中性点接地方式44PPT课件
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中性点接地
《电气工程基础》 电力系统中性点接地方式
第三节 中性点直接接地系统
定义：将电力系统中的部分或
全部变压器中性点直接接入大 地。
优点：过电压低，对绝缘要求
水平低，电力系统的电压越高 ，这一优点越突出。
缺点：当出现单相短路故障时
，单相短路电流很大，可靠性 差，在电气安全方面的问题比 较严重。
《电气工程基础》 电力系统中性点接地方式
缺点：
《电气工程基础》 电力系统中性点接地方式
第五节 中性点经电抗器接地
中性点经电抗器接地可以减少单向接地电流。 特别对于大接地电流的低阻值接地系统时效果更好 。因为低阻值的电阻器很笨重，降低接地电流的作 用小，电阻器上电压高；而电抗器可以减少有功功 率损耗，结构方面也比较简单，但接地设备的投资 大。 使用电抗器接地可以将接地电流限制到三相短 路电流的三分之一以上。
' UC
U C (U C ) 0
I C 3I C . A 3 3I C 0 3 I C 0
《电气工程基础》 电力系统中性点 接地方式
缺点：不接地系统发生单相短路接地并且接地电 流大于10A而小于30A时，有可能产生不稳定的 间歇性电弧，随着间歇性电弧的产生将引起幅 值较高的弧光接地过电压，其最大值不会超过 3.5倍相电压。对绝缘较差的设备、线路上的 绝缘弱点和绝缘强度很低的旋转电机有一定威 胁，在一定程度上对安全运行有影响。 优点：（1）简单，易于实现；（2）由于中性点 不接地配电网的单相接地电流很小，对邻近通 信线路、信号系统的干扰小。 应用：这种接地方式适用于接地电容电流不大的 场合，主要是低电压的系统中。
《电气工程基础》 电力系统中性点接地方式
第四节 中性点经电阻接地
供配电安全技术-第1讲中性点接地方式
五、单相接地电容电流的治理
4、 中性点经消弧线圈接地：
原理：单相接地电流主要是电容电流。如果能够在发生单相接 地时用电感电流部分或全部抵消掉电容电流，则单相接地电 流将大减小。 消弧线圈：消弧线圈是一个可调电感线圈，线圈的电阻很小 （消耗功率小），电抗很大（保证对地绝缘水平），电抗值 改变可采用多种方法。 消弧线圈补偿原理：发生单相接 地故障时，通过消弧线圈使接地 处流过一个与容性接地电流相反 的感性电流，从而减小、甚至抵 消接地电流，消除接地电弧引发 的问题，提高供电可靠性。
按调节方法：
有档调节：调节精度低，残流大，一般有调匝式、调容式。 无级调节：调节精度高，残流小，一般有调感式、偏磁式。
七、自动跟踪补偿消弧线圈
2、消弧线圈的补偿方式：
固定欠补偿 电感电流小于接地电容电流，单相接地时接地电流为容性。 因线路停电或系统频率降低等原因使接地电流减少，可能出现完全 补偿。故一般也不采用。 固定全补偿 消弧线圈提供的电感电流等于接地电容电流，接地处电流为0。 易满足谐振条件，形成串联谐振，产生过电压。 固定过补偿 电感电流大于接地电流，单相接地电பைடு நூலகம்为感性。 固定过补偿方式在电网中得到广泛使用。但过补偿程度要合适。 自动跟踪补偿 时刻跟踪电网电容电流变化，调节电感量，达到预设补偿量，一般 设定为跟踪全补偿方式。 自动跟踪补偿消弧线圈在目前电网中占据主要地位。
二、中性点非有效接地系统
电网模型：假设电网三相对称，忽略电网对地绝缘 电阻，只考虑电网对地电容。
电网正常时：三相经对地电容流入大地的电流相量 和为零，即没有电流在地中流动。三相电压对称， 各相对地电压等于相电压。
二、中性点非有效接地系统
发生单相直接接地时：接地相对地电压为零，中性 点电压偏移为接地相相电压，非故障相对地电压升 为线电压，三相线电压仍然对称。
电力系统中性点接地
8
中性点直接接地系统
中性点直接接地系统的优点：发生单相接地时，其它两相 完好对地电压不升高，因此可降低绝缘费用。 缺点：发生单相接地短路时，短路电流大，要迅速切除故 障部分，从而使供电可靠性差
9
中性点经消弧线圈接地
中性点不接地三相系统在发生单相接地故障时 虽还可以继续供电，但在单相接地故障电流较大， 如35kV系统大于10A，10kV系统大于30A时，就无 法继续供电。为了克服这个缺陷，便出现了经消弧 线圈接地的方式。在35kV电网系统中，广泛采用了 中性点经消弧线圈接地的方式
