第一章電能系統(tǒng)概論教材

第一章電能系統(tǒng)概論信電學(xué)院2024/3/251.1概述人類(lèi)為何選擇使用電能？什么是電力系統(tǒng)？如何構(gòu)成？電力網(wǎng)絡(luò)是如何接線(xiàn)的？電力網(wǎng)為什么要采用高電壓？電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求和特點(diǎn)我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展概況人類(lèi)為何選擇使用電能？電能作為二次能源，是現(xiàn)代社會(huì)最重要的能源，應(yīng)用十分廣泛。顯著優(yōu)點(diǎn)潔凈：環(huán)保

方便:

輸送、分配、使用

電氣化：機(jī)械化、自動(dòng)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)力

節(jié)能:能耗小，轉(zhuǎn)換效率高

什么是電力系統(tǒng)？如何構(gòu)成？完成電能生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)的統(tǒng)一整體。通常由發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線(xiàn)路和負(fù)荷等電力設(shè)備組成的三相交流系統(tǒng)。

構(gòu)成：

一次系統(tǒng)（高電壓，本課程研究?jī)?nèi)容）二次系統(tǒng)（低電壓，保證一次系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的信息系統(tǒng)及其操作機(jī)構(gòu)）一次系統(tǒng)如何構(gòu)成？發(fā)電機(jī)：電能生產(chǎn)，將一次能源轉(zhuǎn)換成二次能源（電能）。電力網(wǎng)絡(luò)（輸配電系統(tǒng)）：電能的輸送和分配，包括輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。負(fù)荷（用戶(hù)）：電能消費(fèi)，將電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量，電動(dòng)機(jī)、照明、電爐等。

發(fā)電機(jī)（發(fā)電廠(chǎng)）發(fā)電機(jī)：完成電能生產(chǎn)，將一次能源轉(zhuǎn)換成二次能源（電能）。火力發(fā)電水力發(fā)電核能發(fā)電新能源發(fā)電火電廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程示意圖火力發(fā)電燃料：煤、石油、天然氣化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能目前最主要電源，比例大約70％組成：

燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、電力系統(tǒng)存在問(wèn)題：安全問(wèn)題：采礦和運(yùn)輸中的安全問(wèn)題環(huán)境問(wèn)題：酸雨、溫室效應(yīng)、可吸入顆粒物等效率問(wèn)題：效率較低水力發(fā)電河流水勢(shì)能→水動(dòng)能→機(jī)械能→電能目前最重要的電源之一，比例大于10％容量取決于水位差和流量組成：

水庫(kù)

水輪機(jī)

電力系統(tǒng)水力發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：最干凈能源之一最廉價(jià)能源之一，無(wú)需燃料，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單綜合水利工程：同時(shí)解決發(fā)電、防洪、灌溉和航運(yùn)等多方面問(wèn)題良好的啟動(dòng)和調(diào)節(jié)性能：?jiǎn)?dòng)到并網(wǎng)供電速度快（5分鐘），啟動(dòng)簡(jiǎn)單，適于遙控?？蓾M(mǎn)足電力需求的快速變化。缺點(diǎn)：建設(shè)問(wèn)題：投資大，工期長(zhǎng)，存在國(guó)防安全。庫(kù)區(qū)移民、淹沒(méi)耕地、破壞文物、可能破壞生態(tài)平衡、破壞自然景觀(guān)等運(yùn)行問(wèn)題：發(fā)電出力受氣象、水文、防洪、灌溉和航運(yùn)等綜合影響，分枯水期和風(fēng)水期，出力不穩(wěn)定，增加電力系統(tǒng)運(yùn)行的復(fù)雜性。長(zhǎng)江三峽水電站全景圖三峽大壩及左岸電站廠(chǎng)房核能發(fā)電鈾等核燃料→核裂變，核能→熱能→機(jī)械能→電能目前主要的電源之一，比例大于10％，作為一種新型的巨大能源，發(fā)展迅速。組成：

