第一章-礦山供電系統(tǒng)課件

1、礦山供電技術(shù)礦山供電技術(shù)汾西礦業(yè)集團(tuán)員工學(xué)校汾西礦業(yè)集團(tuán)員工學(xué)校本課程主要介紹礦山供電的主要基礎(chǔ)知識(shí)，系統(tǒng)的講述：v1.礦山供電系統(tǒng)礦山供電系統(tǒng)v2.供電系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算供電系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算v3.短路電流及其計(jì)算短路電流及其計(jì)算v4.供電線路供電線路v5.電器設(shè)備及其選擇電器設(shè)備及其選擇v6.供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)v7.過(guò)電壓及其防護(hù)過(guò)電壓及其防護(hù)v8.井下供電井下供電v9.礦井供電安全礦井供電安全v10.采區(qū)供電采區(qū)供電電能的作用電能的作用電能的優(yōu)點(diǎn)電能的優(yōu)點(diǎn)第一章電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的電壓電力系統(tǒng)的電壓礦山對(duì)供電系統(tǒng)的基本要求礦山對(duì)供電系統(tǒng)的基本要求供電系

2、統(tǒng)的接線方式供電系統(tǒng)的接線方式供電系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式供電系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式電力系統(tǒng)的組成q發(fā)電系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和用電系統(tǒng)共同組成電力系統(tǒng)。由發(fā)電機(jī)、升壓和降壓變電所，送電線路以及用電設(shè)備有機(jī)連接起來(lái)的整體，即稱為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)中，由升壓和降壓變電所和各種不同電壓等級(jí)的送電線路連接在一起的部分，稱為電力網(wǎng)。q電力系統(tǒng)的任務(wù)是生產(chǎn)、變換、輸送、分配和消費(fèi)電能。 發(fā)電系統(tǒng) - 供電（輸、配電）系統(tǒng) - 用電系統(tǒng)發(fā)電廠（站） - 電力網(wǎng)、變電所 - 電力負(fù)荷發(fā)電機(jī) - 高、低壓電網(wǎng)等 - 電動(dòng)機(jī)等發(fā)電廠（站）將一次能源轉(zhuǎn)換為電能。一次能源包括：煤炭、石油、天然氣、水能、原子核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地

3、熱、潮汐能等。我國(guó)一次能源主要是：煤炭、水力和原子能。變電站（所）變電站（所）v變電站（所）：變電站（所）：變換電能電壓和接收電能與分配電能的場(chǎng)變換電能電壓和接收電能與分配電能的場(chǎng) 所，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間樞紐。所，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間樞紐。v主要由電力變壓器、母線和開關(guān)控制設(shè)備等組成。主要由電力變壓器、母線和開關(guān)控制設(shè)備等組成。v凡是把交流電能變換成直流電能的變電站稱為變流站。凡是把交流電能變換成直流電能的變電站稱為變流站。v若僅只有配電設(shè)備而無(wú)電力變壓器則稱為開閉所或配電站。若僅只有配電設(shè)備而無(wú)電力變壓器則稱為開閉所或配電站。變電站（所）變電所有升壓和降壓之分。變電所有升壓和降壓之

4、分。升壓變電所：升壓變電所：多建在發(fā)電廠內(nèi)，把電能升高后，再進(jìn)多建在發(fā)電廠內(nèi)，把電能升高后，再進(jìn)行長(zhǎng)距離輸送。行長(zhǎng)距離輸送。降壓變電所：降壓變電所：變電站（所）多設(shè)在用電區(qū)域，將高壓多設(shè)在用電區(qū)域，將高壓電適當(dāng)降低電壓后，對(duì)某地區(qū)或用戶供電。電適當(dāng)降低電壓后，對(duì)某地區(qū)或用戶供電。 變電所主要設(shè)備及符號(hào)電力網(wǎng)（電力線路）v電力網(wǎng)：電力網(wǎng)：是輸送電能和分配電能的通道。它將發(fā)電是輸送電能和分配電能的通道。它將發(fā)電廠、變電站和用戶聯(lián)系起來(lái)。可分為：廠、變電站和用戶聯(lián)系起來(lái)?？煞譃椋簐低壓電網(wǎng)：電壓在低壓電網(wǎng)：電壓在1kV以下以下v中壓電網(wǎng)：中壓電網(wǎng)：1kV-10kVv高壓電網(wǎng)：高壓電網(wǎng)：10kV-33