低压变压器电阻柜(8个)，电阻：45Ω-135Ω
高压变压器电阻柜(2个)，电阻：13.18Ω 透平发电机电阻柜(2个)，电阻：30.3Ω
HULL采用高阻接地，共6个接地电阻柜：
高压变压器电阻柜(4个)，电阻 ：900Ω Essential发电机电阻柜(2个)，电阻：1500Ω
14
Topside接地电阻柜外观
15
HULL接地电阻柜外观
16
蓬勃接地电阻柜介绍
蓬勃接地电阻柜采用上海新上阻的GZ型接地电阻器，用于 联接变压器和发电机与大地之间的一种保护型电器。当电力系 统出现故障时，配电系统中性点将偏移，中性点通过电阻接地 限制了故障电流，使电力系统有时间进行检测，诊断保护和切 换，避免设备损坏。
17
蓬勃接地电阻柜介绍
电力系统中性点接地
潘峰
电力系统接地
出于不同的目的，将电气装置中某一部位经接地线和接地体 与大地作良好的电气连接，称为接地。 根据接地的目的不同，分为工作接地和保护接地。 工作接地是指为运行需要而将电力系统或设备的某一点接地。 如：变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地、避雷器接地等 都属于工作接地。 保护接地是指为防止人身触电事故而将电气设备的某一点接 地。如将电气设备的金属外壳接地、互感器二次线圈接地等。
中性点接地
-UA UC’
UB’
-UA
电力系统中性点接地
U U A ( U A ) 0 A 中性点不接地系统单相接地故 U B U B ( U A ) U BA 障的结论1 ： U C U C ( U A ) U CA
如何确定电力系统中性点接地方式 ？
应从供电可靠性、内过电压、对通信线路的干扰、继电保护以及确保 人身安全诸方面综合考虑。
电力系统中性点接地
二、中性点不接地的电力系 统 适用范围
3kV~60kV的电力系统
UA
A B C
UB
UC
负 荷
I A0 I B0
IC0 C
正常运行时
-I’CA UB
-UA UC’
UB’
-UA
电力系统中性点接地
接地电流的经验计算公 式： I PE ( loh 35 lcab )U N / 350
中性点不接地系统单相接地故障的结论2 ： 接地电流在故障处可能产生稳定的或间歇性的 电弧。
如果接地电流大于30A时，将形成稳定电弧，成为持续性电 弧接地，这将烧毁电气设备和可能引起多相相间短路。 如果接地电流大于5A~10A，而小于30A，则有可能形成间歇 性电弧；间歇性电弧容易引起弧光接地过电压，其幅值可达 （2.5~3）U，将危害整个电网的绝缘安全。 如果接地电流在5A以下，当电流经过零值时，电弧就会自然 熄灭。
IPE
消弧线圈的作用
当发生单相接地故障时，接地故 障相与消弧线圈构成了另一个回路， 接地故障相接地电流中增加了一个感 性电流，它和装设消弧线圈前的容性 电流的方向刚好相反，相互补偿，减 少了接地故障点的故障电流，使电弧 易于自行熄灭，从而避免了由此引起 的各种危害，提高了供电可靠性。
电力系统的中性点接地方式演示文稿
当发生一相完全接地时，消弧线圈处在相电压之下，通过接地 处的电流是接地的电容电流和消弧线圈产生的电感电流的向量 和。因为电感电流和电容电流相位相反（有180度相位差），所 以在接地处它们相互补偿。如果IL=IC，就没有电流在接地处流过， 这种补偿叫全补偿，是不允许的，容易引起谐振。在电力系统 中，一般都采用过补偿方式，即IL>IC。采用过补偿方式，即使系 统中的电容电流突然减少，也不会引起谐振，而是离振点更远。
二、中性点经消弧线圈接地系统
当一相接地电容超过了上述允许值时，可以用中性点经消弧线 圈接地的方式来解决，即称为中性点经消弧线圈接地系统。
消弧线圈由带气隙的铁芯和套在铁芯上的线圈组成，并被放在 充满变压器油的油箱内。线圈的电阻很小，电抗很大。消弧线 圈的电感，可用改变接入线圈的匝数加以调节。显然，在系统 正常运行状态下，，因系统中性点的三相不对称电压很小，故 通过消弧线圈的电流也很小。