反應(yīng)堆、汽水系統(tǒng)、電力系統(tǒng)秦山核電站：2×300MW大亞灣核電站：1800MW核能發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：大量節(jié)省煤、石油等燃料，如50萬(wàn)KW電廠(chǎng)，150萬(wàn)T煤/年，20T鈾/年與火電相比，造價(jià)高，但發(fā)電成本低30-50％，因此規(guī)模越大越合算。缺點(diǎn)：對(duì)放射性污染的擔(dān)心，在技術(shù)能較好處理污染防護(hù)和核廢料，但事故仍有發(fā)生。發(fā)展中的新能源發(fā)電有風(fēng)能、地?zé)帷⑻?yáng)能、潮汐能等等。新能源主要是潔凈的、可再生的能源，是未來(lái)的主要發(fā)展形式，是當(dāng)前國(guó)際上研究和開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。這些新能源容量很小、分散性大，屬分布式電源?；ヂ?lián)后在運(yùn)行安全核管理方面存在著很多特殊問(wèn)題。發(fā)展中的新能源發(fā)電有風(fēng)能、地?zé)?、太?yáng)能、潮汐能等等。新能源主要是潔凈的、可再生的能源，是未來(lái)的主要發(fā)展形式，是當(dāng)前國(guó)際上研究和開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。這些新能源容量很小、分散性大，屬分布式電源。互聯(lián)后在運(yùn)行安全和管理方面存在著很多特殊問(wèn)題。電力網(wǎng)電力網(wǎng):除去發(fā)電機(jī)與負(fù)荷的子系統(tǒng)，完成電能的輸送和分配主要設(shè)備：電力線(xiàn)路、變電所設(shè)備（變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、母線(xiàn)等）電力網(wǎng)絡(luò)是由許多子電力網(wǎng)絡(luò)發(fā)展互聯(lián)而成，分區(qū)分層是電力網(wǎng)絡(luò)的一大特點(diǎn)。

負(fù)荷負(fù)荷（用戶(hù)）:電能消費(fèi),將電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量，包括電動(dòng)機(jī)、照明、電爐等。電力系統(tǒng)負(fù)荷是電力用戶(hù)所需功率的總和，也稱(chēng)電力系統(tǒng)綜合用電負(fù)荷。動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)與電力網(wǎng)的關(guān)系動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)與電力網(wǎng)的關(guān)系動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)與電力網(wǎng)的關(guān)系熱用戶(hù)~(yú)QFB1B2X電力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)

m電力網(wǎng)動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)與電力網(wǎng)示意圖23kV水庫(kù)~反應(yīng)堆~~鍋爐~23kV500kV500kV230kV230kV20kV220kV330kV500kV110kV110kV380/220V至相鄰系統(tǒng)的互聯(lián)線(xiàn)路區(qū)域電力系統(tǒng)供配電系統(tǒng)工業(yè)用戶(hù)工業(yè)用戶(hù)10kV小型燃汽輪機(jī)市政生活商業(yè)圖1—3電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)絡(luò)示意圖電力網(wǎng)絡(luò)是如何接線(xiàn)的？電力網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)形式主要是指電力網(wǎng)絡(luò)的輸電線(xiàn)路、變電所與用戶(hù)之間的電氣連接關(guān)系。電力系統(tǒng)的接線(xiàn)形式對(duì)保證安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)地向用戶(hù)供電具有非常重要的作用。通常按照供電可靠性分為無(wú)備用和有備用兩類(lèi)。無(wú)備用接線(xiàn)方式25(a)放射式(b)干線(xiàn)式(c)鏈?zhǔn)?a)放射式(b)干線(xiàn)式(c)鏈?zhǔn)矫恳粋€(gè)負(fù)荷點(diǎn)只能從一電源點(diǎn)獲得電能。應(yīng)用于對(duì)供電可靠性要求較低的網(wǎng)絡(luò)或負(fù)荷。

有備用接線(xiàn)方式26(a)放射式(b)干線(xiàn)式(c)鏈?zhǔn)?d)環(huán)網(wǎng)(e)兩端供電網(wǎng)(a)放射式(b)干線(xiàn)式(c)鏈?zhǔn)矫恳粋€(gè)負(fù)荷點(diǎn)能從兩個(gè)或兩個(gè)以上的電源點(diǎn)獲得電能。應(yīng)用于對(duì)供電可靠性要求高的網(wǎng)絡(luò)，如輸電網(wǎng)等。

