供配電系統(tǒng)課件

供配電系統(tǒng)課件第一頁(yè)，共43頁(yè)。§1．1供配電系統(tǒng)基本知識(shí)1．電能的定義由發(fā)電廠將一次能源（如煤、油、水、原子能等）轉(zhuǎn)換而成的二次能源。

2．特點(diǎn)（1）輸送和分配簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，（2）便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，（3）易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量（如機(jī)械能、光能、熱能等），3．供配電系統(tǒng)定義對(duì)電能進(jìn)行供應(yīng)和分配的系統(tǒng)，為工廠企業(yè)及人們生活提供所需要的電能。1.1.1電力系統(tǒng)1．電力系統(tǒng)的組成概述（1）組成由發(fā)電廠、電力網(wǎng)和電能用戶組成的一個(gè)發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體，如圖1-1所示。其中：

①發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)生產(chǎn)電能，在發(fā)電機(jī)中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；第二頁(yè)，共43頁(yè)。②變壓器、電力線路輸送、分配電能；③電動(dòng)機(jī)、電燈、電爐等用電設(shè)備使用電能。

總結(jié)：電力網(wǎng)絡(luò)是電力系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，而電力系統(tǒng)又是動(dòng)力系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，這三者的關(guān)系也示于圖1-1。（3）動(dòng)力系統(tǒng)指電力系統(tǒng)加上發(fā)電廠的“動(dòng)力部分”?！皠?dòng)力部分”――包括水力發(fā)電廠的水庫(kù)、水輪機(jī)，熱力發(fā)電廠的鍋爐、汽輪機(jī)、熱力網(wǎng)和用電設(shè)備，以及核電廠的反應(yīng)堆等等。（2）電力網(wǎng)絡(luò)或電網(wǎng)指電力系統(tǒng)中除發(fā)電機(jī)和用電設(shè)備之外的部分,即電力系統(tǒng)中各級(jí)電壓的電力線路及其聯(lián)系的變配電所。1.1.1電力系統(tǒng)第三頁(yè)，共43頁(yè)。

圖1-1動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)絡(luò)示意圖1.1.1電力系統(tǒng)第四頁(yè)，共43頁(yè)。2.發(fā)電廠發(fā)電廠是將自然界蘊(yùn)藏的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能（二次能源）的工廠。（1）水力發(fā)電廠，簡(jiǎn)稱水電廠或水電站，其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：水流位能→機(jī)械能→電能（2）火力發(fā)電廠，簡(jiǎn)稱火電廠或火電站，其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：燃料的化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能（3）核能發(fā)電廠通常稱為核電站，其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：核裂變能→熱能→機(jī)械能→電能（4）風(fēng)力發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電簡(jiǎn)介1）風(fēng)力發(fā)電利用風(fēng)力的動(dòng)能來(lái)生產(chǎn)電能。2）地?zé)岚l(fā)電利用地球內(nèi)部蘊(yùn)藏的大量地?zé)崮軄?lái)生產(chǎn)電能。3）太陽(yáng)能發(fā)電廠利用太陽(yáng)光能或太陽(yáng)熱能來(lái)生產(chǎn)電能。1.1.1電力系統(tǒng)第五頁(yè)，共43頁(yè)。3．變配電所（1）變電所的任務(wù)接受電能、變換電壓和分配電能，即受電→變壓→配電。1）升壓變電所一般建在發(fā)電廠，主要任務(wù)是將低電壓變換為高電壓；2）降壓變電所一般建在靠近負(fù)荷中心的地點(diǎn)，主要任務(wù)是將高電壓變換到一個(gè)合理的電壓等級(jí)。降壓變電所根據(jù)其在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，又分為：①樞紐變電站②地區(qū)變電所③工業(yè)企業(yè)變電所（2）配電所的任務(wù)接受電能和分配電能，但不改變電壓，即受電→配電。4．電力線路（1）作用輸送電能，并把發(fā)電廠、變配電所和電能用戶連接起來(lái)。（2）分類1）按其傳輸電流的種類不同分為：交流線路和直流線路；2）按其結(jié)構(gòu)及敷設(shè)方式不同分為：架空線路、電纜線路及室內(nèi)配電線路。1.1.1電力系統(tǒng)第六頁(yè)，共43頁(yè)。5．電能用戶（1）定義電能用戶又稱電力負(fù)荷。在電力系統(tǒng)中，一切消費(fèi)電能的用電設(shè)備均稱為電能用戶。（2）分類1）按電流分：直流設(shè)備與交流設(shè)備；2）按電壓分：①低壓設(shè)備1000V及以下的設(shè)備；②高壓設(shè)備高于1000V的設(shè)備；3）按頻率分：低頻（50HZ以下）、工頻（50HZ）及中、高頻（50HZ以上）設(shè)備。