由于电力系统中性点接地问题牵涉的范围很广，所以在选择中性点接 地方式时，必须综合考虑各种因素，才能获得合理的结果。目前我国电力 系统中性点的接地方式，大体是： （1）对于6-10千伏系统，由于设备绝缘水平按线电压考虑，对于设备的 造价影响不大，为了提高供电可靠，一般局均采用中性点不接地或经消弧 线圈接地的方式。 （2）对于110千伏及以上系统，主要考虑降低设备绝缘水平，简化继电保 护装置，一般均采用中性点直接接地方式，并采用送电线路全线架设避雷 线和专设自动重合闸装置等措施，以提高供电可靠性。 （3）20-60千伏的系统，是一种中间情况，一般一相接地时的电容电流不 是很大，网络不很复杂，设备绝缘水平的提高或降低对于造价影响不很显 著，所以一般均采用中性点经消弧线圈接地的方式。 （4）1千伏以下的电网的中性点采用不接地的方式运行。但电压为 380/220的三相四线制电网的中性点，则是为了电气设备取得相电压的需 要而采取中性点直接接地方式。
二、中性点经消弧线圈接地系统
当一相接地电容超过了上述允许值时，可以用中性点经消弧线 圈接地的方式来解决，即称为中性点经消弧线圈接地系统。
消弧线圈由带气隙的铁芯和套在铁芯上的线圈组成，并被放在 充满变压器油的油箱内。线圈的电阻很小，电抗很大。消弧线 圈的电感，可用改变接入线圈的匝数加以调节。显然，在系统 正常运行状态下，，因系统中性点的三相不对称电压很小，故 通过消弧线圈的电流也很小。
由于电力系统中性点接地问题牵涉的范围很广，所以在选择中性点接 地方式时，必须综合考虑各种因素，才能获得合理的结果。目前我国电力 系统中性点的接地方式，大体是： （1）对于6-10千伏系统，由于设备绝缘水平按线电压考虑，对于设备的 造价影响不大，为了提高供电可靠，一般局均采用中性点不接地或经消弧 线圈接地的方式。 （2）对于110千伏及以上系统，主要考虑降低设备绝缘水平，简化继电保 护装置，一般均采用中性点直接接地方式，并采用送电线路全线架设避雷 线和专设自动重合闸装置等措施，以提高供电可靠性。 （3）20-60千伏的系统，是一种中间情况，一般一相接地时的电容电流不 是很大，网络不很复杂，设备绝缘水平的提高或降低对于造价影响不很显 著，所以一般均采用中性点经消弧线圈接地的方式。 （4）1千伏以下的电网的中性点采用不接地的方式运行。但电压为 380/220的三相四线制电网的中性点，则是为了电气设备取得相电压的需 要而采取中性点直接接地方式。
电力系统中性点接地方式
二是在系统中性点经消弧线圈接地。
三是在中性点不接地的系统中，可采用分网运行 的方式。 人为增大相间电容是抑制间歇电弧过电压的有效 措施。
六、消弧线圈及其对限制电弧接地过电压 的作用
（1）消弧线圈 是一个铁芯有气隙的消弧线圈， 它接在中性点与地之间。
(2)中性点经消弧线圈接地后的电路图及相量图
（3）作用
电力系统中性点接地方式
前言
1、接地和接地方式 出于不同的目的，将电气装置中某一部位经接地 线和接地体与大地作良好的电气连接，成为接地。 根据接地的目的不同，分为工作接地和保护接地。 工作接地是指为运行需要而将电力系统或设备的 某一点接地。如：变压器中性点直接接地或经消 弧线圈接地、避雷器接地等都属于工作接地。 保护接地是指为防止人身触电事故而将电气设 备的某一点接地。如将电气设备的金属外壳接地、 互感器二次线圈接地等。
3、中性点经消弧线圈接地
中性点经消弧线圈接地，保留了中性点不接地方式的全部 优点。由于消弧线圈的电感电流补偿了电网接地电容电流， 使得接地点残流减少到5A及以下，降低了故障相接地电弧 恢复电压的上升速度，以致电弧能够自行熄灭，从而提高 供电可靠性。 经过消弧线圈接地系统的过电压幅值不超过3．2Uph，因 此接有消弧线圈的电网，称为补偿电网。经消弧线圈接地 的电网称为谐振接地系统，它有自动跟踪补偿方式和非自 动跟踪补偿方式两种。前者比后者有无可比拟的优点，目 前电力系统无论新建或扩建都采用自动调谐消弧线圈，并 正在逐步淘汰非自动调谐消弧线圈。
二、单相接地电路图及相量图
三、分析
在分析间歇电弧接地过电压时主要有两种假设：
以高频电流第一次过零熄弧为前提进行分析，称高 频熄弧理论。按此分析过电压值较高，因高频电流过零 时，高频振荡电压正为最大值，熄弧后残留在非故障相 上的电荷量较大，故电压较高。
发电机和变压器的中性点课件
02 变压器中性点
变压器中性点的定义
变压器中性点：指变 压器三相绕组星形连 接的公共点。
中性点的接地与否以 及接地方式对变压器 的正常运行和保护至 关重要。
在中性点上，三相电 压相位相同，但幅值 相等。
变压器中性点的接地方式
01
02
03
