中性點運(yùn)行方式

1、1第二章第二章 電力系統(tǒng)中性點的運(yùn)行方式電力系統(tǒng)中性點的運(yùn)行方式2教教 學(xué)學(xué) 要要 求求了解中性點運(yùn)行方式的意義及類別掌握中性點不接地運(yùn)行方式的特點及應(yīng)用能夠繪制中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障時，各相電流及電壓的變化向量圖；了解中性點經(jīng)消弧線圈接地及直接接地運(yùn)行方式的特點及應(yīng)用。了解中性點經(jīng)消弧線圈接地及直接接地運(yùn)行方式的特點及應(yīng)用。3目的要求：目的要求：掌握中性點不接地運(yùn)行方式的特點及應(yīng)用，能夠繪 制中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障時，各相電流及 電壓的變化向量圖； 了解中性點經(jīng)消弧線圈接地 及直接接地運(yùn)行方式的特點及應(yīng)用。重重 點：點：中性點不接地運(yùn)行方式的特點及應(yīng)用。難難 點：點：繪制中性點不

2、接地系統(tǒng)單相接地故障時，各相電流 及電壓的變化向量圖。41、電力系統(tǒng)的中性點：發(fā)電機(jī)、變壓器的中性點且指變壓器Y形接線2、運(yùn)行方式共三種： 中性點不接地運(yùn)行方式 中性點經(jīng)消弧線圈接地運(yùn)行方式 中性點直接接地運(yùn)行方式 前兩種接地系統(tǒng)統(tǒng)稱為：小接地電流系統(tǒng)， 后一種接地系統(tǒng)又稱為：大接地電流系統(tǒng)。3、分析中性點運(yùn)行方式的目的：運(yùn)行方式的不同會影響運(yùn)行的可靠性、設(shè)備的絕緣、通信的干擾、繼電保護(hù)等5目錄目錄2-1 2-1 中性點不接地系統(tǒng)中性點不接地系統(tǒng)2-2 2-2 中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)2-3 2-3 中性點直接接地系統(tǒng)中性點直接接地系統(tǒng)2-4 2-4 中性點不同接地方式

3、的比較和應(yīng)用范圍中性點不同接地方式的比較和應(yīng)用范圍62-1 2-1 中性點不接地系統(tǒng)中性點不接地系統(tǒng)72-1 2-1 中性點不接地系統(tǒng)中性點不接地系統(tǒng)2.1.1 2.1.1 正常運(yùn)行情況正常運(yùn)行情況 簡化等值電路圖2-1 正常運(yùn)行時的中性點不接地的電力系統(tǒng)（a）電路圖 （b）相量圖8假假 設(shè)設(shè) 條條 件件 C各相對比地之間是空氣層，空氣是絕緣介質(zhì)，組成分散電容：圖2-1為了方便討論，認(rèn)為：1、三相系統(tǒng)對稱2、對地分散電容用集中電容表示,相間電容不予考慮3、當(dāng)導(dǎo)線經(jīng)過完全換位后，Cu=Cv=Cw=C92 2、分析：、分析：圖2-11、三相系統(tǒng)對稱時，三相電壓 對稱,即 2、由于Cu=Cv=Cw=

4、C，則IcA=IcB=Icc=Ux/Xc 也對稱，即CBAUUU、0CBANUUUUocCIcBIcAIcIxcu103 3、結(jié)論、結(jié)論正常運(yùn)行時：地中沒有零序電容電流流過。中性點對地電位為零。112.1.2 2.1.2 單相接地故障單相接地故障 簡化等值電路 假定C相完全接地，如下圖。圖2-2 單相接地故障時的中性點不接地的電力系統(tǒng)（a）電路圖 （b）相量圖122 2、分析：、分析：圖圖2-22-2ACCAAUUUU)(BCCBBUUUU)(0)(CCCUUU)(.BCACCIII00.3333CCACCIIII電流情況：0.CCI0.3CBCACIII電壓情況：133 3、結(jié)論、結(jié)論接地故