電力網(wǎng)為什么要采用高電壓？遠(yuǎn)距離大容量輸電的壓降小、損耗低、穩(wěn)定性好。電力線(xiàn)路輸送的功率一定時(shí)，輸電電壓越高，線(xiàn)路電流越小，導(dǎo)線(xiàn)等載流部分的截面積越??；但電壓越高，對(duì)設(shè)備絕緣水平的要求越高，設(shè)備的投資越大。綜合上述考慮，對(duì)應(yīng)一定的輸送功率和輸送距離有一最合理的線(xiàn)路電壓。為什么要確定額定電壓？避免電壓等級(jí)數(shù)量的無(wú)限制擴(kuò)大，導(dǎo)致互聯(lián)困難，必須標(biāo)準(zhǔn)化。為取得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能，電力設(shè)備需要在額定電壓下進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、制造和使用。我國(guó)規(guī)定的電力網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)為線(xiàn)路的額定電壓，主要有0.22/0.38、3、6、10、35(60)、110、220、330、500KV、750KV、1000KV。

電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求供電安全可靠性根據(jù)可靠性要求不同，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ負(fù)荷。

電能的優(yōu)質(zhì)性頻率、電壓、波形

運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性一次能源的消耗、網(wǎng)損和線(xiàn)損電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)

電能不能大量?jī)?chǔ)存，要求電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用幾乎是在同一瞬間內(nèi)完成。電能和社會(huì)的生產(chǎn)、人民的生活、國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)緊密相關(guān)。電力系統(tǒng)的暫態(tài)過(guò)程短促，因此電力系統(tǒng)的安全監(jiān)測(cè)與控制非常困難。繼電保護(hù)和自動(dòng)化二次系統(tǒng)（低電壓）：保證一次系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的信息系統(tǒng)及其操作機(jī)構(gòu)。繼電保護(hù)：（1）自動(dòng)、迅速、有選擇性地降將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無(wú)故障（2）反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）：

是用來(lái)采集電力系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)、遙調(diào)和遙控等功能。其它高級(jí)軟件：包括狀態(tài)估計(jì)、安全分析、負(fù)荷預(yù)測(cè)、最優(yōu)潮流計(jì)算等，為電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)調(diào)度提供技術(shù)支持。我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展概況1882年我國(guó)第一座發(fā)電廠(chǎng)創(chuàng)建于上海我國(guó)各級(jí)輸電電壓的發(fā)展電力工業(yè)發(fā)展的歷程1830年法拉第發(fā)明電磁感應(yīng)定律，為未來(lái)電力工業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。1875年第一臺(tái)火力發(fā)電機(jī)組（直流發(fā)電機(jī)）在法國(guó)巴黎火車(chē)站，照明。1879年美國(guó)舊金山實(shí)驗(yàn)電廠(chǎng)開(kāi)始發(fā)電，這是世界上最早出售電力的電廠(chǎng)。1882年美國(guó)愛(ài)迪生紐約珍珠街電力系統(tǒng)，6臺(tái)直流發(fā)電機(jī)，110V，照明。1884年變壓器發(fā)明。為三相交流及大容量、遠(yuǎn)距離輸電奠定基礎(chǔ)。1889年美國(guó)Oregon和Portland建立長(zhǎng)21公里的交流輸電系統(tǒng)。1891年德國(guó)世界上第一個(gè)三相交流輸電系統(tǒng)，距離179英里、電壓12000伏。1897年電壓為44000V的輸電線(xiàn)路在美國(guó)Utah州建成。電壓等級(jí)不斷升高，電網(wǎng)規(guī)模逐步增大截至2002年：全球發(fā)電裝機(jī)容量約為35億千瓦我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展1882年英國(guó)商人在上海創(chuàng)辦了上海電氣公司，裝機(jī)容量12KW，15盞電燈。1913年上海楊樹(shù)浦發(fā)電廠(chǎng)發(fā)電，1924年該廠(chǎng)裝機(jī)12臺(tái)，總?cè)萘?21MW，成為當(dāng)時(shí)遠(yuǎn)東第一大發(fā)電廠(chǎng)。1949年以前，僅東北有220KV和154KV的電網(wǎng)（日本人建造）。1972年由甘肅天水－陜西關(guān)中的534KM的我國(guó)第一條330KV輸電線(xiàn)路工程。1981年由河南平頂山－湖北武漢的全長(zhǎng)595KM的我國(guó)第一條500KV輸電線(xiàn)路。1989年建成了我國(guó)第一條遠(yuǎn)距離±500KV葛洲壩－上海的直流輸電線(xiàn)路1997年三峽工程建設(shè)，26臺(tái)700MW，15回500KV交流及三回±500KV直流，連接華東、華中、河南、四川、廣東等電網(wǎng)，中國(guó)電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的核心。