直接接地
中性点直接与大地相连， 适用于110kV及以上电压 等级的变压器。
不接地
中性点不与大地相连，适 用于35kV及以下电压等级 的变压器。
经消弧线圈接地
中性点通过消弧线圈与大 地相连，适用于较大接地 电流的变压器。
变压器中性点的接地作用
维持三相电压平衡
01
中性点接地可以减小三相电压的偏移，维持三相电压平衡。
防止单相接地故障时过电压
02
中性点接地可以限制单相接地故障时的过电压，保护变压器绝
05 发电机和变压器 的中性点接地故 障处理
中性点接地故障的判断方法
电流检测
通过检测中性点接地线上的电流 ，判断接地故障是否存在。
绝缘电阻检测
定期检测发电机和变压器的中性点 绝缘电阻，若电阻值低于规定值， 则可能存在接地故障。
相位和电压检测
通过检测中性点的相位和电压，判 断是否存在接地故障。
中性点接地故障的处理方法
安装保护装置
在发电机和变压器的中性点上安装保护装置，以防止接地故障的发 生。
培训操作人员
对操作人员进行培训，使其了解发电机和变压器的基本原理和操作 方法，以及如何预防和处理中性点接地故障。
THANKS
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发电机和变压器的中性点课 件
目录
• 发电机中性点 • 变压器中性点 • 发电机和变压器的中性点接地方式比较 • 发电机和变压器的中性点接地保护 • 发电机和变压器的中性点接地故障处理
主变压器和发电机的中性点接地方式
优缺点
系统过电压水平较低，但单相接地 故障电流大，需要装设自动选线装 置。
经消弧线圈接地系统
系统特点
中性点经消弧线圈接地，系统发 生单相接地故障时，消弧线圈产 生的感性电流补偿接地点的容性
电流。
适用范围
适用于35kV及以下电网，特别 是对接地故障电流有严格限制的
场所。
优缺点
减小了接地故障电流，降低了弧 光接地过电压的概率，但需要装
系统特点
优缺点
中性点不接地或经高阻抗接地，系统 发生单相接地故障时，故障电流很小。
系统结构简单，供电连续性好，但系 统过电压水平较高，需要装设绝缘监 测装置。
适用范围
适用于3~10kV电网，特别是供电连 续性要求较高、接地故障对设备影响 不大的场所。Leabharlann 03 发电机中性点接地方式
发电机中性点直接接地
考虑当地供电条件及环境因素
当地供电条件包括电网电压、频率、谐波等，这 些因素会影响中性点接地方式的选择。
环境因素如气候、海拔、地质等也会对中性点接 地方式产生影响，需进行综合考虑。
在选择接地方式时，应充分了解当地供电条件和 环境因素，并进行必要的现场测试和评估。
遵循相关标准规范，确保安全可靠
中性点接地方式的选择应遵循国家和行业相关标准规范，如《电力变压 器 第1部分：总则》、《旋转电机 定额和性能》等。
主变压器和发电机的中性点接地方 式
contents
目录
• 中性点接地基本概念与重要性 • 主变压器中性点接地方式 • 发电机中性点接地方式 • 中性点接地方式对系统运行影响 • 选择合适中性点接地方式原则与建议
01 中性点接地基本概念与重 要性
中性点定义及作用
中性点定义
系统过电压水平较低，但单相接地 故障电流大，需要装设自动选线装 置。
经消弧线圈接地系统
系统特点
中性点经消弧线圈接地，系统发 生单相接地故障时，消弧线圈产 生的感性电流补偿接地点的容性
电流。
适用范围
适用于35kV及以下电网，特别 是对接地故障电流有严格限制的
场所。
优缺点
减小了接地故障电流，降低了弧 光接地过电压的概率，但需要装
系统特点
优缺点
中性点不接地或经高阻抗接地，系统 发生单相接地故障时，故障电流很小。
系统结构简单，供电连续性好，但系 统过电压水平较高，需要装设绝缘监 测装置。
适用范围
适用于3~10kV电网，特别是供电连 续性要求较高、接地故障对设备影响 不大的场所。Leabharlann 03 发电机中性点接地方式
发电机中性点直接接地
考虑当地供电条件及环境因素
当地供电条件包括电网电压、频率、谐波等，这 些因素会影响中性点接地方式的选择。
环境因素如气候、海拔、地质等也会对中性点接 地方式产生影响，需进行综合考虑。
在选择接地方式时，应充分了解当地供电条件和 环境因素，并进行必要的现场测试和评估。
遵循相关标准规范，确保安全可靠