5、0kVv超高壓電網(wǎng)：超高壓電網(wǎng)：330kV-1000kVv特高壓電網(wǎng)：特高壓電網(wǎng)：1000kV以上以上典型電力系統(tǒng)圖工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)組成：組成：企業(yè)降壓變電站、高壓配電線路、車間變企業(yè)降壓變電站、高壓配電線路、車間變電站、低壓配電線路、用電設(shè)備電站、低壓配電線路、用電設(shè)備功能：功能：1、企業(yè)降壓變電站：、企業(yè)降壓變電站：把把35110kV電壓降為電壓降為610kV電壓，向車間變電站供電電壓，向車間變電站供電2、車間變電站：、車間變電站：將將 610kV高壓配電電壓降為高壓配電電壓降為220/380V，供電范圍，供電范圍500m以內(nèi)以內(nèi)3、高低壓配電線路：、高低壓配電線路：分別向高低壓用電設(shè)備分

6、別向高低壓用電設(shè)備輸送、分配電能，一般用架空線路，特殊場(chǎng)合輸送、分配電能，一般用架空線路，特殊場(chǎng)合用電纜。用電纜。典型電力系統(tǒng)圖電氣設(shè)備符號(hào)v發(fā)電機(jī)Gv電力變壓器Tv母線及引出線WBv斷路器QFv負(fù)荷開關(guān)QLv隔離開關(guān)QS發(fā)電機(jī)G電力變壓器T母線及引出線WB斷路器QF負(fù)荷開關(guān)QL隔離開關(guān)QS典型電力系統(tǒng)圖電氣設(shè)備符號(hào)熔斷器F電壓互感器PT電流互感器CT閥型避雷器F電抗器L電容器C電纜終端頭X供配電系統(tǒng)的組成由一次設(shè)備和二次設(shè)備組成：一次設(shè)備：指直接生產(chǎn)、輸送和分配電能的設(shè)備。包括變壓器、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、并聯(lián)補(bǔ)償電力電容器、電力電纜、送電線路、母線等。又稱為一次部分。由這些設(shè)備構(gòu)成

7、的電路稱為變電所的主電路或主接線或一次接線。二次設(shè)備：對(duì)一次設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和保護(hù)的輔助電氣設(shè)備稱為二次設(shè)備。包括測(cè)量?jī)x表、控制與信號(hào)回路、繼電保護(hù)裝置、制動(dòng)裝置以及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等。又稱為二次部分。這些設(shè)備通常由電壓互感器、電流互感器、蓄電池組或低壓電源供電，它們相互間所連接的電路稱為二次回路或二次接線。電力系統(tǒng)的電壓電力系統(tǒng)的電壓v電氣設(shè)備的額定電壓，就是能使電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行電氣設(shè)備的額定電壓，就是能使電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)獲得最好經(jīng)濟(jì)效果的電壓。時(shí)獲得最好經(jīng)濟(jì)效果的電壓。v用電設(shè)備用電設(shè)備 用電設(shè)備的額定電壓和電網(wǎng)的額定電壓一致。用電設(shè)備的額定電壓和電網(wǎng)的額定電壓一致。v發(fā)電機(jī)發(fā)