注：絕大部分設(shè)備采用工頻；4）按工作制分：連續(xù)運(yùn)行、短時(shí)運(yùn)行和反復(fù)短時(shí)運(yùn)行設(shè)備。1.1.1電力系統(tǒng)第七頁(yè)，共43頁(yè)。1.1.2供配電系統(tǒng)概況供配電系統(tǒng)由總降壓變電所（高壓配電所）、高壓配電線路、車間變電所、低壓配電線路及用電設(shè)備組成。1．一次變壓的供配電系統(tǒng)

（1）只有一個(gè)變電所的一次變壓系統(tǒng)（如圖1-2所示）將6～10KV電壓降為380/220V電壓的變電所。注：這種變電所通常稱為車間變電所。圖1-2有一個(gè)降壓變電所的一次變壓供配電系統(tǒng)a）裝有一臺(tái)電力變壓器的車間變電所b）裝有兩臺(tái)電力變壓器的車間變電所（2）擁有高壓配電所的一次變壓供配電系統(tǒng)（如圖1-3所示）

6～10KV電源進(jìn)線高壓配電所各個(gè)車間變電所（6～10KV降至380/220V）1.1.2供配電系統(tǒng)概況第八頁(yè)，共43頁(yè)。圖1-3具有高壓配電所的供電系統(tǒng)1.1.2供配電系統(tǒng)概況（3）高壓深入負(fù)荷中心的一次變壓供配電系統(tǒng)（如圖1-4所示）35kV電源進(jìn)線車間變電所（35kV降至380/220V）

特點(diǎn)節(jié)省一級(jí)變壓，簡(jiǎn)化了供配電系統(tǒng)，節(jié)約有色金屬，降低電能損耗和電壓損耗，提高了供電質(zhì)量，而且有利于工廠電力負(fù)荷的發(fā)展。第九頁(yè)，共43頁(yè)。圖1-4高壓深入負(fù)荷中心的供配電系統(tǒng)1.1.2供配電系統(tǒng)概況第十頁(yè)，共43頁(yè)。

2．二次變壓的供配電系統(tǒng)(如圖1-5所示)大型工廠和某些電力負(fù)荷較大的中型工廠，一般采用具有總降壓變電所的二次變壓供電系統(tǒng)，。圖1-5兩次變壓的供配電系統(tǒng)1.1.2供配電系統(tǒng)概況第十一頁(yè)，共43頁(yè)。3．低壓供配電系統(tǒng)(如圖1-6所示)

無(wú)高壓用電設(shè)備且用電設(shè)備總?cè)萘枯^小的小型工廠，直接采用380/220V低壓電源進(jìn)線，只需設(shè)置一個(gè)低壓配電室，將電能直接分配給各車間低壓用電設(shè)備使用。圖1-6低壓進(jìn)線的供配電系統(tǒng)1.1.2供配電系統(tǒng)概況第十二頁(yè)，共43頁(yè)。

1.1.3供電的基本要求1．安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。2．可靠應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性即供電連續(xù)性的要求。3．優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等方面的質(zhì)量要求。4．經(jīng)濟(jì)應(yīng)使供配電系統(tǒng)的投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。1.1.3供電的基本要求第十三頁(yè)，共43頁(yè)。

1.2.1額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1．額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表1-1)。1.2電力系統(tǒng)的電壓3.15及3.36.3及6.610.5及11－38.572.61212423635503及3.156及6.310及10.513.8，15.75，18，2035661102203305003.156.310.513.8，15.75，18，20－－－－－－3610－3566110220330500高壓0.400.690.380.660.400.690.380.66低壓二次繞組一次繞組電力變壓器額定電壓/kV發(fā)電機(jī)額定電壓/kV電網(wǎng)和用電備額定電壓/kV分類表1-1三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓第十四頁(yè)，共43頁(yè)。

