7電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式

1、7 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)7.1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)7.2 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)7.3 中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng)7.4 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)目錄了解：中性點(diǎn)的含義；電力系統(tǒng)中性點(diǎn)有哪些接地方式。 掌握：各種接地方式的特點(diǎn)和適用場合。教 學(xué) 要 求電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)是指星形連接的發(fā)電機(jī)、變壓器的中性點(diǎn)。大電流接地系統(tǒng)小電流接地系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地中性點(diǎn)不接地7.1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)圖7.1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的正常運(yùn)行：（a）接線圖；（b）相量圖圖7.2 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一相完全接地：（a）接線圖；（b）相量圖正常單相接地故障中性點(diǎn)對(duì)地電壓0故障相對(duì)地

2、電壓0非故障相對(duì)地電壓線電壓對(duì)稱對(duì)稱一、電壓特點(diǎn)故障相對(duì)地電壓變?yōu)榱阒行渣c(diǎn)對(duì)地電壓升高至相電壓非故障相的對(duì)地電壓升高至線電壓系統(tǒng)的相間電壓的大小及相位均沒有發(fā)生變化一、電壓特點(diǎn)：故障相對(duì)地的電容電流變?yōu)榱?。二、相?duì)地電容電流的特點(diǎn)非故障相對(duì)地電容電流變?yōu)椋航拥仉娏鲉蜗嘟拥貢r(shí)的接地電流等于正常時(shí)各相對(duì)地電容電流的三倍，且為容性。單相接地時(shí)，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。當(dāng)電容電流超過允許值時(shí)，有可能產(chǎn)生間歇性電弧，以及較高的間歇接地過電壓。因此，需要采取中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈等其他接地方式。三、單相接地故障的危害： 對(duì)于接有發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)電機(jī)繞

3、組發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地點(diǎn)流過的電流是發(fā)電機(jī)本身及其引出回路連接元件(主母線、廠用分支、主變壓器低壓繞組等)的對(duì)地電容電流。當(dāng)該電流超過允許值時(shí)，將燒傷定子鐵芯，進(jìn)而損壞定子繞組絕緣，引起匝間或相間短路。當(dāng)接地電容電流不超過表7.1所列允許值時(shí)，可采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。大于該允許值時(shí)，應(yīng)采用消弧線圈接地方式，且故障點(diǎn)殘余電流也不得大于該允許值。四、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式表7.1發(fā)電機(jī)接地電流允許值 發(fā)電機(jī)額定電壓(kV)發(fā)電機(jī)額定容量(MW)接地電流允許值( A)6.350410.550100313.815.751252002(2.5)182030017.2中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)圖7.3

4、 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)在正常工作時(shí)，假設(shè)三相系統(tǒng)完全對(duì)稱，此時(shí)中性點(diǎn)對(duì)地電壓為零，沒有電流通過消弧線圈。當(dāng)某一相發(fā)生完全接地故障時(shí)，中性點(diǎn)對(duì)地電壓為相電壓，它作用于消弧線圈兩端并產(chǎn)生一個(gè)電感電流。該電流在相位上滯后于中性點(diǎn)對(duì)地電壓相量90。發(fā)生一相接地后，在接地點(diǎn)處還有電容性的單相接地電流通過，在相位上超前于中性點(diǎn)對(duì)地電壓相量90 。通過接地點(diǎn)處的總電流是電感電流和接地電容電流的相量和，二者在相位上相差180，因而可以互相抵消。一、工作原理(1)全補(bǔ)償：接地點(diǎn)電流被補(bǔ)償達(dá)到零值時(shí)，IL=Ic。 產(chǎn)生串聯(lián)諧振，實(shí)際中不采用。(2)欠補(bǔ)償：使電感電流小于接地電容電流，ILIc。容易產(chǎn)生諧振，一

5、般也不采用。(3)過補(bǔ)償：使電感電流大于接地電容電流，ILIc。廣泛采用。二、補(bǔ)償方式1、消弧線圈的容量選擇總?cè)萘窟x擇時(shí)應(yīng)考慮電網(wǎng)5年左右的發(fā)展遠(yuǎn)景及過補(bǔ)償運(yùn)行的需要。按下式進(jìn)行計(jì)算三、消弧線圈的選擇2、消弧線圈的臺(tái)數(shù)原則上應(yīng)使得在各種運(yùn)行方式下(如解列時(shí))電網(wǎng)每個(gè)獨(dú)立部分都具有足夠的補(bǔ)償容量。在此前提下，臺(tái)數(shù)應(yīng)選得少些，以減少投資、運(yùn)行費(fèi)用以及操作次數(shù)。 (1)在任何運(yùn)行方式下，大部分電網(wǎng)不得失去消弧線圈的補(bǔ)償。不應(yīng)將多臺(tái)消弧線圈集中安裝在一處。并應(yīng)盡量避免在電網(wǎng)中僅安裝一臺(tái)消弧線圈。 (2)在發(fā)電廠中，發(fā)電機(jī)電壓的消弧線圈可安裝在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)上，也可安裝在廠用變壓器中性點(diǎn)上；當(dāng)發(fā)電機(jī)與主變