5、障相對地電壓降低為零；接地故障相對地電壓降低為零；非接地故障相電壓升高為線電壓（非接地故障相電壓升高為線電壓（ 倍）且相位改變倍）且相位改變絕緣水平按線電壓設(shè)計絕緣水平按線電壓設(shè)計（35KV35KV及以下及以下 ）中性點對地電壓升為相值（方向與故障相電壓相反，中性點對地電壓升為相值（方向與故障相電壓相反，即即- -c c） 相對中性點電壓和線電壓仍不變相對中性點電壓和線電壓仍不變?nèi)嘞到y(tǒng)仍然對稱，三相系統(tǒng)仍然對稱，可以繼續(xù)運(yùn)行可以繼續(xù)運(yùn)行2h2h（供電可靠性提高）（供電可靠性提高）接地點流過接地點流過的電容電流是正常每相對地電容電流的的電容電流是正常每相對地電容電流的倍，即倍，即c cco c

6、o 故在接地點有電弧故在接地點有電弧314單相接地時接地電流危害 單相接地時的接地電流將在故障點形成電弧。當(dāng)出現(xiàn)穩(wěn)定電弧時可能燒壞電氣設(shè)備，或引起兩相或三相短路。尤其是電機(jī)或電器內(nèi)部因絕緣損壞而造成一相導(dǎo)體與設(shè)備外殼之間接觸產(chǎn)生穩(wěn)定電弧時，更容易燒壞電機(jī)、電器或造成相間短路。15接地電容電流的經(jīng)驗算法：接地電容電流的經(jīng)驗算法：Ic中性點不接地系統(tǒng)地單相接地電容電流（A）U電網(wǎng)額定線電壓（Kv）L同一電壓U具有電氣聯(lián)系的架空線路或電纜線路總長度（km）350ULIc返回10ULIc架空線路電纜線路16習(xí)題1、中性點不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接、中性點不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，各相對地電壓

7、有什么變化？地故障時，各相對地電壓有什么變化？單相接地電流有什么變化？性質(zhì)如何？單相接地電流有什么變化？性質(zhì)如何？17n1、中性點不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接、中性點不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，各相對地電壓有什么變化？地故障時，各相對地電壓有什么變化？單相接地電流有什么變化？性質(zhì)如何？單相接地電流有什么變化？性質(zhì)如何？n答：故障相電壓等于答：故障相電壓等于0，非故障相電壓升，非故障相電壓升高高 倍。單相接地電流為一相對地電容倍。單相接地電流為一相對地電容電流的電流的3倍，為容性電流。倍，為容性電流。318n2、單相接地時接地電流可能產(chǎn)生的危害？192、單相接地時接地電流可能產(chǎn)生的危害？n

8、單相接地電流為一相對地電容電流單相接地電流為一相對地電容電流的的3倍，倍，單相接地時的接地電流將在故障點形成電弧。當(dāng)出現(xiàn)穩(wěn)定電弧時可能燒壞電氣設(shè)備，或引起兩相或三相短路。202-2 2-2 中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)21問題的提出為什么要采用中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)？中性點不接地電力網(wǎng)發(fā)生接地時，仍可繼續(xù)運(yùn)行2h，但若接地電流值過大，會產(chǎn)生持續(xù)性電弧，危脅設(shè)備，甚至產(chǎn)生三相或二相短路。222-2 2-2 中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)2.2.1 消弧線圈的工作原理圖2-3 中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)（a）電路圖 （b）相量圖232.2.1 消弧線圈的

9、工作原理1、正常運(yùn)行時： 中性點對地電位為零：UN=0 消弧線圈中無電流：IL=0 流過地中的電容電流為零：IC=02、單相接地時： 中性點電位升高為相電壓： 消弧線圈中出現(xiàn)感性電流 ：與 相差1800 流過接地點電流： + （相互抵消）CNUULIcILIcI消弧線圈不起作用實現(xiàn)補(bǔ)償242.2.2 補(bǔ)償方式及選用1、全補(bǔ)償:LC 即 接地點電流為零 缺點：XL=Xc，網(wǎng)絡(luò)容易因不對稱形成串聯(lián)諧振過電壓危及絕緣2、欠補(bǔ)償:LC 即 接地點為容性電流 缺點：易發(fā)展成為全補(bǔ)償方式,切除線路或頻率下降可能諧振。3、過補(bǔ)償:LC 即 接地點為為感性電流 注意：電感電流數(shù)值不能過大10A不采用少采用采用