2．電力線路（或電網(wǎng)）的額定電壓電力線路（或電網(wǎng)）的額定電壓等級(jí)是國(guó)家根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要及電力工業(yè)的水平，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定的。它是確定各類用電設(shè)備額定電壓的基本依據(jù)(見(jiàn)表1-1)。3．用電設(shè)備的額定電壓規(guī)定與同級(jí)電力線路的額定電壓相同理由：由于用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，電力線路上要有負(fù)荷電流流過(guò)，因而在電力線路上引起電壓損耗，造成電力線路上各點(diǎn)電壓略有不同，如圖1-7的虛線所示。但成批生產(chǎn)的用電設(shè)備，其額定電壓不可能按使用地點(diǎn)的實(shí)際電壓來(lái)制造，而只能按線路首端與末端的平均電壓即電力線路的額定電壓U來(lái)制造。4．發(fā)電機(jī)的額定電壓發(fā)電機(jī)的額定電壓高于同級(jí)線路額定電壓的5%理由：由于電力線路允許的電壓損耗為±5%，因此為了維護(hù)線路首端與末端平均電壓的額定值，線路首端（電源端）電壓應(yīng)比線路額定電壓高5%，而發(fā)電機(jī)是接在線路首端的，所為了補(bǔ)償線路上的電壓損耗，如圖1-7所示，發(fā)電機(jī)的額定電壓高于同級(jí)線路額定電壓的5%。1.2.1額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)第十五頁(yè)，共43頁(yè)。5．電力變壓器的額定電壓（1）電力變壓器一次繞組的額定電壓有兩種情況：1）當(dāng)電力變壓器直接與發(fā)電機(jī)相連，如圖1-8中的變壓器T1，一次繞組的額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同，即高于同級(jí)線路額定電壓5%。1.2.1額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖1-7用電設(shè)備和發(fā)電機(jī)的額定電壓圖1-8電力變壓器一、二次額定電壓說(shuō)明圖2）當(dāng)變壓器不與發(fā)電機(jī)相連，而是連接在線路上，如圖1-8中的變壓器T2，則可將變壓器看作是線路上的用電設(shè)備，因此其一次繞組的額定電壓應(yīng)與線路額定電壓相同。第十六頁(yè)，共43頁(yè)。（2）變壓器二次繞組的額定電壓變壓器二次繞組的額定電壓，是指變壓器一次繞組接上額定電壓而二次繞組開(kāi)路時(shí)的電壓，即空載電壓。而變壓器在滿載運(yùn)行時(shí)，二次繞組內(nèi)約有5%的阻抗電壓降。因此分兩種情況討論：1）變壓器二次側(cè)供電線路很長(zhǎng)（例如較大容量的高壓線路），如圖1-8中的變壓器T1，變壓器二次繞組額定電壓要比線路額定電壓高10%。原因：一方面要考慮補(bǔ)償變壓器二次繞組本身5%的阻抗電壓降，另一方面還要考慮變壓器滿載時(shí)輸出的二次電壓要滿足線路首端應(yīng)高于線路額定電壓的5%，以補(bǔ)償線路上的電壓損耗。

2）變壓器二次側(cè)供電線路不長(zhǎng)（例如為低壓線路或直接供電給高、低壓用電設(shè)備的線路），如圖1-8中變壓器T2，變壓器二次繞組的額定電壓，只需高于其所接線路額定電壓5%。

原因：僅考慮補(bǔ)償變壓器內(nèi)部5%的阻抗電壓降。1.2.1額定電壓的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)第十七頁(yè)，共43頁(yè)。1.2.2供電電能的質(zhì)量

1.2.2供電電能的質(zhì)量額定電壓1．電能質(zhì)量的基本參數(shù)供電的連續(xù)可靠額定頻率2．電壓及波形電壓的數(shù)值交流電的電壓質(zhì)量波形電壓質(zhì)量對(duì)各類用電設(shè)備的工作性能、使用壽命、安全及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都有直接的影響。第十八頁(yè)，共43頁(yè)。電壓偏移的危害①感應(yīng)電動(dòng)機(jī)其最大轉(zhuǎn)矩與端電壓的平方成正比。當(dāng)電壓降低時(shí)：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩顯著減小，以致轉(zhuǎn)差增大，從而使定子、轉(zhuǎn)子電流都顯著增大，引起溫升增加，絕緣老化加速，甚至燒毀電動(dòng)機(jī)；而且由于轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)速下降，導(dǎo)致生產(chǎn)效益降低，產(chǎn)量減少，產(chǎn)品質(zhì)量下降。反之，當(dāng)電壓過(guò)高：激磁電流與鐵損都大大增加，引起電機(jī)的過(guò)熱，效率降低。②電熱裝置其功率與電壓平方成正比。電壓過(guò)高將損傷設(shè)備，電壓過(guò)低又達(dá)不到所需溫度。1.2.2供電電能的質(zhì)量