6、壓器為單元連接時(shí)，消弧線圈應(yīng)安裝在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)上。(3)在變電所中消弧線圈一般安裝在變壓器的中性點(diǎn)上，610kV消弧線圈也可安裝在調(diào)相機(jī)的中性點(diǎn)上。3、安裝地點(diǎn) (4)按照規(guī)程規(guī)定，消弧線圈應(yīng)盡量接在“YNd11”接線或“YNynd11”接線的變壓器中性點(diǎn)上。消弧線圈的容量不應(yīng)超過變壓器三相總?cè)萘康?0，并且不得大于三繞組變壓器任一繞組的容量。如果消弧線圈接于YNy接線變壓器中性點(diǎn)上，其容量不應(yīng)超過變壓器三相總?cè)萘康?0，但不應(yīng)將消弧線圈接于三相磁路互相獨(dú)立，零序阻抗甚大的“YNyn0”接線變壓器的中性點(diǎn)上。(5)如果變壓囂無中性點(diǎn)或中性點(diǎn)未引出，應(yīng)裝設(shè)專用接地變壓器。3、安裝地點(diǎn)凡不符合中性

7、點(diǎn)不接地要求的363kV電網(wǎng)，均可采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。必要時(shí)，llOkV電網(wǎng)也可采用。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式適用于單相接地電流超過允許值的中小機(jī)組或要求能帶單相接地故障運(yùn)行的200MW及以上大機(jī)組。(1)對(duì)具有直配線的發(fā)電機(jī)，消弧線圈可接在發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)，也可接在廠用變壓器的中性點(diǎn)，并宜采用過補(bǔ)償方式。 (2)對(duì)單元接線的發(fā)電機(jī)，消弧線圈應(yīng)接在發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)，并宜采用欠補(bǔ)償方式。 4、適用范圍7.3中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng)圖7.8 中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng) 中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地與經(jīng)消弧線圈接地相比，改變了接地電流的相位，使通過接地點(diǎn)的電流成為阻容性電流。由于流過接地點(diǎn)總電流Ic+IR與U

8、No間相位角的減小，可促使接地點(diǎn)處的電弧容易自行熄滅，從而降低弧光間隙接地過電壓，同時(shí)可提供足夠的電流和零序電壓,使接地保護(hù)可靠動(dòng)作。 一、特點(diǎn)經(jīng)配電變壓器接入中性點(diǎn)方式配電變壓器一次側(cè)接于發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)，而接地電阻R接于配電變壓器的二次側(cè)變壓器的作用是使低壓小電阻起高壓大電阻的作用，從而可簡化電阻器的結(jié)構(gòu)，降低其價(jià)格，使安裝空間更容易解決 二、接入方式大型火電廠高壓廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地的原理接線(a)適用于廠用變壓器二次側(cè)為Y接線的場合(b)適用于廠用變壓器二次側(cè)為d接線的場合7.4中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)防止中性點(diǎn)電位變化及其電壓升高的根本方法發(fā)生單相接地故障時(shí)，中性點(diǎn)的電位不發(fā)生位移，

9、其對(duì)地電壓仍保持為零接地點(diǎn)非故障相對(duì)地電壓低于正常時(shí)的相電壓?？傊?，接地點(diǎn)非故障相對(duì)地電壓基本上不變，不會(huì)上升為線電壓。單相接地短路電流很大，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，將接地的線路自動(dòng)切除，防止了產(chǎn)生間歇電弧過電壓的可能性，同時(shí)也降低了對(duì)電網(wǎng)絕緣水平的要求，大大降低了電網(wǎng)的造價(jià)，在高壓和超高壓電網(wǎng)中，其經(jīng)濟(jì)效益更加顯著。 一、特點(diǎn)發(fā)生單相接地時(shí)，線路或設(shè)備必須立即切除，降低了供電的連續(xù)性。由于單相接地短路電流較大，引起電壓急劇降低，以致影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。單相接地短路電流將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力效應(yīng)及熱效應(yīng)，可能使故障范圍擴(kuò)大和損壞設(shè)備由于高壓斷路器的跳閘次數(shù)增多，增大了斷路器的維修工作量。二、不足在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的線路上裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置 在電壓不超過220kV的系統(tǒng)中，多采用減少中性點(diǎn)接地?cái)?shù)目，增大零序電抗采用中性點(diǎn)經(jīng)小阻抗(小電阻或電抗器)接地 三、克服不足DL/T 620-1997 交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合規(guī)定:3kV10kV不直接連接發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)和35kV、66kV系統(tǒng)，當(dāng)單相接地故障電容電流不超過下列數(shù)值時(shí)，應(yīng)采用不接地方式；當(dāng)超過下列數(shù)值又需在接地故障條件下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采用