2006年甘肅官?gòu)d－第一條750KV交流輸電線(xiàn)路。目前，形成7個(gè)跨省區(qū)電網(wǎng)和山東500KV的主干網(wǎng)絡(luò)。1980~2002年全國(guó)發(fā)電量如圖示（億千瓦時(shí)）我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展38

電力需求旺盛、增長(zhǎng)快1882年我國(guó)開(kāi)始使用電能1987年全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量突破1億千瓦1995年3月，裝機(jī)容量突破2億千瓦到1996年，發(fā)電裝機(jī)容量居世界第2位。2000年4月，全國(guó)裝機(jī)突破3億千瓦2004年5月底，全國(guó)裝機(jī)容量突破4億千瓦2005年底我國(guó)裝機(jī)總?cè)萘繉⑼黄?億千瓦。105年不到8年5年4年1.5年每增加1億裝機(jī)2000年容量3億千瓦1995年容量2億千瓦1987年容量1億千瓦1978年容量5712萬(wàn)千瓦1949年容量185萬(wàn)千瓦39中國(guó)電網(wǎng)500kV220kV330kV火電廠(chǎng)水電廠(chǎng)核電廠(chǎng)新疆西藏東北華北西北川渝華中華東南方電網(wǎng)覆蓋率96.4%我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展概況電能的能源結(jié)構(gòu)的改變（風(fēng)能和核能）超大型電廠(chǎng)的出現(xiàn)（三峽水電站）高壓直流輸電工程增加大電網(wǎng)互聯(lián)成為必然1.2電能系統(tǒng)負(fù)荷與負(fù)荷曲線(xiàn)1.2.1電能系統(tǒng)的負(fù)荷與分類(lèi)認(rèn)識(shí)負(fù)荷系統(tǒng)中所有用電設(shè)備消耗的功率總和就是電力系統(tǒng)的負(fù)荷。負(fù)荷構(gòu)成負(fù)荷分類(lèi)根據(jù)用戶(hù)對(duì)供電可靠性的不同要求，我國(guó)將負(fù)荷分為以下三級(jí)：一級(jí)負(fù)荷：對(duì)這一級(jí)負(fù)荷中斷供電的后果是極為嚴(yán)重的二級(jí)負(fù)荷：對(duì)這一級(jí)負(fù)荷中斷供電將造成大量減產(chǎn)，使大量居民的正?；顒?dòng)受到影響等三級(jí)負(fù)荷：對(duì)這一級(jí)負(fù)荷短時(shí)供電中斷不會(huì)造成重大的損失1.2.2電能系統(tǒng)負(fù)荷曲線(xiàn)及其特性系數(shù)負(fù)荷曲線(xiàn)描述負(fù)荷與時(shí)間關(guān)系的特性曲線(xiàn)。根據(jù)需要可分為：有功負(fù)荷曲線(xiàn)和無(wú)功負(fù)荷曲線(xiàn)日負(fù)荷曲線(xiàn)、月負(fù)荷曲線(xiàn)和年負(fù)荷曲線(xiàn)負(fù)荷曲線(xiàn)的用途指導(dǎo)電力系統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃、檢修計(jì)劃1.2.2電能系統(tǒng)負(fù)荷曲線(xiàn)及其特性系數(shù)日負(fù)荷曲線(xiàn)1.2.2電能系統(tǒng)負(fù)荷曲線(xiàn)及其特性系數(shù)日負(fù)荷曲線(xiàn)的特性系數(shù)一天24h內(nèi)的電能消耗：曲線(xiàn)中平均負(fù)荷：負(fù)荷系數(shù)：年負(fù)荷曲線(xiàn)年運(yùn)行最大負(fù)荷曲線(xiàn)又稱(chēng)運(yùn)行年負(fù)荷曲線(xiàn)。描述一年內(nèi)每月或每日最大有功功率負(fù)荷變化的情況，它主要用來(lái)安排發(fā)電設(shè)備的檢修計(jì)劃，同時(shí)也為制訂發(fā)電機(jī)組或發(fā)電廠(chǎng)的擴(kuò)建或新建計(jì)劃提供依據(jù)。年負(fù)荷曲線(xiàn)年持續(xù)負(fù)荷曲線(xiàn)按一年中負(fù)荷的數(shù)值大小及其持續(xù)小時(shí)數(shù)順序排列而繪制成，用于安排發(fā)電計(jì)劃和進(jìn)行可靠性估算。參見(jiàn)教材的曲線(xiàn)繪制方法年負(fù)荷曲線(xiàn)年內(nèi)電能消耗：最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)：