8、電機(jī) 發(fā)電機(jī)的額定電壓一般比同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓高出發(fā)電機(jī)的額定電壓一般比同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓高出5%5%，用于補(bǔ)償線路上的電壓損失。，用于補(bǔ)償線路上的電壓損失。電力系統(tǒng)的電壓電力系統(tǒng)的電壓u變壓器的變壓器的一次繞組一次繞組：相當(dāng)于是用電設(shè)備，當(dāng)一次繞組與電：相當(dāng)于是用電設(shè)備，當(dāng)一次繞組與電力線路相連時(shí)，一次繞組的額定電壓與電力網(wǎng)額定電壓相力線路相連時(shí)，一次繞組的額定電壓與電力網(wǎng)額定電壓相同。同。注意：但當(dāng)變壓器一次繞組直接與發(fā)電機(jī)相連時(shí)，變壓器一次繞組的額定電壓與發(fā)電機(jī)額定電壓相等。u變壓器的變壓器的二次繞組二次繞組對(duì)于用電設(shè)備而言，相當(dāng)于供電設(shè)備。對(duì)于用電設(shè)備而言，相當(dāng)于供電設(shè)備。第一種情況：

9、比用電設(shè)備額定電壓高第一種情況：比用電設(shè)備額定電壓高10% 第二種情況：比用電設(shè)備額定電壓高第二種情況：比用電設(shè)備額定電壓高5%其中5%用于補(bǔ)償變壓器滿載供電時(shí)，一、二次繞組上的電壓損失； 另外5%用于補(bǔ)償線路上的電壓損失，因此適用于變壓器供電距離較長(zhǎng)時(shí)的情況。當(dāng)變壓器供電距離較短時(shí)，可以不考慮線路上的電壓損失，只需要補(bǔ)償滿載時(shí)變壓器繞組上的電壓損失即可。例題例題電力系統(tǒng)的電壓電力系統(tǒng)的電壓 電網(wǎng)和用電設(shè)備 額定電壓 發(fā)電機(jī) 額定電壓 電力變壓器額定電壓 一次繞組 二次繞組 低壓 / V 220127 380220 660380 230 400 690 220127 380220 660380

10、 230133 400230 690400高壓 / kV3 61035110220330500750 3.15 6.3 10.513.8,15.75,18,20-3及3.156及6.310及10.513.8,15.75,18,2351102203305007503.15及3.36.3及6.610.5及11-38.5121242363550-表表1.1 我國(guó)交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓我國(guó)交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓電力系統(tǒng)的電壓電力系統(tǒng)的電壓線路的平均額定電壓v電網(wǎng)電壓習(xí)慣用線路的平均額定電壓來(lái)表示。線路平均額定電壓指電網(wǎng)始端的最大電壓和末端受電設(shè)備額定電壓的平均值Uav,一般為電網(wǎng)額定電壓的

11、1.05倍,該值在短路電流計(jì)算中應(yīng)用。礦山對(duì)供電系統(tǒng)的基本要求v供電安全 供電安全是指在電能的分配、輸送、使用過(guò)程中，不發(fā)生人身觸電事故和設(shè)備運(yùn)行事故，不引起火災(zāi)和爆炸事故。v供電可靠 供電可靠就是要求供電不間斷。v供電質(zhì)量 對(duì)于用戶而言，良好的供電 質(zhì)量是指在電壓偏移不超過(guò)額定電壓的5，頻率偏移不超過(guò)（0.2-0.5）HZ，正弦交流電的波形畸變極限值在3 - 5的允許范圍之內(nèi)。v供電經(jīng)濟(jì)供電經(jīng)濟(jì)就是在確保供電安全、可靠、保證供電質(zhì)量的前提下，盡量減少基本建設(shè)投資，降低系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用，減少有色金屬的消耗量。礦山電力負(fù)荷的分級(jí) 級(jí)別級(jí)別一一 級(jí)級(jí)二二 級(jí)級(jí)三三 級(jí)級(jí)停電影響停電影響人身傷亡，重大設(shè)