中性点接地方式的选择应遵循国家和行业相关标准规范，如《电力变压 器 第1部分：总则》、《旋转电机 定额和性能》等。
主变压器和发电机的中性点接地方 式
contents
目录
• 中性点接地基本概念与重要性 • 主变压器中性点接地方式 • 发电机中性点接地方式 • 中性点接地方式对系统运行影响 • 选择合适中性点接地方式原则与建议
01 中性点接地基本概念与重 要性
中性点定义及作用
中性点定义
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L
1
(C11C22C33)
U0
2021/3/9
授课：XXX
14
脱谐度v
v IC IL
IC
(C1
v
1C2
2C3
3)1L
(C11C22C33)
过补偿 脱谐度v>0 欠补偿 脱谐度v<0
U0
KC0EA v
2021/3/9
授课：XXX
15
U0
U0’ 3C0
L
GL
3G0
U0
KC 0 EA v2 d2
2021/3/9
授课：XXX
11
➢谐振分析
U0
U0：中性点位移电压 即电网零序电压。
Ea
A
Eb
B
C12
Ec C
IC33 IC22
C23
C13
IC11
C33 C22 C11
C11C22C33
U0 0
2021/3/9
授课：XXX
12
j ( C 1 E A 1 C 2 E B 2 C 3 E C ) 3 U 0 ( j C 1 j 1 C 2 j 2 C 3 ) 0 3
授课：XXX
4
EC
EC
2021/3/9
授课：XXX
5
1)线路单相接地时，接地电流的计算
C12
k
C23 C13
EC
k’ C33 C22
C11
I
(1 f
)
2021/3/9
EC
I
(1 f
)
C33 C22
C11
授课：XXX
6
2）相量分析
3 ~ 10 kV
I
(1) f
30
A
35 ~ 66 kV
I
(1) f
10
A
Generator
I
(1) f
5
A
UA
U AC
UC
UB U BC
2021/3/9
授课：XXX
7
3)不接地系统中单相接地故障的电压变化
➢中性点对地电压上升为相电压，方向相反。 ➢非接地相的对地电压将上升为线电压。 ➢线电压不变。
2021/3/9
授课：XXX
8
4.中性点经消弧线圈接地
C12
C23
v (KC0 )2 d2 0.15
取KC0=0.15，d=5%,
v0.087
2021/3/9
授课：XXX
16
5.经小阻抗接地
2021/3/9授课：XFra bibliotekX17
6.中性点直接接地
I
①供电中断（单相或三相自动重合闸）
②线路单相接地对通信线路的干扰
2021/3/9
授课：XXX
18
7.中性点接地方式的确定 大部分110kV和220kV 及以上电网
4.3 中性点接地方式
2021/3/9
授课：XXX
1
1.中性点的定义
2021/3/9
授课：XXX
2
2.中性点接地方式的分类
直接接地系统 大电流接地系统
中性点直线接地 经小阻抗接地
非直接接地系统
中性点不接地
小电流接地系统
经消弧线圈接地
2021/3/9
授课：XXX
3
3.中性点不接地
2021/3/9
C13
L
C33
C22 C11
EC
2021/3/9
授课：XXX
9
1)线路单相接地时，接地电流的计算
-EUCc
I
(1 f
)
C33 C22 C11
L
2021/3/9
授课：XXX
10
2)相量分析
UA
U AC
IB
UC
UC
UB U BC
IdC
IL
IA
★实际运行中消弧线圈采用什么运行状态？
消弧线圈一般应采取过补偿的运行方式
U 0E A(C C 1111 a C 22 C 2 2 2 C 3a33 C 3 )
令 C 1 1C 22 C 33 3C 0
KC0
C11a2C22a 3C0
C33
U 0KC0E A
2021/3/9
授课：XXX
13
U0
L
KC0EA
3C0
U 0K C 0E Aj3 1 jC 0L jLK C 0E A 1 L 3 C 3 0C 0
10~66kV电网
中性点直接接地
中性点不接地 经消弧线圈接地
10kV电缆线路
经小电阻接地
发电机
2021/3/9
中性点不接地 授课：XXX 经消弧线圈接地 19
刚才的发言，如 有不当之处请多指
正。谢谢大家！
2021/3/9
20