大集团化工为例进行分析阐述。
关键词电力系统;中性点;运行方式中图分类号tm7 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)45-0026-02电力系统中性点接地方式是一个涉及诸多因素的综合性问题,应充分考虑电网结构和供电及继电保护工作的可靠性、设备与线路的绝缘水平、人身安全及对通讯线路的干扰等因素,通过技术与经济的综合分析、比较,来选择合理的中性点接地方式。
随着科学技术的进步和我国经济的快速发展,电力负荷特性对电能的供应质量提出了更为严格的要求。
正确选择中性点的接地方式,是优化电力系统运行特性的前提条件,是关系到电网运行可靠性关键的技术问题。
本文以方大集团化工为例进行分析阐述。
1 方大化工中性点接地方式的分类1.1中性点不接地系统方大化工6kv高压厂用电系统属于中性点不接地系统,当发生单相接地时,通过接地点的接地电流是系统正常时相对地电容电流的3倍,而且在设计时这个电流是不准超过规定值。
因此,发生单相接地时的接地电流对系统的正常运行基本上不受影响,当发生单相接地时,系统线电压的大小和相位差不变,从而对运行的电气设备的工作无任何影响。
另外系统中设备的绝缘水平是根据线电压设计的,配电装置往往提高一个电压等级选用,虽然非故障相对地电压升高1.732倍达到线电压,对设备的绝缘并不构成直接威胁,但也必须迅速检查到故障点,以免绝缘薄弱处第二相接地,引起短路,扩大事故。
中性点不接地系统电容电流中性点不接地的运⾏⽅式,电⼒系统的中性点不与⼤地相接。
我国3~66kV系统,特别是3~10kV系统,⼀般采⽤中性点不接地的运⾏⽅式。
中性点不接地系统正常运⾏时,各相对地电压是对称的,中性点对地电压为零,电⽹中⽆零序电压。
由于任意两个导体之间隔以绝缘介质时,就形成电容,所以三相交流电⼒系统中相与相之间及相与地之间都存在着⼀定的电容。
系统正常运⾏时,三相电压UA、UB、UC是对称的,三相的对地电容电流Ico.A、Ico.B、Ico.C也是平衡的。
所以三相的电容电流相量和等于0,没有电流在地中流动。
每个相对地电压就等于相电压。
当系统出现单相接地故障时(假设C相接地),故障电流Id(在下图中实际就是Ic)没有返回电源的通路,只能通过另外两⾮故障相(如A、B相)的对地电容返回电源。
I=U/Xc=ωCU,⽽C∝S/d,即与电容极板⾯积成正⽐、⽽与极板距离成反⽐。
所以线路对地电容,特别是架空线路对地电容很⼩,容抗很⼤,所以Id很⼩,按照规范,不得⼤于20A,同时作为此系统(如10KV 系统)负载⼯作的10KV变电所(10/0.38KV),其保护接地电阻按规范不得⼤于4Ω(交流电⽓装置的接地设计技术规范,DL/T 621),所以低压系统对地电位升⾼有限(⼀般不超80V,保护接地电阻做重复接地时不超50V)。
此时C相对地电压为0,⽽A相对地电压⽽B相相对地电压,同时U'a、U'b相差60度。
由此可见,C相接地时,不接地的A、B两相对地电压由原来的相电压升⾼到线电压(即升⾼到原来对地电压的√3 倍,即1.732倍),相位差60度。
C相接地时,系统接地电流(电容电流)IC应为A、B两相对地电容电流之和。
由于⼀般习惯将从电源到负荷⽅向取为各相电流的正⽅向,所以:。
IC=√3 ICA⼜因Ica=U’A/XC=√3 UA/XC=√3 IC0,因此IC=√3Ica= 3IC0,即⼀相接地的电容电流为正常运⾏时每相电容电流的三倍。
简析电力系统中性点运行方式特点摘要:国内中压电网以6KV、10KV、35KV三个电压应用最为普遍,但是随着电力行业的发展以及采用电缆线路用户数量的不断增加,导致电力系统中单相接地电容电流随着增加,电网内的单向接地故障很容易演变成严重的事故,给电力系统的正常运行造成干扰影响,由此带来了较大的经济损失。
因此,根据配电容量的大小,科学选择中性点接地方式对于保障电力系统的运行安全有重要作用,文章首先介绍了几种常见中性点接地系统特点,随后对其运行方式进行了简单分析。
关键词:电力系统;中性点;特点;运行方式引言中压电网的中性点接地方式和应用选择,一直是电网改造中关注的焦点问题。
在国内中压电网的供电系统中,常用的中性点运行方式主要有中性点不接地、中性点经小阻抗接地、中性点消弧线圈接地、中性点直接接地等几种方式。
1中性点不接地系统的特点在这种运行模式下,即便是电力系统中出现一相接地的状况,由于连接在相间电压上的受电器正常供电,因此整个电力系统仍然能够在短时间内保持原状运行,不会对正常的供电造成影响。
但是如果电力系统长期处于一相接地,导致非故障相的电压、电流逐渐升高,久而久之就容易在绝缘性能薄弱的区域造成电流击穿,造成接地短路故障,不仅会损害电气设备,严重情况下还会造成区域性的电网故障。