12、備人身傷亡，重大設(shè)備損壞，政治、經(jīng)濟(jì)上損壞，政治、經(jīng)濟(jì)上重大損失重大損失 造成生產(chǎn)設(shè)備局部破壞，或造成生產(chǎn)設(shè)備局部破壞，或生產(chǎn)流程紊亂且難以恢復(fù)，生產(chǎn)流程紊亂且難以恢復(fù)，工廠內(nèi)部運(yùn)輸停頓，出現(xiàn)大工廠內(nèi)部運(yùn)輸停頓，出現(xiàn)大量廢品或大量減產(chǎn)，因而在量廢品或大量減產(chǎn)，因而在經(jīng)濟(jì)上造成一定損失。經(jīng)濟(jì)上造成一定損失。 不屬于一級(jí)、不屬于一級(jí)、二級(jí)的負(fù)荷二級(jí)的負(fù)荷 對(duì)供電電對(duì)供電電 源要求源要求要求由兩個(gè)獨(dú)立電源要求由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。而對(duì)特別重要供電。而對(duì)特別重要的一級(jí)負(fù)荷，除兩個(gè)的一級(jí)負(fù)荷，除兩個(gè)獨(dú)立電源供電外，要獨(dú)立電源供電外，要應(yīng)急電源。應(yīng)急電源。 二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回路供電，二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回路供電，兩

13、個(gè)回路應(yīng)盡可能引自不同兩個(gè)回路應(yīng)盡可能引自不同的變壓器或母線段。的變壓器或母線段。 對(duì)供電無(wú)特對(duì)供電無(wú)特殊要求殊要求舉舉 例例通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)、井通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)、井下主排水設(shè)備、抽放下主排水設(shè)備、抽放瓦斯設(shè)備等瓦斯設(shè)備等運(yùn)輸與提升設(shè)備、空氣壓縮運(yùn)輸與提升設(shè)備、空氣壓縮機(jī)、電機(jī)車整流設(shè)備、綜合機(jī)、電機(jī)車整流設(shè)備、綜合機(jī)械化采煤設(shè)備、生產(chǎn)及環(huán)機(jī)械化采煤設(shè)備、生產(chǎn)及環(huán)境檢測(cè)設(shè)備、礦燈充電設(shè)備境檢測(cè)設(shè)備、礦燈充電設(shè)備等等公用事業(yè)用公用事業(yè)用電電供電系統(tǒng)的接線方式對(duì)供電系統(tǒng)接線方式的要求1、供電可靠 針對(duì)不同類別的電力負(fù)荷應(yīng)采用不同的接線方式，以保證各類負(fù)荷不同的可靠性要求。2、操作方便、運(yùn)行靈活 供電系

14、統(tǒng)的接線方式應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)化接線，減少供電層次和操作程序，使系統(tǒng)運(yùn)行靈活、切換方便，有利于正常運(yùn)行和發(fā)生故障時(shí)的操作與檢修。3、經(jīng)濟(jì)合理 在滿足用戶要求的前提下，接線方式應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以減少設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。4、便于發(fā)展 接限方式應(yīng)方便供電系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展，同時(shí)也能適應(yīng)分期建設(shè)的需要。供電系統(tǒng)的接線方式v配電網(wǎng)接線方式：是指高低壓配電線路與變電所各類高壓電器之間的連接關(guān)系，它與電網(wǎng)的運(yùn)行情況有關(guān)。v供電系統(tǒng)常用的典型配電方式分為 放射式 樹干式 環(huán)式1.放射式v放射式接線是指由變配電所高壓母線上引出的一回線路，直接向一個(gè)變電所或高壓用電設(shè)備供電，沿線不分接其他負(fù)荷。優(yōu)點(diǎn)：v供電可靠性較高，故障發(fā)生后影響