不同工作性質(zhì)的用戶(hù)，Tmax差別很大；反映了設(shè)備的利用程度和用戶(hù)負(fù)荷平穩(wěn)程度。1.2.3電能負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算的意義 決定電氣設(shè)備選擇是否合理并確保安全運(yùn)行。計(jì)算負(fù)荷的定義 是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的等效負(fù)荷，

用表示。負(fù)荷計(jì)算方法 需要系數(shù)法、二項(xiàng)式系數(shù)法等。需要系數(shù)法圖1-12典型工廠(chǎng)、企業(yè)供電示意圖需要系數(shù)法1.單臺(tái)設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷公式

（Pe為PN在某一工作制下的折算設(shè)備容量。）2.用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 公式3.變壓器低壓測(cè)的計(jì)算負(fù)荷 公式1.3電能系統(tǒng)電壓等級(jí)電壓等級(jí)與電能系統(tǒng)的規(guī)模密切關(guān)聯(lián)。額定電壓：能使各種電氣設(shè)備、電器等正常工作的電壓,此時(shí)其技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效果最好。2.額定電壓等級(jí)：

由國(guó)家規(guī)定的各種標(biāo)準(zhǔn)額定電壓。

作用：便于各種電力設(shè)備生產(chǎn)制造標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。1.3電能系統(tǒng)電壓等級(jí)的額定電壓我國(guó)現(xiàn)行的電壓系列西北系統(tǒng)330/110/35/10KV其它系統(tǒng)500/220/110/35/10KV新增20KV期待統(tǒng)一1.3電能系統(tǒng)電壓等級(jí)煤礦常用電壓等級(jí)及應(yīng)用范圍：36V及以下：井下電氣設(shè)備控制及局部照明127V：井下照明及手持式電鉆220V：礦井地面照明250V(DC)：電機(jī)車(chē)380V：小型礦井井下使用500V(DC)：井下電機(jī)車(chē)1.3電能系統(tǒng)電壓等級(jí)電氣設(shè)備額定電壓的確定我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，一般供電設(shè)備的額定電壓應(yīng)高出系統(tǒng)和用電設(shè)備的額定電壓的5％或10%，用以補(bǔ)償正常負(fù)荷時(shí)線(xiàn)路上的電壓損失，使設(shè)備獲得近似額定的電壓．受電設(shè)備的額定電壓與系統(tǒng)額定電壓相對(duì)應(yīng)．1.3電能系統(tǒng)電壓等級(jí)電氣設(shè)備額定電壓的確定(1)

確定電氣設(shè)備額定電壓的一般規(guī)律：

A.發(fā)電機(jī)：

額定電壓VGN=1.05×系統(tǒng)額定電壓

B.變壓器：

受電側(cè)額定電壓VTN1

①

與發(fā)電機(jī)相連時(shí)，VTN1=VGN

②

與線(xiàn)路（系統(tǒng)）相連時(shí)，VTN1=VN電氣設(shè)備額定電壓的確定(2)

B.變壓器

輸出側(cè)額定電壓VTN2

①與35kV及以上線(xiàn)路相連

VTN2=1.1×VN②與35kV以下線(xiàn)路相連，但變壓器的

VS%>7.5%，或連接長(zhǎng)線(xiàn)路時(shí)

VTN2=1.1×VN③其他情況VTN2=1.05×VN電氣設(shè)備額定電壓的確定(3)

C.系統(tǒng)額定電壓與設(shè)備額定電壓

系統(tǒng)VN=用電設(shè)備VN

系統(tǒng)額定電壓和設(shè)備額定電壓值根據(jù)

