電力系統(tǒng)中性點接地

1、教 學(xué) 過 程內(nèi) 容 及 板 書提問：電力網(wǎng)的額定電壓的確定復(fù)習(xí)內(nèi)容：電力系統(tǒng)額定電壓、額定電流、額定容量引入：課題一 電力系統(tǒng)中性點的接地方式電力系統(tǒng)的中性點：是指星形連接的變壓器或發(fā)電機的中性點。常見接地方式有三種：中性點不接地系統(tǒng)中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中性點直接接地系統(tǒng)c 一、中性點不接地系統(tǒng)（）中性點不接地系統(tǒng)的正常工作 如圖所示，為簡化的中性點不接地三相系統(tǒng)正常運行情況的示意圖，圖中斷路器QF正常運行時處于合閘狀態(tài)。正常運行時，三相電源的相電壓分別為Uu、Uv、Uw，并且三相對稱，中性點的電位N為零。三相導(dǎo)線之間電容較小，忽略不計；各相導(dǎo)線對地之間的分布電容，分別用集中的等效電容C

2、U、CV和Cw代替。當(dāng)導(dǎo)線經(jīng)過完善的換位后，各相對地電容相等，即CuCvCw，各相對地電容電流?CU、?CV、?CW大小相等，相位差為1200，如圖所示，各相對地電容電流的相量和為零，所以對地電流為零。各相電源電流等于各相負荷電流與對地電容電流的相量和。教 學(xué) 過 程 內(nèi) 容 及 板 書 中性點不接地三相系統(tǒng)正常運行情況（a）中性點不接地接線圖 （b）電流相量圖 （c）電壓相量圖（二）中性點不接地系統(tǒng)的單相接地故障當(dāng)某一相導(dǎo)線與地之間的絕緣受到破壞，稱為單相接地故障。1、完全接地：接地處的電阻近似于零，稱為完全接地或金屬性接地。W相k點發(fā)生完全接地，故障相對地電壓w變?yōu)榱?；中性點對地電壓n不再

3、為零，而為-w，數(shù)值上變?yōu)橄嚯妷?；未接地的U相對地電壓u=unu一w，未接地的v相對地電壓v=v+n=v-w。教 學(xué) 過 程教 學(xué) 內(nèi) 容 板 書2、不完全接地：即故障點經(jīng)過一定的電阻接地。1）接地相對地電壓大于零而小于相電壓，未接地相對地電壓大于相電壓而小于線電壓。2）中性點電壓大于零而小于相電壓，線電壓仍保持不變。3）接地電流比完全接地時要小一些。由此可見：1）非故障兩相的對地電壓數(shù)值升高倍，即變?yōu)榫€電壓；三相系統(tǒng)的線電壓大小不變，相位差仍和正常運行時一樣，不影響線電壓電力用戶的工作。2）相對他的電容電流也相應(yīng)增大倍；而W相已接地，該相對地電容電流為零，三相對地電容電流之和不再為零，大地中

4、有電流流過。 Ic=3CUph 式中 Uph電源的相電壓，V； w 頻率，rads； C相對地電容，F(xiàn).中性點不接地系統(tǒng)中，單相接地電流等于正常運行時相對地電容電流的三倍。其值與網(wǎng)絡(luò)的電壓、頻率和相對地電容的大小有關(guān)，而相對地電容又與線路的結(jié)構(gòu)（電線或架空線）和長度有關(guān)。實用計算中按下式計算 對架空線路 Ic= 對電纜線路 Ic= 式中 U電網(wǎng)的線電壓，kV； L相同電壓等級的具有電聯(lián)系的所有線路的總長度，km。 2、不完全接地：即故障點經(jīng)過一定的電阻接地。(三)適用范圍1、電壓在500V以下的三相三線裝置2、310kV系統(tǒng)當(dāng)接地電流30A3、2060 kV系統(tǒng)當(dāng)接地電流10A小結(jié)：不接地系統(tǒng)