15、范圍小。v繼電保護(hù)裝置簡(jiǎn)單且易于整定。v便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。v運(yùn)行簡(jiǎn)單，切換操作方便。缺點(diǎn)：v一旦線路或開關(guān)設(shè)備發(fā)生故障，由該回路供電的負(fù)荷將中斷供電且難以恢復(fù)。v配電線路和高壓開關(guān)柜數(shù)量多，投資大。1.放射式2.樹干式v樹干式接線是指由變配電所高壓母線上引出的每路高壓配電干線上，沿線分接了幾個(gè)車間變電所或負(fù)荷點(diǎn)的接線方式。v這種接線從變配電所引出的線路少，高壓開關(guān)設(shè)備相應(yīng)用得少。配電干線少可以節(jié)約有色金屬，但供電可靠性差，干線故障或檢修將引起干線上的全部用戶停電。所以一般干線上連接的變壓器不得超過(guò)5臺(tái)，總?cè)萘坎粦?yīng)大于3000kVA。樹干式單樹干雙樹干式3.環(huán)式v環(huán)式接線其實(shí)是樹干式接線的改進(jìn)，兩

16、路樹干式線路連接起來(lái)就構(gòu)成了環(huán)式接線。v這種接線運(yùn)行靈活，供電可靠性高。當(dāng)干線上任何地方發(fā)生故障時(shí)，只要找出故障段，拉開其兩側(cè)的隔離開關(guān)，把故障段切除后，全部線路可以恢復(fù)供電。由于閉環(huán)運(yùn)行時(shí)繼電保護(hù)整定比較復(fù)雜，所以正常運(yùn)行時(shí)一般均采用開環(huán)運(yùn)行方式。 3.環(huán)式變電所的主接線v變電所的主接線有多種方式，常用的方式有：線路變壓器組結(jié)線單母線分段結(jié)線橋式結(jié)線變電所的主接線1、線路變壓器組結(jié)線、線路變壓器組結(jié)線 線路線路變壓器組結(jié)線由一條電源線路變壓器組結(jié)線由一條電源線路和一臺(tái)變壓器組成和一臺(tái)變壓器組成 。 線路變壓器組結(jié)線中，變壓器線路變壓器組結(jié)線中，變壓器高壓側(cè)的進(jìn)線開關(guān)有三種形式：高壓側(cè)的進(jìn)線開

17、關(guān)有三種形式：進(jìn)線開關(guān)為隔離開關(guān)進(jìn)線開關(guān)為隔離開關(guān) 適用線路短，適用線路短，變壓器容量小的情況。變壓器容量小的情況。進(jìn)線開關(guān)為熔斷器進(jìn)線開關(guān)為熔斷器適用線路長(zhǎng)，適用線路長(zhǎng)，容量小。如：農(nóng)村、小型企業(yè)。容量小。如：農(nóng)村、小型企業(yè)。進(jìn)線開關(guān)為斷路器進(jìn)線開關(guān)為斷路器適用線路長(zhǎng)，適用線路長(zhǎng)，容量大。如：大、中型煤礦企業(yè)容量大。如：大、中型煤礦企業(yè)。變電所的主接線2、單母線分段、單母線分段v單母線分段制在可靠性和靈活性方面較單母線制有所提高，單母線分段制在可靠性和靈活性方面較單母線制有所提高，基本可滿足一、二類負(fù)荷用戶要求?；究蓾M足一、二類負(fù)荷用戶要求。v當(dāng)雙回路同時(shí)供電時(shí)。母線分段開關(guān)通常是打開的，

18、一條當(dāng)雙回路同時(shí)供電時(shí)。母線分段開關(guān)通常是打開的，一條回路故障或一段母線故障將不影響另一段母線的正常供電?；芈饭收匣蛞欢文妇€故障將不影響另一段母線的正常供電。檢修亦可采用分段檢修方式，不致使全部負(fù)荷供電中斷。檢修亦可采用分段檢修方式，不致使全部負(fù)荷供電中斷。v在用戶供電系統(tǒng)中，一般采用在用戶供電系統(tǒng)中，一般采用“分分”的方式。的方式。v單母線分段的缺點(diǎn)：?jiǎn)文妇€分段的缺點(diǎn)：某分段上的母線、母線分段開關(guān)發(fā)某分段上的母線、母線分段開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，電源只能通過(guò)一回進(jìn)線供電，供電功率生故障或檢修時(shí)，電源只能通過(guò)一回進(jìn)線供電，供電功率較低，從而使部分用戶停電。較低，從而使部分用戶停電。當(dāng)分段上進(jìn)行檢

