电网的接地方式

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电网中性点接地方式及选择要求

电网中性点接地方式及选择要求

电网中性点接地方式及选择要求电网中性点接地方式及选择要求三相交流电力系统中性点与大地之间的电气连接方式,称为电网中性点接地方式。

中性点接地方式涉及电网的安全牢靠性、经济性;同时直接影响系统设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护方式、通讯干扰等。

一般来说,电网中性点接地方式也就是变电所中变压器的各级电压中性点接地方式。

因此,在变电所的规划设计时选择变压器中性点接地方式中应进行实在分析、全面考虑。

【电网中性点接地方式及选择要求】我国110kV及以上电网一般采纳大电流接地方式,即中性点有效接地方式(在实际运行中,为降低单相接地电流,可使部分变压器采纳不接地方式),这样中性点电位固定为地电位,发生单相接地故障时,非故障相电压上升不会超过1.4倍运行相电压;暂态过电压水平也较低;故障电流很大,继电保护能快速动作于跳闸,切除故障,系统设备承受过电压时间较短。

因此,大电流接地系统可使整个系统设备绝缘水平降低,从而大幅降低造价。

6~35kV配电网一般采纳小电流接地方式,即中性点非有效接地方式。

近几年来两网改造,使中、小城市6~35kV配电网电容电流有很大的加添,如不实行有效措施,将危及配电网的安全运行。

中性点非有效接地方式重要可分为以下三种:不接地、经消弧线圈接地及经电阻接地。

1中性点不接地方式适用于单相接地故障电容电流IC10A,以架空线路为主,尤其是农村10kV配电网。

此类型电网瞬间单相接地故障率占60%~70%,希望瞬间接地故障不动作于跳闸。

其特点为:单相接地故障电容电流IC10A,故障点电弧可以自熄,熄弧后故障点绝缘自行恢复;单相接地不破坏系统对称性,可带故障运行一段时间,保证供电连续性;【电网中性点接地方式及选择要求】通讯干扰小;单相接地故障时,非故障相对地工频电压上升31/2UC,此系统中电气设备绝缘要求按线电压的设计;当IC10A时,接地点电弧难以自熄,可能产生过电压等级相当高的间歇性弧光接地过电压,且持续时间较长,危及网内绝缘薄弱设备,继而引发两相接地故障,引起停电事故;系统内谐振过电压引起电压互感器熔断器熔断,烧毁TV,甚至烧坏主设备的事故时有发生。

低压电网的接地方式与漏电保护检测原理

低压电网的接地方式与漏电保护检测原理

低压电网的接地方式与漏电保护检测原理一、低压电网的接地方式我们知道,低压电网和用电设备常见的接地方式有TT方式,有TN方式,有IT方式。

1、TT方式,第一个字母T表示低压电力系统的中性点工作接地,第二个字母T表示用电设备外壳接地,系统中除了中性点接地外工作零线不允许再次接地,既我们常见的“保护接地”。

按照规程要求,中性点和设备外壳接地电阻≤4Ω。

2、TN方式,第一个字母T表示低压电力系统的中性点工作接地,第二个字母N表示用电设备外壳接零线,既我们常见的“保护接零”。

3、IT方式,第一个字母I表示低压电力系统的中性点对地绝缘,第二个字母T表示用电设备外壳接地。

此方式适合对于持续不间断供电要求很高的用电场所,比如医疗单位手术过程中和矿山井下排水通风系统等场所,这些用电场所不允许因某一电气设备绝缘故障而自动切断整个系统电源。

在TT方式中,若有人体触及相线或用电设备绝缘不良造成外壳带电,电流会通过人体或用电设备外壳流入大地,然后回到配电变压器的中性点(系统中不存在第二个接地点时),形成闭合回路。

(如下图所示)电流通过人体时会造成伤害,接地系统容易造成漏电和火灾。

在低压配电变压器的低压绕组间发生击穿短路时,由于中性点接地,低压侧对地电压均为相电压。

相对来讲,中性点直接接地运行方式对电气设备及操作比较安全,适用于大容量低压电网。

这种方式便于安装电流型漏电保护器,并能采用总保护、分路保护和终端直接保护,提高低压电网安全管理水平。

二、漏电保护检测原理任何低压线路,对地都存在着漏电电流。

产生漏电电流的主要原因,在于带电体与大地之间的绝缘电阻和分布电容。

在低压电网TT接地方式中,相线对大地的漏电,用零序电流互感器检测是目前普遍使用的方法。

零序电流互感器具有检测灵敏度高,传输特性好等特点。

目前其铁芯一般采用最先进的、矫顽力很小的软磁材料——坡莫合金,如;1J85等型号。

零序电流互感器是决定漏电保护器性能的重要的检测部件。

电气配电网接地 TT、TN、IT系统

电气配电网接地 TT、TN、IT系统

电气配电网接地TT、TN、IT系统IEC国际电工委员会对配电网接地方式分为:TT系统、TN系统、IT系统(1)、接地型式文字代号TN、TT、IT的意义TN、TT、IT三种型式均使用了两个字母,以表示三相电力系统和电气装置的外露的可导电部分(设备外壳、底座等)的对地关系。