GB規(guī)定（結(jié)合IEC推薦）確定．

用電設(shè)備（線(xiàn)路、電網(wǎng)）kV發(fā)電機(jī)（kV）變壓器（kV）一次二次66.36及6.36.3及6.61010.510及10.510.5及11353538.5110110121220220242330330363500500550750750825電力網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓請(qǐng)根據(jù)下面系統(tǒng)圖已知參數(shù)確定各電氣元件的額定電壓.6.3kV6.3/363/121kV110/10.5kV330/38.5kV6/0.4kV1.7三相電能系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式什么是中性點(diǎn)發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)。~/Y中性點(diǎn)ABCabc三相電能系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式分類(lèi)中性點(diǎn)運(yùn)行方式分兩大類(lèi)有效接地系統(tǒng)（大電流接地系統(tǒng)）直接接地小電阻接地非有效接地系統(tǒng)（小電流接地系統(tǒng)）不接地經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地高阻接地三相電能系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式分類(lèi)國(guó)內(nèi)目前主要的中性點(diǎn)接地方案：發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)不接地經(jīng)避雷器接地變壓器的中性點(diǎn)不接地經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地直接接地1.7.1中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)當(dāng)發(fā)生金屬性接地時(shí)，接地故障相對(duì)地電壓為零。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。非故障相對(duì)地電壓由相電壓升高為線(xiàn)電壓。三相的線(xiàn)電壓仍保持對(duì)稱(chēng)且大小不變，對(duì)電力用戶(hù)接于線(xiàn)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(hù)供電。單相接地電流，等于正常運(yùn)行時(shí)一相對(duì)地電容電流的三倍，為容性電流。1.7.2中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地發(fā)生單相接地故障時(shí)，通過(guò)消弧線(xiàn)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，消除接地電弧引發(fā)的問(wèn)題，提高供電可靠性。電容接地電流消弧線(xiàn)圈流過(guò)的電流完全補(bǔ)償?shù)臈l件即有：中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地時(shí)電流消弧線(xiàn)圈的補(bǔ)償方式完全補(bǔ)償消弧線(xiàn)圈提供的電感電流等于接地電容電流，接地處電流為0。易滿(mǎn)足諧振條件，形成串聯(lián)諧振，產(chǎn)生過(guò)電壓。欠補(bǔ)償電感電流小于接地電容電流，單相接地時(shí)接地電流為容性。因線(xiàn)路停電或系統(tǒng)頻率降低等原因使接地電流減少，可能出現(xiàn)

完全補(bǔ)償。故一般也不采用。過(guò)補(bǔ)償電感電流大于接地電流，單相接地電流為感性。過(guò)補(bǔ)償方式在電網(wǎng)中得到廣泛使用。但過(guò)補(bǔ)償程度要合適.自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償：?jiǎn)纹瑱C(jī)或微機(jī)控制中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)與不接地系統(tǒng)同樣有著在發(fā)生單相接地故障時(shí)，可繼續(xù)供電2小時(shí)，提高供電可靠性。電氣設(shè)備和線(xiàn)路的對(duì)地絕緣應(yīng)按線(xiàn)電壓考慮。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地后，能有效地減少單相接地故障時(shí)接地處的電流，迅速熄滅接地處電弧，防止間歇性電弧接地時(shí)所產(chǎn)生的過(guò)電壓。1.7.3中性點(diǎn)直接接地

圖中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)ABC

圖中性點(diǎn)接地的三相四線(xiàn)制電力系統(tǒng)BCN單相設(shè)備三相設(shè)備1.7.4電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式110kV及以上：直接接地380V/220V：直接接地10kV～66kV：不接地經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地經(jīng)低阻接地等1.7.4中性點(diǎn)接地方式綜述中壓配電網(wǎng)較復(fù)雜趨勢(shì)：世界各國(guó)部分電網(wǎng)正在從小電流接地改為大電流接地方式。世界各國(guó)部分電網(wǎng)正在從大電流接地改為小電流接地方式。1.10安全接地電流對(duì)人體的危害保護(hù)接地的基本概念保護(hù)接地的技術(shù)要求1.10.1電流對(duì)人體的危害安全接地（或稱(chēng)保護(hù)接地）的目的是為了保護(hù)人身安全、防止觸電事故的發(fā)生。電流對(duì)人體的傷害程度與通過(guò)人體的電流強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、頻率、路徑及人體健康狀況等因素有關(guān)。一般情況下通過(guò)人體的工頻電流超過(guò)50mA時(shí)，心臟就會(huì)停止跳動(dòng)，發(fā)生昏迷，并出現(xiàn)致命的電灼傷。工頻100mA電流通過(guò)人體時(shí)，很快使人致命。1.10.1電流對(duì)人體的危害0.10.20.5125102050100200500100020005000100005000200010005002001005020101234接觸時(shí)間/ms安全曲線(xiàn)圖IEC提出的人體觸電時(shí)間和通過(guò)人體電流（50Hz交流）對(duì)人身肌體反應(yīng)的曲線(xiàn)1—人體無(wú)反應(yīng)