（1-1）（1）電壓偏移電壓偏移又稱電壓偏差，是指用電設(shè)備端電壓與用電設(shè)備額定電壓之差對(duì)額定電壓的百分?jǐn)?shù)，即第十九頁(yè)，共43頁(yè)。2）電壓偏移產(chǎn)生的原因是由于供電系統(tǒng)改變運(yùn)行方式或電力負(fù)荷緩慢變化等因素引起的。3）電壓偏移的特點(diǎn)變化相對(duì)緩慢。4）用電設(shè)備端子處電壓偏移的允許值：①電動(dòng)機(jī)±5%；②照明燈一般場(chǎng)所±5%；在視覺(jué)要求較高的場(chǎng)所＋5%，-2.5%；③其它用電設(shè)備無(wú)特殊規(guī)定時(shí)±5%；1.2.2供電電能的質(zhì)量③白熾燈白熾燈的端電壓降低10%，發(fā)光效率下降30%以上，燈光明顯變暗；端電壓升高10%時(shí)，發(fā)光效率將提高1/3，但使用壽命將只有原來(lái)的1/3。所以電壓偏移對(duì)其影響顯著，第二十頁(yè)，共43頁(yè)。（2）波形畸變1）產(chǎn)生原因：由于硅整流、晶閘管變流設(shè)備、微機(jī)及網(wǎng)絡(luò)和各種非線性負(fù)荷的使用，致使大量諧波電流注入電網(wǎng)，造成電壓正弦波波形畸變。2）危害使電能質(zhì)量大大下降，給供電設(shè)備及用電設(shè)備帶來(lái)嚴(yán)重危害。不僅使損耗增加，還使某些用電設(shè)備不能正常運(yùn)行，甚至可能引起系統(tǒng)諧振，從而在線路上產(chǎn)生過(guò)電壓，擊穿線路設(shè)備絕緣；還可能造成系統(tǒng)的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置發(fā)生誤動(dòng)作；并對(duì)附近的通訊設(shè)備和線路產(chǎn)生干擾。2．頻率我國(guó)采用的工業(yè)頻率（簡(jiǎn)稱工頻）為50HZ（1）影響當(dāng)電網(wǎng)低于額定頻率運(yùn)行時(shí)，所有電力用戶的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速都將相應(yīng)降低，因而工廠的產(chǎn)量和質(zhì)量都將不同程度受到影響。頻率的變化還將影響到計(jì)算機(jī)，自控裝置等設(shè)備的準(zhǔn)確性。電網(wǎng)頻率的變化對(duì)供配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性影響也很大。（2）對(duì)頻率的要求頻率的變化范圍一般不應(yīng)超過(guò)±0.5HZ。1.2.2供電電能的質(zhì)量第二十一頁(yè)，共43頁(yè)。3．可靠性衡量供配電可靠性的指標(biāo)以全年平均供電時(shí)間占全年時(shí)間的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。例如：全年時(shí)間為8760小時(shí)，用戶全年平均停電時(shí)間87.6小時(shí)，即停電時(shí)間占全年的1%，則供電可靠性為99%。1.2.3電壓調(diào)整電壓調(diào)整措施為了減小電壓偏移，保證用電設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，供配電系統(tǒng)必須采用相應(yīng)的電壓調(diào)整措施。1.合理選擇變壓器的電壓分接頭或采用有載調(diào)壓器變壓器，使之在負(fù)荷變動(dòng)的情況下，有效地調(diào)節(jié)電壓，保證用電設(shè)備端電壓的穩(wěn)定。合理地減少供配電系統(tǒng)的阻抗，以降低電壓損耗，從而縮小電壓偏移范圍。1.2.2供電電能的質(zhì)量第二十二頁(yè)，共43頁(yè)。2.盡量使系統(tǒng)的三相負(fù)荷均衡，以減小電壓偏移。3.合理地改變供配電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，以調(diào)整電壓偏移。4.采用無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，提高功率因數(shù)，降低電壓損耗，縮小電壓偏移范圍。1.2.4供配電系統(tǒng)配電電壓的選擇1．高壓配電電壓的選擇（我國(guó)電力系統(tǒng)）（1）220KV及以上電壓等級(jí)多用于大型電力系統(tǒng)的主干線；（2）110KV電壓等級(jí)既用于中、小型電力系統(tǒng)的主干線，也用于大型電力系統(tǒng)的二次網(wǎng)絡(luò)；（3）35KV電壓等級(jí)多用于電力系統(tǒng)的二次網(wǎng)絡(luò)或大型工廠的內(nèi)部供電網(wǎng)絡(luò)；（4）6～10KV高壓配電電壓多用于一般工廠內(nèi)部。說(shuō)明：從技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)看，最好采用10KV；從適應(yīng)發(fā)展來(lái)說(shuō)，10KV更優(yōu)于6KV。1.2.2供電電能的質(zhì)量第二十三頁(yè)，共43頁(yè)。2．低壓配電電壓的選擇主要取決于低壓用電設(shè)備的電壓（1）線電壓380V接三相動(dòng)力設(shè)備；（2）相電壓220V供電給照明及其他220V的單相設(shè)備；（3）220/127V對(duì)于容易發(fā)生觸電或有易燃易爆的個(gè)別車間或場(chǎng)所，可考慮采用；（4）660V或1140kV（只用于礦井下）用于某些特殊場(chǎng)合。例如：礦井下，因負(fù)荷中心離變電所較遠(yuǎn)，所以為保證負(fù)荷端的電壓水平而采用比380V更高的配電電壓。理由：由表1-2所列各級(jí)電壓線路合理的輸送功率和輸送距離可以看出，同樣的輸送功率和輸送距離條件下，配電電壓越高，線路電流越小，線路所采用的導(dǎo)線或電纜截面越小，從而可減少線路的初投資和金屬消耗量，且可減少線路的電能損耗和電壓損耗。采用10KV電壓較之采用6KV電壓，輸送功率更大，輸送距離更遠(yuǎn)。