19、修時(shí)，該當(dāng)分段上進(jìn)行檢修時(shí)，該段重要用戶失去備用段重要用戶失去備用變電所的主接線變電所的主接線3、橋式結(jié)線、橋式結(jié)線橋橋：圖中的：圖中的QF3,將兩條線將兩條線路和變壓器連路和變壓器連接在一起，互接在一起，互相備用，形似相備用，形似橋。橋。QF3與與線路的線路的斷路器斷路器QF1,QF2位置位置的不同，分為的不同，分為內(nèi)橋、外橋和內(nèi)橋、外橋和全橋三種。全橋三種。內(nèi)橋外橋全橋外橋結(jié)線優(yōu)點(diǎn)：對(duì)變壓器的切換方優(yōu)點(diǎn)：對(duì)變壓器的切換方便。便。缺點(diǎn)：倒換線路時(shí)操作不缺點(diǎn)：倒換線路時(shí)操作不方便，變電所一側(cè)無(wú)方便，變電所一側(cè)無(wú)線路保護(hù)。線路保護(hù)。范圍：這種結(jié)線適用于進(jìn)范圍：這種結(jié)線適用于進(jìn)線短而倒閘次數(shù)少的線

20、短而倒閘次數(shù)少的變電所；或變壓器采變電所；或變壓器采取經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常取經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換的終端變電所；切換的終端變電所；以及可能發(fā)展為有穿以及可能發(fā)展為有穿越負(fù)荷的變電所。越負(fù)荷的變電所。內(nèi)橋結(jié)線優(yōu)點(diǎn)：倒換線路時(shí)操作優(yōu)點(diǎn)：倒換線路時(shí)操作方便。方便。缺點(diǎn)：操作變壓器不如缺點(diǎn)：操作變壓器不如外橋方便。外橋方便。范圍：適用于進(jìn)線距離范圍：適用于進(jìn)線距離長(zhǎng)，變壓器切換少的長(zhǎng)，變壓器切換少的終端變電所。終端變電所。全橋結(jié)線v全橋結(jié)線適應(yīng)性強(qiáng)，全橋結(jié)線適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)線路、變壓器的操對(duì)線路、變壓器的操作均方便，運(yùn)行靈活。作均方便，運(yùn)行靈活。v缺點(diǎn)：設(shè)備多、投資缺點(diǎn)：設(shè)備多、投資大，變電所占地面積大，變電所

21、占地面積大。大。礦井供電系統(tǒng)v礦井供電方式的決定因素：井田范圍、煤層開采深礦井供電方式的決定因素：井田范圍、煤層開采深度、開采方法、年產(chǎn)量、涌水量、負(fù)荷大小以及生度、開采方法、年產(chǎn)量、涌水量、負(fù)荷大小以及生產(chǎn)的機(jī)械化和電氣化程度等綜合因素產(chǎn)的機(jī)械化和電氣化程度等綜合因素v礦井供電系統(tǒng)的形式：深井供電和淺井供電兩種形礦井供電系統(tǒng)的形式：深井供電和淺井供電兩種形式式v深井供電：深井供電：A、特點(diǎn)：設(shè)立中央變電所。、特點(diǎn)：設(shè)立中央變電所。 B、決定因素：煤層深，井下負(fù)荷大、涌水量大等、決定因素：煤層深，井下負(fù)荷大、涌水量大等C、組成：地面變電所、井下中央變電所和采區(qū)變電、組成：地面變電所、井下中央變