第一个字母表示电力系统的对地关系,即T:表示一点直接接地(通常为系统中性点);I:表示不接地(所有带电部分与地隔离),或通过阻抗(电阻器、电抗器)及通过等值线路接地。

第二个字母表示电气装置外露可导电部分的对地关系,即T:表示独立于电力系统可接地点而独立接地;N:表示与电力系统可接地点直接进行电气连接。

在TN系统中,为了表示中性线和保护线的组合关系,有时在TN代号后面还可附加以下字母:S:表示中性线和保护线在结构上是分开的;C:表示中性线和保护线在结构上是合一的(PEN线)。

(1)、TT系统TT系统为三相四线制中性点直接接地,电源系统与电气装置的外露可导电部分分别直接接地的系统。

它的中性线在电源侧接地后引出,并只做工作零线,用电端的电气装置外露可导电部分在现场直接接地。

(2)、TN系统TN系统即电源系统有一点直接接地,负载设备的外露导电部分通过保护线连接到此接地点的系统。

根据中性线和保护线的布置,TN系统的形式有以下三种:(一)、TN—C系统TN—C系统为三相四线制中性点直接接地,整个系统的中性与保护线是合一的系统,此系统系目前许多高压用户在低压电网中采用的系统。

其特点是:电源变压器中性点接地,保护零线(PE)与工作零线(N)共用。

(1)它是利用中性点接地系统的中性线(零线)作为故障电流的回流导线,当电气设备相线碰壳,故障电流经零线回到中点,由于短路电流大,因此可采用过电流保护器切断电源。

TN—C系统一般采用零序电流保护;(2)TN—C系统适用于三相负荷基本平衡场合,如果三相负荷不平衡,则PEN线中有不平衡电流,再加一些负荷设备引起的谐波电流也会注入PEN,从而中性线N带电,且极有可能高于50V,它不但使设备机壳带电,对人身造成不安全,而且还无法取得稳定的基准电位;(3)TN—C系统应将PEN线重复接地,其作用是当接零的设备发生相与外壳接触时,可以有效地降低零线对地电压。

3~66kV电网中性点接地方式解析

3~66kV电网中性点接地方式解析

3~66kV电网中性点接地方式解析从3-66kV电网供电的安全可靠性、电气设备的绝缘水平以及对通信系统的干扰等方面,综合分析、解读了中性点电阻接地与中性点谐振(消弧线圈)接地等系统以及中性点不接地(绝缘)系统的优缺点。

标签:中性点接地方式;过电压;电阻0 引言3~66kV电网中性点接地方式是涉及电力系统诸多方面的综合性技术问题。

本文对3~66kV配电网历史上使用的接地方式的优缺点进行了比对分析,同时简要介绍了我国电气设备的绝缘配合情况。

1 电力系统中性点接地系统介绍国家曾出台有关规定:对电力系统内中性接地方式划分成小接地短路系统和大接地短路电流系统2类,后期由于对电流大小的界定关系不好实施,从而改成中性点有效接地和中性点非有效接地两大系统[1]。

通常在电力系统内,中性点非有效接地的方式主要包括不接地(绝缘)和经消弧线圈(谐振)接地。

消弧线圈接地系统使用历史。

早先一些发达国家的配电网正式不再使用消弧线圈进行接地,一些国家也对配电网中的中性点减少了谐振接地的方式,这些方式对当时的接地方式产生很大影响,后经分析这并不是由于谐振接地方式不好而造成的。

(1)根据升压的要求和需要。

根据绝缘水平的原因,同时满足降低过电压的需要,需要把中性点从不接地和谐振接地系统更改为经电阻接地系统。

(2)复杂电网中的使用消弧线圈效果不佳。

(3)电网对地电容电流越大,消弧线圈容量越大,设备不经济。

2 各种接地系统的过电压情况以及我国电气设备的绝缘水平DL_T_620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中,4.2.8 66kV 及以下系统发生单相间歇性电弧接地故障时,可产生过电压,过电压的高低随接地方式不同而异。