10、25中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)U相金屬性接地電壓變化特點:故障相對地電壓變?yōu)榱惴枪收舷鄬Φ仉妷荷?倍系統(tǒng)各相對地的絕緣水平也按線電壓考慮 3262.2.3 消弧線圈1、消弧線圈結(jié)構(gòu)特點： 為了保持補(bǔ)償電流與電壓之間的線性關(guān)系，采用滯氣隙鐵芯 氣隙沿整個鐵芯均勻設(shè)置，以減少漏磁 為了絕緣及散熱，鐵芯和線圈都浸在油中 為適應(yīng)系統(tǒng)中電容電流變化特點，消弧線圈中設(shè)有分接頭（59個）2、補(bǔ)償容量的選擇：h.e1.35cx3、消弧線圈的安裝地點 發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)或廠變的中性點；變電所主變的中性點。4、適用范圍：廣泛應(yīng)用在不適合采用中性點不接地的以架空線路為主體的3-60kV系統(tǒng)；個別雷害嚴(yán)重的地區(qū)110kV

11、系統(tǒng)不得已采用。 返回272-3 2-3 中性點直接接地系統(tǒng)中性點直接接地系統(tǒng)282.3.1 2.3.1 簡化等值電路 假定C相完全接地，如下圖。圖2-4 單相接地故障時的中性點直接接地的電力系統(tǒng)292.3.2 2.3.2 單相接地時單相接地時 1、電壓情況（C相）接地相電壓降低為0非接地相電壓不變?yōu)橄嚯妷褐行渣c對地電壓不變?yōu)? 2、電流情況形成短路危害大裝設(shè)繼電保護(hù)跳閘切除故障（供電可靠性降低），避免接地點的電弧持續(xù)。 分分 析析30優(yōu)點： 1、不外加設(shè)備即可消弧 2、降低電網(wǎng)對地絕緣，節(jié)省造價缺點： 1、供電可靠性降低 改進(jìn)：裝自動重合閘裝置、 加備用電源 2、電流很大且單相磁場對弱電干擾

12、 改進(jìn)： 中性點經(jīng)電抗器接地 、僅部分中性點接地 3、不產(chǎn)生過電壓，設(shè)備絕緣水平低20，造價低。結(jié)結(jié) 論論返回312-4中性點經(jīng)小阻抗(小電阻或電抗器)接地 著眼點是為了增大零序電抗，以限制單相短路電流 322-5 2-5 中性點不同接地方式的比中性點不同接地方式的比較和應(yīng)用范圍較和應(yīng)用范圍331、供電可靠性 經(jīng)消弧線圈接地不接地直接接地2、過電壓與絕緣水平 大接地相電壓 小接地線電壓3、繼電保護(hù) 大接地靈敏、可靠 小接地不靈敏4、對通信的干擾 大接地電流大、干擾大 小接地電流小，干擾小5、系統(tǒng)穩(wěn)定性2.4.1 中性點不同接地方式的比較 小接地系統(tǒng)優(yōu)先小接地系統(tǒng)優(yōu)先小接地系統(tǒng)優(yōu)先大接地系統(tǒng)優(yōu)先

13、大接地系統(tǒng)優(yōu)先34110kv110kv及以上及以上直接接地直接接地202060kv I10A60kv I10AI10A中性點經(jīng)消弧線圈接地中性點經(jīng)消弧線圈接地10kv I20A10kv I20AI20A中性點經(jīng)消弧線圈接地中性點經(jīng)消弧線圈接地3 36kv I30A6kv I30AI30A中性點經(jīng)消弧線圈接地中性點經(jīng)消弧線圈接地1kv1kv及以下及以下直接接地直接接地2.4.2 2.4.2 中性點運(yùn)行方式的應(yīng)用范圍中性點運(yùn)行方式的應(yīng)用范圍返回35 1消弧線圈的補(bǔ)償運(yùn)行方式有三種：_運(yùn)行方式和_方式和_方式，一般應(yīng)采用_運(yùn)行方式。 2.在35KV系統(tǒng)中，電容電流大于_A，在10KV系統(tǒng)中，電容電流大于_A，應(yīng)采用中性點_接地系統(tǒng)。 36全補(bǔ)償 欠補(bǔ)償 過補(bǔ)償 過補(bǔ)償 1消弧線圈的補(bǔ)償運(yùn)行方式有三種：_運(yùn)行方式和_方式和_方式，一般應(yīng)采用_運(yùn)行方式。37 2.在35KV系統(tǒng)中，電容電流大于_A，在10KV系統(tǒng)中，電容電流大于_A，應(yīng)采用中性點_接地系統(tǒng)。 10 ， 20 ，經(jīng)消弧線圈或電阻3810 ， 30 ，經(jīng)消弧線圈或電阻 2.在35K