注：如果工廠擁有相當(dāng)數(shù)量的6KV用電設(shè)備，或者供電電源的電壓就是6KV，則可考慮采用6KV電壓作為工廠的高壓配電電壓。1.2.2供電電能的質(zhì)量第二十四頁(yè)，共43頁(yè)?！?.25≤0.35≤10≤85-20≤1020～5030～10050～150200～300≤100≤175≤1000≤3000≤2000≤50002000～100003500～3000010000～50000100000～500000架空線電纜線架空線電纜線架空線電纜線架空線架空線架空線架空線0.380.386610103566110220輸送距離/km輸送功率/kW線路結(jié)構(gòu)線路電壓/kV表1-2各級(jí)電壓電力線路合理的輸送功率和輸送距離1.2.2供電電能的質(zhì)量第二十五頁(yè)，共43頁(yè)。1.3電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)是指發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)。考慮到電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性及人身安全等因素，電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)常采用不接地、經(jīng)消弧線圈接地、直接接地和經(jīng)低電阻接地四種運(yùn)行方式。1.3.1中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)1．定義中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式，即電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)不與大地相接。圖1-9是電源中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)的電路圖和相量圖。2．采用的系統(tǒng)我國(guó)3～66kV系統(tǒng)，特別是3～10kV系統(tǒng)，一般采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。圖1-9正常運(yùn)行時(shí)中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)a）電路圖b）相量圖第二十六頁(yè)，共43頁(yè)。1.3.1中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)3．系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的電路分析（如圖1-9所示）：三個(gè)相電壓、、是對(duì)稱的，三個(gè)相的對(duì)地電容電流也是對(duì)稱的，其相量和為零。結(jié)論：中性點(diǎn)沒(méi)有電流流過(guò)，各相對(duì)地電壓就是其相電壓。結(jié)論：中性點(diǎn)沒(méi)有電流流過(guò)，各相對(duì)地電壓就是其相電壓。