一般情况下最大过电压不超过下列数值:不接地系统 3.5p.u.消弧线圈接地系统 3.2p.u.电阻接地系統 2.5p.u.GB_311~1-1997《高压输变电设备的绝缘配合》规定,我国3~66kV输变电设备短时工频耐受过电压倍数Kp(P.U)如表1所示。

电网中性点接地方式简介

电网中性点接地方式简介

电网中性点接地方式简介1. 引言在电力系统中,中性点接地(Neutral Grounding)是非常重要的概念。

中性点是指交流电网中相和相之间连接的点,而中性点接地是将这个点通过接地装置与大地连接起来的过程。

电网中性点接地方式不仅与系统的安全运行直接相关,还对电网的可靠性、经济性和可扩展性有着重要的影响。

因此,选择合适的中性点接地方式对于电力系统的设计和运行具有至关重要的意义。

本文将介绍电网中性点接地的基本概念以及常见的接地方式。

2. 中性点接地的意义2.1 安全性通过中性点接地,故障电流可以通过接地装置回流到大地,避免电网出现接触电压,保护人身安全。

2.2 故障识别中性点被接地后,电网中会出现零序电流,这种电流可以帮助快速识别故障发生的位置,提高故障定位的准确性和速度。

2.3 经济性中性点接地的方式会对电网的经济性产生影响。

合理选择接地方式可以降低故障损失、减少设备抢修时间、提高设备可靠性,从而降低电网运行成本。

3. 中性点接地方式3.1 系统接地方式系统接地方式是将电网的中性点通过接地装置直接连接到大地,常见的系统接地方式有以下几种:•TT接地方式:中性点通过接地电阻连接到大地,形成“中性点-电阻-大地”的回路。

•TN接地方式:中性点通过接地电阻和设备外壳连接到大地,形成“中性点-电阻-大地-设备外壳”的回路。

TN接地方式又分为TN-S、TN-C和TN-C-S三种。

•IT接地方式:中性点通过接地变压器连接到大地,形成“中性点-接地变压器-大地”的回路。

3.2 无效接地方式与系统接地方式相对应的是无效接地方式,即不将中性点连接到大地,而是通过一些特殊的装置将零序电流屏蔽在系统内部。

常见的无效接地方式有以下几种:•Arc suppression coil(ASC)接地方式:通过串联接地电感来阻抗化更高的零序电流,使其在系统内部形成环回,从而实现无效接地。

•Solid grounding 接地方式:采用较低阻抗的接地方法,将零序电流缩小到一定程度,从而降低故障电流对系统的影响。

配电系统的几种接地形式TT、TN、IT

配电系统的几种接地形式TT、TN、IT

配电系统的几种接地形式1 引言低压配电系统接地是十分重要的,它与采取什么样的电击防护措施,选用什么样的保护装置,这些防护措施怎样实施,都与配电系统接地有关系。

如果选择不当,不但不能实现所要求的保护,反而会降低供电系统的可靠性。

在我国的电网中TN、TT、IT并存使用,但同时也存在着许多不足和缺陷,给人身安全带来一定的威胁。

为了提高低压配电系统安全用电水平,人们发现漏电保护装置(RCD)的应用在很大程度上弥补了这些缺陷,从而防止触电和火灾事故的发生,大幅度提高安全用电水平。

为此本文先分析配电系统接地的适用范围和优缺点,然后介绍在不同的配电系统接地下正确安装使用漏电保护装置的必要性,使漏电保护装置在不同的配电系统接地中能够有效和正确安装使用。

2 配电系统接地形式接地形式分为TN、TT、IT三大类,系统特性以符号表示,字母含义为:第一个字母表示电源与地的关系。

“T”表示在某一点上牢固接地;“I”表示所有带电零件与地绝缘或某一点经阻抗接地。

第二个字母表示电气设备外壳与地的关系。

“T”表示外壳牢固的接地,且与电源接地无关,“N”表示外壳牢固地接到系统接地点。

其后的字母表示电网中中性线与保护线的组合方式。

“C”表示中线与保护线是合一的(PEN线);“S”表示中性线与保护线是分开的。

2.1 TN系统TN系统的电源端有一个直接接地点,并引出N线,属三相四线制系统。

系统中用电设备外壳通过保护线与该点直接连接,俗称保护接零。

按照系统中中性线与保护线的不同组合方式,又分为如下三种形式。

(1) TN—C系统整个系统的中性线与保护线是合一的,称为TN—C系统,如图1。

由于投资较少,又节约导电材料,因此在过去我国应用比较普遍。

当三相负荷不平衡或只有单相用电设备时,PEN线上有正常负荷电流流过,有时还要通过三次谐波电流,其在PEN线上产生的压降呈现在用电设备外壳上,使其带电位,对地呈现电压。

