中性點(diǎn)運(yùn)行方式

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

2、接地系統(tǒng)單相接地故障時(shí)，各相電流 及電壓的變化向量圖。41、電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)：發(fā)電機(jī)、變壓器的中性點(diǎn)且指變壓器Y形接線2、運(yùn)行方式共三種： 中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地運(yùn)行方式 中性點(diǎn)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(diǎn)運(yùn)行方式的目的：運(yùn)行方式的不同會(huì)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(diǎn)不接地系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)2-2 2-2 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)2-3 2-3 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)2-4 2-4 中性點(diǎn)不同接地方式

3、的比較和應(yīng)用范圍中性點(diǎn)不同接地方式的比較和應(yīng)用范圍62-1 2-1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)72-1 2-1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中性點(diǎn)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(jiǎn)化等值電路圖2-1 正常運(yùn)行時(shí)的中性點(diǎn)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(duì)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(duì)稱2、對(duì)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(duì)稱時(shí)，三相電壓 對(duì)稱,即 2、由于Cu=Cv=Cw=

4、C，則IcA=IcB=Icc=Ux/Xc 也對(duì)稱，即CBAUUU、0CBANUUUUocCIcBIcAIcIxcu103 3、結(jié)論、結(jié)論正常運(yùn)行時(shí)：地中沒有零序電容電流流過。中性點(diǎn)對(duì)地電位為零。112.1.2 2.1.2 單相接地故障單相接地故障 簡(jiǎn)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(shí)的中性點(diǎn)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(duì)地電壓降低為零；接地故障相對(duì)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(jì)絕緣水平按線電壓設(shè)計(jì)（35KV35KV及以下及以下 ）中性點(diǎn)對(duì)地電壓升為相值（方向與故障相電壓相反，中性點(diǎn)對(duì)地電壓升為相值（方向與故障相電壓相反，即即- -c c） 相對(duì)中性點(diǎn)電壓和線電壓仍不變相對(duì)中性點(diǎn)電壓和線電壓仍不變?nèi)嘞到y(tǒng)仍然對(duì)稱，三相系統(tǒng)仍然對(duì)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(diǎn)流過接地點(diǎn)流過的電容電流是正常每相對(duì)地電容電流的的電容電流是正常每相對(duì)地電容電流的倍，即倍，即c cco c

6、o 故在接地點(diǎn)有電弧故在接地點(diǎn)有電弧314單相接地時(shí)接地電流危害 單相接地時(shí)的接地電流將在故障點(diǎn)形成電弧。當(dāng)出現(xiàn)穩(wěn)定電弧時(shí)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(shí)，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(yàn)算法：接地電容電流的經(jīng)驗(yàn)算法：Ic中性點(diǎn)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(zhǎng)度（km）350ULIc返回10ULIc架空線路電纜線路16習(xí)題1、中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接、中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，各相對(duì)地電壓

7、有什么變化？地故障時(shí)，各相對(duì)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(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接、中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，各相對(duì)地電壓有什么變化？地故障時(shí)，各相對(duì)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(duì)地電容倍。單相接地電流為一相對(duì)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(shí)接地電流可能產(chǎn)生的危害？192、單相接地時(shí)接地電流可能產(chǎn)生的危害？n

8、單相接地電流為一相對(duì)地電容電流單相接地電流為一相對(duì)地電容電流的的3倍，倍，單相接地時(shí)的接地電流將在故障點(diǎn)形成電弧。當(dāng)出現(xiàn)穩(wěn)定電弧時(shí)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(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中性點(diǎn)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(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)？中性點(diǎn)不接地電力網(wǎng)發(fā)生接地時(shí)，仍可繼續(xù)運(yùn)行2h，但若接地電流值過大，會(huì)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(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中性點(diǎn)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(diǎn)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(shí)： 中性點(diǎn)對(duì)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(shí)： 中性點(diǎn)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(diǎn)電流： + （相互抵消）CNUULIcILIcI消弧線圈不起作用實(shí)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(diǎn)電流為零 缺點(diǎn)：XL=Xc，網(wǎng)絡(luò)容易因不對(duì)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(diǎn)為容性電流 缺點(diǎn)：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(diǎn)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(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)U相金屬性接地電壓變化特點(diǎn):故障相對(duì)地電壓變?yōu)榱惴枪收舷鄬?duì)地電壓升高 倍系統(tǒng)各相對(duì)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(diǎn)： 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(gè)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(diǎn)，消弧線圈中設(shè)有分接頭（59個(gè)）2、補(bǔ)償容量的選擇：h.e1.35cx3、消弧線圈的安裝地點(diǎn) 發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)或廠變的中性點(diǎn)；變電所主變的中性點(diǎn)。4、適用范圍：廣泛應(yīng)用在不適合采用中性點(diǎn)不接地的以架空線路為主體的3-60kV系統(tǒng)；個(gè)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(diǎn)直接接地系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)282.3.1 2.3.1 簡(jiǎn)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(shí)的中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)292.3.2 2.3.2 單相接地時(shí)單相接地時(shí) 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(diǎn)對(duì)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(diǎn)的電弧持續(xù)。 分分 析析30優(yōu)點(diǎn)： 1、不外加設(shè)備即可消弧 2、降低電網(wǎng)對(duì)地絕緣，節(jié)省造價(jià)缺點(diǎn)： 1、供電可靠性降低 改進(jìn)：裝自動(dòng)重合閘裝置、 加備用電源 2、電流很大且單相磁場(chǎng)對(duì)弱電干擾

12、 改進(jìn)： 中性點(diǎn)經(jīng)電抗器接地 、僅部分中性點(diǎn)接地 3、不產(chǎn)生過電壓，設(shè)備絕緣水平低20，造價(jià)低。結(jié)結(jié) 論論返回312-4中性點(diǎn)經(jīng)小阻抗(小電阻或電抗器)接地 著眼點(diǎn)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(diǎn)不同接地方式的比中性點(diǎn)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(duì)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(diǎn)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(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地10kv I20A10kv I20AI20A中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地3 36kv I30A6kv I30AI30A中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地中性點(diǎn)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(diǎn)運(yùn)行方式的應(yīng)用范圍中性點(diǎn)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(diǎn)_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(diǎn)_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