22、電所和采區(qū)變電所。所。D、供電回路數(shù)：兩路或兩路以上。、供電回路數(shù)：兩路或兩路以上。供電系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式u中性點(diǎn)的運(yùn)行方式指的是供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)或變壓器中中性點(diǎn)的運(yùn)行方式指的是供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)或變壓器中性點(diǎn)與大地之間的連接關(guān)系。性點(diǎn)與大地之間的連接關(guān)系。u中性點(diǎn)運(yùn)行方式的選擇主要取決于單相接地時(shí)電氣設(shè)備中性點(diǎn)運(yùn)行方式的選擇主要取決于單相接地時(shí)電氣設(shè)備的絕緣要求及供電可靠性。的絕緣要求及供電可靠性。u中性點(diǎn)運(yùn)行方式的不同，直接影響到電網(wǎng)運(yùn)行中的絕緣中性點(diǎn)運(yùn)行方式的不同，直接影響到電網(wǎng)運(yùn)行中的絕緣水平、電壓等級(jí)、供電可靠性、線路的保護(hù)方法、對(duì)通信水平、電壓等級(jí)、供電可靠性、線路的保護(hù)方法、對(duì)通信

23、系統(tǒng)的干擾、人身安全和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，需要進(jìn)行綜合比較分系統(tǒng)的干擾、人身安全和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，需要進(jìn)行綜合比較分析。析。中性點(diǎn)運(yùn)行方式的種類中性點(diǎn)運(yùn)行方式的種類1、中性點(diǎn)絕緣（不接地）方式、中性點(diǎn)絕緣（不接地）方式2、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式3、中性點(diǎn)直接接地（又稱為有效接地）方式、中性點(diǎn)直接接地（又稱為有效接地）方式中性點(diǎn)運(yùn)行方式的種類中性點(diǎn)運(yùn)行方式的種類中性點(diǎn)不接地方式中性點(diǎn)不接地方式v主要特點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘟拥仉娏餍適用范圍：3-10kV電網(wǎng)。因?yàn)樵谶@類電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地故障的比例很大。采用中性點(diǎn)不接地方式可以減少單相接地電流，從而減輕其危害。v分析：?jiǎn)蜗嘟拥仉娏鳎瑔蜗嘟拥貢r(shí)的

24、各相對(duì)地電壓中性點(diǎn)不接地方式中性點(diǎn)不接地方式正常運(yùn)行正常運(yùn)行1.三相對(duì)稱，沒(méi)有電流在地中流過(guò)。2.中性點(diǎn)對(duì)地電位為0。3.各相對(duì)地電壓等于相電壓。4.其中C為電網(wǎng)對(duì)地電容（高壓電網(wǎng)忽略電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻R）中性點(diǎn)不接地方式中性點(diǎn)不接地方式單相接地單相接地中性點(diǎn)不接地方式中性點(diǎn)不接地方式單相接地單相接地1.當(dāng)發(fā)生金屬性接地時(shí)，接地故障相對(duì)地電壓為零。2.中性點(diǎn)對(duì)地的電壓上升到相電壓，且與接地相的電源電壓相位相反。3.非故障相對(duì)地電壓由相電壓升高為線電壓。4.三相的線電壓仍保持對(duì)稱且大小不變，對(duì)電力用戶接于線電壓的設(shè)備的工作并無(wú)影響，無(wú)須立即中斷對(duì)用戶供電。5.單相接地電流，等于正常運(yùn)行時(shí)一相對(duì)地電