因此,在中性点不接地运行方式下,有必要对线路运行状况进行有效的监督,一旦发现一相接地的情况,立即采取系统断电处理,待故障消除后重新通电,保持电力系统安全运行。
在电力系统正常运行状态下,电网中的接地电容电流数值维持在恒定范围,如果因为某种原因的影响导致电容电流升高且超过额定值,就容易在接地处产生间隙电弧,表现为电弧不断的熄灭、重燃。
电弧重燃时产生极高的瞬时电流,对接地点造成较大的电流冲击。
如果电弧反复的熄灭、重燃,很容易造成电流的对地击穿,造成两相接地短路。
因此,为了有效保证中性点不接地运行模式下的电流系统安全,需要对电路中的电流值进行一定控制。
电力系统中性点的运行方式浅析吴国兴摘要:我国电网规模的不断扩大.对的安全稳定性提出了更高的要求。
电力系统中性点运行方式的控制管理水平,对整个电力系统的安全性和经济性有着十分重要的影响。
在对电力系统中性点运行方式进行控制时,就要根据技术要求和实际情况,对其连接方法进行选择.尽可能地提高电力系统的安全性。
介绍了电力系统中性点连接方式的相关内容,结合电力系统运行实例,分析了电力系统中性点运行方式对电力系统安全性的影响。
关键词:电力系统;中性点;运行方式引言电力系统的中性点是指发动机或变压器的中性点。
电力系统中性点运行方式的选择,是一个涉及到电力系统许多方面的综合性的技术课题,应该因地制宜,因时而异。
选择时应考虑到电力系统运行的可靠性、安全性、经济性及对通讯信号系统的干扰等多方面因素。
1 中性点接地方式及特点介绍电力系统中性点运行的方式选择要从实际出发,确定最适合地区电网运行状况的接地类型,更好地发挥其作用。
目前常用的电力系统中性点接地方式主要有中性点不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地以及直接接地这四种方式,不同的中性点接方式,在电力系统中的工作特点也不同。
1.1中性点不接地运行所谓的电力系统中性点不接地方式是指电力系统中性点对地绝缘,不需要在其中添加任何的附件设备就能实现电力系统中性点运行的方式。
这样不仅降低了电力系统中性点运行方式管理的工作量,还节省了投资资本,有效保障了电力系统的安全性。
目前,这种电力系统中性点不接地的方式,主要应用在10kV架空线路上的辐射形以及树状形的供电网络中。
不过,这种接地方式在实际应用的过程中,也十分容易发生电力系统辐射单相接地故障,造成一定的电量损失。
鉴于其造成的电量损失比较少,总体而言这种接地方式仍旧提高了电力系统的安全性、经济性和可靠性。
1.2中性点经电阻接地运行中性点经电阻接地运行是指在电力系统中性点和大地之间装设具有一定阻值的电阻,使电力系统和大地之间形成一个并联回路.这样不仅可以有效地防止过电压现象的出现,还可以大幅度地提高电力系统的供电质量,保障电力系统在运行过程中的安全性,从而满足人们工作和生活的供电需求。
电力系统分析练习题含答案一、单选题(共40题,每题1分,共40分)1、1l0kV及以上的电力系统应采用中性点运行方式是(____)。
A、不接地或经消弧线圈接地B、直接接地C、不接地D、经消弧线圈接地正确答案:B2、网络中某些节点的功率是由两侧向其流动,这种节点称为(____)。
A、电压分点B、电流分点C、功率分点D、电抗分点正确答案:C3、电力线路的平均额定电压较线路额定电压约高出(____)。
A、±5%B、10%C、5%D、±10%正确答案:C4、变压器消耗的无功功率是(____)。
A、容性B、不确定C、感性D、为0正确答案:C5、系统发生短路故障后,越靠近短路点,正序电压(____)。
A、越低B、不确定C、不变D、越高正确答案:A6、某线路首端电压10.5kV,末端电压10.2kV,首端电压偏移百分数为(____)。
A、3%B、2.86%C、2.94%D、5%正确答案:D7、用于连接220kV和110kV两个电压等级的降压变压器,其两侧绕组的额定电压应为(____)。
A、242kV,12lkVB、220kV,121kVC、220kV,115kVD、220kV,110kV正确答案:B8、单相短路接地的附加电抗等于(____)。
A、负序电抗串联零序电抗B、负序电抗C、负序电抗并联零序电抗D、0正确答案:A9、有功负荷备用一般为最大负荷的(____)。
A、2%-5%B、5%-1O%C、4%-5%D、5%-7%正确答案:A10、对电力系统并列运行的暂态稳定性而言,最不利的短路故障是(____)。
A、两相短路接地B、单相接地短路C、三相短路D、两相短路正确答案:C11、在变压器的参数计算中,用空载试验特性数据求的是(____)。