5、，電壓、電流、中性點的電位都發(fā)生了變化。教 學(xué) 過 程內(nèi) 容 及 板 書提問：中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，電壓、電流、中性點的變化。復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容：中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，電壓、電流、中性點的變化（向量圖）引入：課題二、電力系統(tǒng)中性點經(jīng)消弧線圈的接地方式1、消弧線圈的結(jié)構(gòu)1）結(jié)構(gòu) 消弧線圈為一個帶鐵芯的電抗線圈，鐵芯柱中有很多間隙，間隙中填著絕緣板。目的：為避免磁飽和，減小漏磁，使線圈的電感電流與電壓成正比關(guān)系，使消弧線圈能保持有效的消弧作用。2）分接頭消弧線圈有幾個分接頭，可用來調(diào)節(jié)圈數(shù)，改變電抗和電流的大小，為調(diào)節(jié)電流，最大電流和最小電流之比為2：1或2.5：1，有5-9個分接

6、頭供調(diào)節(jié)電抗。3）接線如圖：變壓器中性點經(jīng)消弧線圈接地。2、消弧線圈的工作原理教 學(xué) 過 程內(nèi) 容 及 板 書正常運行時：三相對地電容相等，中性點的電位為零，消弧線圈中無電流通過。單相接地故障時：消弧線圈在W相相電壓的作用下，有電感電流通過消弧線圈和接地點，且有接地電流也通過接地點，接地點的電流為電感電流和接地電流的向量和，相位互差180度，起相互抵消作用。適當(dāng)選擇消弧線圈的電感（匝數(shù)）使接地點的電流變的很小或等于零，在接地點就不致產(chǎn)生電弧及由電弧所引起的危害。3、消弧線圈的補償方式根據(jù)電感電流對電容電流的補償程度，消弧線圈的補償方式有三種：完全補償、欠補償和過補償。1）全補償：使電感電流等于

7、電容電流。2）欠補償；使電感電流小于電容電流。3）過補償：使電感電流大于電容電流。4、中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的適用范圍消弧線圈能有效地減小單相接地電流，迅速熄滅故障處的電弧，防止間歇性電弧接地時產(chǎn)生的過電壓，故廣泛應(yīng)用于360kV電壓系統(tǒng)。我國規(guī)定，凡不符合中性點不接地運行方式的360kV系統(tǒng)，均應(yīng)采用中性點經(jīng)消弧線圈接地的運行方式。個別雷害事故較嚴(yán)重地區(qū)的110kV系統(tǒng)，為了減少由于雷擊造成的單相閃絡(luò)而引起的線路斷路器跳閘的次數(shù)，提高供電的可靠性，減少斷路器的維修工作量，采用經(jīng)消弧線圈接地的運行方式。教 學(xué) 過 程內(nèi) 容 及 板 書小結(jié)：中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)對接地點的補償方式有三種；全

8、補償、欠補償和過補償。3-60KV系統(tǒng)中、個別雷害事故較嚴(yán)重地區(qū)的110kV系統(tǒng)，廣泛經(jīng)消弧線圈接地的運行方式。作業(yè)：P21 3教 學(xué) 過 程內(nèi) 容 及 板 書提問：中性點經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)的適用范圍、補償方式復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容：中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的原理引入：課題三 中性點直接接地系統(tǒng)1、為何采用中性點直接接地系統(tǒng)防止單相接地時產(chǎn)生間歇性過電壓。2、工作情況中性點的電位被固定為零，單相接地時，故障相便直接經(jīng)地形成單相接地短路，繼電保護裝置動作，斷路器斷開，切除故障。3、優(yōu)點：未故障相電位不升高，各相對地的絕緣水平?jīng)Q定于相電壓，降低了電力網(wǎng)的造價。4、缺點：1）短路電流大， 引起系統(tǒng)電壓降低，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 導(dǎo)體周圍形成強的單相磁場，使鄰近通信系統(tǒng)線路受到干擾。措施：減小短路電流，經(jīng)電抗器接地。