25、容電流的三倍，為容性電流。中性點(diǎn)不接地方式單相接地電流v電網(wǎng)模型：假設(shè)電網(wǎng)三相對(duì)稱，忽略電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻，只考慮電網(wǎng)對(duì)地電容。v電網(wǎng)正常時(shí)：三相電壓對(duì)稱，三相經(jīng)對(duì)地電容流入大地的電流相量和為零，即沒(méi)有電流在地中流動(dòng)。各相對(duì)地電壓等于相電壓。v發(fā)生單相接地時(shí)：接地相對(duì)地電壓為零，而非故障相對(duì)地電壓變?yōu)榫€電壓。（容易造成兩相短路。）單相接地故障對(duì)電網(wǎng)的影響單相接地故障對(duì)電網(wǎng)的影響1.單相接地時(shí)，由于線電壓保持不變，使負(fù)荷電流不變，電力用戶能繼續(xù)工作，提高了供電可靠性。2.由于接地點(diǎn)的電弧或者由此產(chǎn)生的過(guò)電壓可能引起故障擴(kuò)大，發(fā)展成為多相接地故障。3.接地處有接地電流流過(guò)，會(huì)引起電弧。高溫的電弧可能

26、損壞設(shè)備，甚至導(dǎo)致相間短路，尤其在電機(jī)或電器內(nèi)部發(fā)生單相接地出現(xiàn)電弧時(shí)最危險(xiǎn)。單相接地故障對(duì)電網(wǎng)的影響單相接地故障對(duì)電網(wǎng)的影響4.非故障相電壓升高到線電壓，所以在這種系統(tǒng)中，電氣設(shè)備和線路的對(duì)地絕緣應(yīng)按能承受線電壓考慮設(shè)計(jì)，從而相應(yīng)地增加了投資。5.在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，應(yīng)裝設(shè)交流絕緣監(jiān)察裝置，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，立即發(fā)出信號(hào)。規(guī)程規(guī)定：系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，繼續(xù)運(yùn)行的時(shí)間不得超過(guò)2h，并要加強(qiáng)監(jiān)視。適用范圍適用范圍v單相接地電流與電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)對(duì)地電容有關(guān)。v對(duì)于短距離、電壓較低的輸電線路，因?qū)Φ仉娙菪?，接地電流小，瞬時(shí)性故障往往能自動(dòng)消除，故對(duì)電網(wǎng)的危害小，對(duì)通訊線路的干擾小。對(duì)于高壓、長(zhǎng)

27、距離輸電線路，單相接地電流一般較大，在接地處容易發(fā)生電弧周期性的熄滅與重燃，出現(xiàn)間歇電弧，引起電網(wǎng)產(chǎn)生高頻振蕩，形成過(guò)電壓，可能擊穿設(shè)備絕緣，造成短路故障。為了避免發(fā)生間歇電弧，要求3-10kV電網(wǎng)單相接地電流小于30A，35kV及以上電網(wǎng)小于10A。v因此，中性點(diǎn)不接地方式對(duì)高電壓、長(zhǎng)距離輸電線路不適宜。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地v原理：?jiǎn)蜗嘟拥仉娏髦饕请娙蓦娏鳌Ｈ绻軌蛟诎l(fā)生單相接地時(shí)部分或全部抵消掉電容電流，則單相接地電流將大減小。方法就是在中性點(diǎn)處加入消弧線圈。v消弧線圈的工作原理：消弧線圈是一個(gè)具有鐵芯的可調(diào)電感線圈，線圈的電阻很?。ㄏ墓β市。?，電抗很大（保證對(duì)地絕緣水平），電抗值可用改變線圈的匝數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)。發(fā)生單相接地故障時(shí)，通過(guò)消弧線圈使接地處流過(guò)一個(gè)與容發(fā)生單相接地故障時(shí)，通過(guò)消弧線圈使接地處流過(guò)一個(gè)與容性接地電流相反的感性電流，從而減小、甚至抵消接地電流，性接地電流相反的感性電流，從而減小、甚至抵消接地電流，消除接地電弧引發(fā)的問(wèn)題，提高供電可靠性。消除接地電弧引發(fā)的問(wèn)題，提高供電可靠性。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的適用范圍中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的適用范圍v中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)