A、电阻和电抗B、电阻和电纳C、电抗和电导D、电导和电纳正确答案:D12、电力系统中的有功电源是(____)。
A、同步发电机B、静电电容器C、静止补偿器D、同步调相机正确答案:A13、两相短路接地的附加电抗等于(____)。
电力系统的中性点运行方式
作者:杜兴建
来源:《环球市场信息导报》2012年第07期
中性点运行方式:三相交流电力系统中,发电机和变压器的中性点接地方式。
我国电力系统中性点的三种运行方式:电源中性点不接地,中性点经阻抗(消弧圈或电阻)接地,中性点直接接地。
为了更好地满足电力系统正常运行时,采用何种中性点运行方式保证电力系统正常安全、可靠运行,以及短路后及时切断电源保证供电系统的正常运行具有重要意义。
电力系统;中性点;小电流接地;大电流接地;消弧线圈。
1.中性点不接地系统
电力系统中性点不接地和经消弧圈接地的系统,称为小电流接地系统。
我国3-60千伏系统,大多采用中性点不接地的运行方式,《电力设备过电压保护设计技术规程》(-79)规定,3-10千伏系统,当单相接地电流大于30安,20千伏及以上电网中,接地电流大于10安时,则采取中性点经消弧线圈接地的运行方式。
当系统发生单相接地故障时,以限制接地电流,以便迅速消除故障点,保证系统的正常运行。
中性点不接地系统正常运行时三相对地电压,电流的特点。
我国3~60千伏系统,大多采用中性点不接地的运行方式,由于任意两个导体中间隔以绝缘介质就形成电容,所以电力网的三相导线之间及各相对地之间沿导线全长都分布有电容,这些电容将引起附加电流。
正常运行时三相是对称的,因而可以把相与地之间均匀分布的电容用集中于线路中央的电容C来代替同时不考虑相间电容。
由于三相电压是对称的(各项对地电容是相等的),即,因此三相电容系统的向量和为零,此时,地中没有电容电流通过中性点的电位为零。
如图(a)(b)所示。
在发生不完全接地(经过一定的阻抗接地)时,接地相对地电压大于零而小于相电压,非接地相对地电压小于线电压,接地电容电流也比完全(金属性)接地时小些。
中性点不接地系统发生单相接地故障时应怎样处理。
通过分析与实际测试可知,在中性点不接地的系统中发生一相接地时,网络线电压的大小和相位差仍保持不变,三相用电设备的工作也不会受到破坏,同时,在这种系统中相对地的绝缘水平是根据线电压设计的,虽然未故障相的对地电压会升高到倍,但对设备的绝缘没有多大影响,因而中性点不接地系统发生单相接地时,可以继续运行,但是不允许长期运行,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,因此在这种系统中,一般都装设专门的绝缘监视装置以监视有无接地故障发生。
中性点不接地系统中发生单相接地时,规定一般允许暂时运行不超过两小时,因此,应在两小时之内将故障点排除。
一般应用点灭法,其处理步骤如下:首先恢复音响,并将接地情况报告调度;检查变电所内设备,确定是否所内设备接地;如接地点不在所内,则应点灭处理其顺序为:点有零序电流互感器显示接地信号的馈电线;点充电线路;点双回线送电能倒闸的线路;点单回线送电线路,应由不重要到重要负荷,由轻负荷到重负荷的顺序点灭,直到将故障点排除为止。
2.中性点直接接地系统
电力系统中性点直接接地系统称为大电流接地系统,我国对110千伏及以上系统,一般采取中性点直接接地的运行方式。
对380/220伏低压配电网络,为得到两个不同的电压级别也采用中性点直接接地的三相四线制的运行方式,另外在(-79)一般规定中规定:110~500千伏的电力网,一般采用中性点直接接地的方式。
在雷电活动较强的山岳,丘陵地区,构型简单的电力网,如采用直接接地方式不能满足安全供电的要求和对联网影响不大时,可采用中性点经消弧线圈接地的方式。
电力系统中性点直接接地系统设备绝缘只需按相电压考虑,这对110千伏及以上的超高压
系统很有经济技术价值。
低压配电系统中,从安全角度考虑我国广泛采用中性点直接接地系
统。
中性点直接接地系统正常运行时三相对地电压电流的特点。
我国对110~500千伏的电力网一般采用中性点直接接地的方式,称为大电流接地系统,正常运行时三相对地电压电流与不接地(或经消弧线圈接地)相同。
中性点直接接地系统发生单相接地故障时,由于单相接地电流较大,直接引起跳闸,而此时非故障相对地电压为相电压。
中性点的运行方式不同其技术特性和工作条件也不同,因而对运行的可靠性设备的绝缘及
其对保护措施的影响和要求也不同,这是一个影响经济和技术并由各方面因素决定的综合性问题,是电力系统安全,运行的一个很重要的问题。
[1]《电力设备过电压保护设计技术规程》(-79)。