4．當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)的電路分析（假設(shè)C相接地，如圖1-10a所示）：（1）C相對(duì)地電壓為零,非接地相A相對(duì)地電壓=+(-)=,B相對(duì)地電壓=+(-)=,如圖1-10b所示。結(jié)論：當(dāng)一相接地時(shí)，非接地兩相對(duì)地電壓均升高倍，變?yōu)榫€電壓。而且，該兩相對(duì)地電容電流也相應(yīng)的增大倍。第二十七頁(yè)，共43頁(yè)。1.3.1中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)（2）當(dāng)C相接地時(shí)，系統(tǒng)的接地電流（電容電流）為非接地兩相對(duì)地電容電流之和。因此（1-2）由圖1-10b的相量圖可知，在相位上正好超前90°；而在量值上，由于，而，因此（1-3）結(jié)論：一相接地的電容電流為正常運(yùn)行時(shí)每相對(duì)地電容電流的3倍。圖1-10一相接地時(shí)的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)a）電路圖b）相量圖第二十八頁(yè)，共43頁(yè)。6．注意事項(xiàng)：（1）單相接地狀態(tài)不允許長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行理由：1）如果另一相又發(fā)生接地故障，就形成兩相接地短路，產(chǎn)生很大的短路電流，從而損壞線路及其用電設(shè)備；1.3.1中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)5．確定中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地電容電流的經(jīng)驗(yàn)公式：

（1-4）

式中,為系統(tǒng)的單相接地電容電流（A）；為系統(tǒng)的額定電壓（kV）;為同一電壓具有電氣聯(lián)系的架空線路總長(zhǎng)度（km）；為同一電壓的具有電氣聯(lián)系的電纜線路（cableline）總長(zhǎng)度（km）。第二十九頁(yè)，共43頁(yè)。

2）較大的單相接地電容電流會(huì)在接地點(diǎn)引起電弧，形成間歇電弧過(guò)電壓，威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。（2）我國(guó)電力規(guī)程規(guī)定，中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，單相接地運(yùn)行時(shí)間不應(yīng)超過(guò)2小時(shí)。

（3）中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一般都裝有單相接地保護(hù)裝置或絕緣監(jiān)測(cè)裝置，在系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員盡快排除故障；同時(shí)，在可能的情況下，應(yīng)把負(fù)荷轉(zhuǎn)移到備用線路上去。1.3.2

中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)1．中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式如圖1-11所示2．采用的系統(tǒng)在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，單相接地電流超過(guò)如下的規(guī)定數(shù)值：1.3.1中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)第三十頁(yè)，共43頁(yè)。（1）3～10KV系統(tǒng)中，接地電流大于30A，（2）20KV及以上系統(tǒng)中，接地電流大于10A，采用經(jīng)消弧線圈接地的措施來(lái)減小接地電流，熄滅電弧，避免過(guò)電壓的產(chǎn)生。1.3.1中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)圖1-11一相接地時(shí)的中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)a）電路圖b）相量圖第三十一頁(yè)，共43頁(yè)。3．消弧線圈接地的作用分析：

1.3.1中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)在正常情況下，三相系統(tǒng)是對(duì)稱的，中性點(diǎn)電流為零，消弧線圈中沒(méi)有電流通過(guò)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，流過(guò)接地點(diǎn)的電流是接地電容電流與流過(guò)消弧線圈的電感電流之和。由于超前90°，而滯后90°，所以與在接地點(diǎn)互相補(bǔ)償，使接地電流減到小于發(fā)生電弧的最小生弧電流時(shí)，電弧就不會(huì)發(fā)生，從而也不會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓。第三十二頁(yè)，共43頁(yè)。1.3.1中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)

4．中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的電路分析（與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一樣）當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地相電壓為零，三個(gè)線電壓不變，其它兩相電壓也將升高倍。5．注意事項(xiàng)（與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一樣）發(fā)生單相接地故障時(shí)的運(yùn)行時(shí)間不允許超過(guò)2小時(shí)。1.3.3中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)1．中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的特點(diǎn)（如圖1-12所示）（1）當(dāng)這種系統(tǒng)發(fā)生單相接地，即通過(guò)接地中性點(diǎn)形成單相短路。單相短路電流比線路的正常負(fù)荷電流大許多倍。因此，在系統(tǒng)發(fā)生單相短路時(shí)保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘，切除短路故障，使系統(tǒng)的其它部分恢復(fù)正常運(yùn)行。第三十三頁(yè)，共43頁(yè)。（2）發(fā)生單相接地時(shí)，其它兩完好相的對(duì)地電壓不會(huì)升高，因此，該系統(tǒng)中的供電設(shè)備的絕緣只需按相電壓考慮，而無(wú)需按線電壓考慮。1.3.1中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)圖1-12一相接地時(shí)的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)第三十四頁(yè)，共43頁(yè)。2．中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的應(yīng)用（1）110KV以上的超高壓系統(tǒng)目前我國(guó)110KV以上電力網(wǎng)均采用中性點(diǎn)直接接地方式。理由：高壓電器的絕緣問(wèn)題是影響電器設(shè)計(jì)和制造的關(guān)鍵，電器絕緣要求的降低，直接降低了電器的造價(jià)，同時(shí)改善了電器的性能。（2）380/220V低壓配電系統(tǒng)我國(guó)380/220V低壓配電系統(tǒng)也采用中性點(diǎn)直接接地方式，而且引出中性線（N線）、保護(hù)線（PE線）或保護(hù)中性線（PEN線），這樣的系統(tǒng)，稱為T(mén)N系統(tǒng)。3．TN系統(tǒng)（1）中性線（N線）的作用①用來(lái)接相電壓為220V的單相用電設(shè)備；②用來(lái)傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流；③減少負(fù)載中性點(diǎn)的電壓偏移。（2）保護(hù)線（PE線）的作用保障人身安全，防止觸電事故發(fā)生。（3）TN系統(tǒng)類型1.3.1中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)第三十五頁(yè)，共43頁(yè)。根據(jù)TN系統(tǒng)中N線和PE線的不同形式，分為T(mén)N-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)，如圖1-13所示。1）TN-C系統(tǒng)N線和PE線合用一根導(dǎo)線（PEN線），所有設(shè)備外露可導(dǎo)電部分（如金屬外殼等）均與PEN線相連，如圖1-13a所示。系統(tǒng)的特點(diǎn):①保護(hù)中性線（PEN線）兼有中性線（N線）和保護(hù)線（PE線）的功能，當(dāng)三相負(fù)荷不平衡或接有單相用電設(shè)備時(shí)，PEN線上均有電流通過(guò)。②這種系統(tǒng)一般能夠滿足供電可靠性的要求，而且投資較省，節(jié)約有色金屬，但是當(dāng)PEN斷線時(shí)，可使設(shè)備外露可導(dǎo)電部分帶電，對(duì)人有觸電危險(xiǎn)。1.3.1中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)第三十六頁(yè)，共43頁(yè)。圖1-13低壓配電TN系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)TN-S系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)系統(tǒng)的使用在安全要求較高的場(chǎng)所和要求抗電磁干擾的場(chǎng)所均不允許采用該系統(tǒng)。1.3.1中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)2）TN-S系統(tǒng)這種系統(tǒng)的N線和PE線是分開(kāi)的，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均與公共PE線相連，如圖1-13b所示。第三十七頁(yè)，共43頁(yè)。

系統(tǒng)的特點(diǎn)①公共PE線在正常情況下沒(méi)有電流通過(guò)，因此不會(huì)對(duì)接在PE線上的其他用電設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。②由于其N線與PE線分開(kāi)，因此其N線即使斷線也并不影響接在PE線上的用電設(shè)備的安全。

系統(tǒng)的應(yīng)用該系統(tǒng)多用于環(huán)境條件較差，對(duì)安全可靠性要求較高及用電設(shè)備對(duì)抗電磁干擾要求較嚴(yán)的場(chǎng)所。

3）TN-C-S系統(tǒng)這種系統(tǒng)前一部分為T(mén)N-C系統(tǒng)，后一部分為T(mén)N-S系統(tǒng)（或部分為T(mén)N-S系統(tǒng)），如圖1-13c所示。

系統(tǒng)的特點(diǎn)兼有TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

系統(tǒng)的應(yīng)用常用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境條件較差并且要求無(wú)電磁干擾的數(shù)據(jù)處理或具有精密檢測(cè)裝置等設(shè)備的場(chǎng)所。1.3.1中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)第三十八頁(yè)，共43頁(yè)。1.3.4中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的電力系統(tǒng)1．中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)產(chǎn)生的背景近幾年來(lái)，隨著10kV配電系統(tǒng)的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，特別是現(xiàn)代化大、