正常工作时,这种电压视情况为几伏到几十伏,低于安全电压50V,但当发生PEN线断或相对地短路故障时,使PEN线电位升高,其对地电压大于安全电压,使触电危险加大。

10kV配网接地方式分析及改进措施

10kV配网接地方式分析及改进措施

10kV配网接地方式分析及改进措施一、引言10kV配网是城市电力配送系统的基础,其安全可靠性直接关系到城市居民的日常生活和生产经营。

配网接地是城市电力系统中非常重要的一环,是确保电网运行安全和人身安全的重要保障。

对10kV配网接地方式进行分析并提出改进措施是非常有必要的。

二、10kV配网接地方式分析1. 常见的配网接地方式10kV配网的接地方式主要有直接接地、间接接地和混合接地三种方式。

(1)直接接地:将中性点接地,使得中性点电位为零。

这种方式简单、安全可靠,但在接地电阻较高时,对保护线路和设备的影响很大。

(2)间接接地:通过绝缘电阻器使一定比例的绝缘泄漏电流成为中性点地极的泄漏电流,这样可以减小中性点电位与地电位之间的差值,提高绝缘可靠性。

(3)混合接地:即通过直接接地和间接接地相结合的方式来实现。

采用混合接地方式的10kV配网能够兼顾直接接地和间接接地的优点,具有提高系统的可靠性、减小故障影响范围等优点。

2. 现有接地方式存在的问题现有的10kV配网接地方式存在着几个问题,主要包括:(1)接地电阻大:由于土壤电阻率很大,导致接地电阻较大,影响接地效果。

(2)接地电位差大:在直接接地方式中,由于接地电阻大,容易导致接地电位与地电位之间存在较大的差值,增加了绝缘的难度。

(3)安全隐患:对于电网本身存在的泄漏电流无法及时、有效地处理,存在安全隐患。

三、改进措施为了解决10kV配网接地方式存在的问题,需要采取一系列的改进措施。

1. 优化现有接地系统(1)减小接地电阻:可以采用混合接地方式,通过综合考虑接地方式的优缺点,减小接地电阻。

(2)优化接地网格结构:合理设置接地网格,减小接地电阻,提高接地效果。

(3)增设接地装置:在城市配网中增设接地装置,分散接地电流,减小地极电位,提高绝缘可靠性。

2. 提升现有接地装置的性能(1)采用高效接地装置:采用低电阻材料或降低接地引线的电阻,减小接地电阻,提高接地效果。

10kV配电网接地方式介绍及选择

10kV配电网接地方式介绍及选择

10kV配电网接地方式介绍及选择[摘要]:电力系统的接地方式主要是讲三相电力系统采用何种中性点接地方式。

电力系统可以采用多种中性点接地方式,包括中性点可以经过元件进行接地,可以中性点直接接地,也可以不接地。

不管中性点以何种接地方式,大地相接的问题工程当中称为中性点接地方式。

中性点接地方式对整个电力系统的运行有多方面的影响,是一个很复杂却又很重要的问题。

[关键词]:配电网;接地方式;选择1电力系统接地方式概述电力系统接线方式有多种,我们常用的接地方式一般分为四种:中性点直接接地方式、中性点经电阻接地方式、中性点不接地方式和中性点经消弧线圈接地方式。

其中中性点经消弧线圈接地方式我们统称为谐振接地系统;中性点直接接地或经过一低值电阻接地的系统,称之为中性点有效接地系统;中性点不接地、经高值电阻接地或者是谐振接地系统,我们称之为中性点非有效接地系统。

1.1大电流接地方式电流接地方式,即中性点直接接地方式:中性点与地直连的系统与地短接的故障在中性点与地直接连接的电力系统中,单相发生故障时,发生故障的相上的短路点与地连接,单相与短路点形成短路回路,发生单相短路故障。

中性点接地的系统存在一定的不足,其中的最大不足之处缺陷就是发生单相短路故障时短路电流非常大,所以在发生单相短路时,系统必须立即断开故障部分,以免造成大规模损失。

在具有大容量的电力系统中,不允许大小的单相电流能够顺利通过,减少中性点接地数量是减轻发生单相短路时电流大小最经济,并且最有效的措施就是让中性点与地连接的数量减少,也就是将一部分中性点接地而另外一个中性点不接地。

运行的经验检验出,架空线路单相与地短接的故障大部分是短时间的,而直接接地系统必须与产生故障的线路连接断开,造成用户发生供电中断。

为了克服这个不足之处,提高可靠的供电,在中性点直接接地的线路上,广泛地运用自动重合装置。

当发生单相与地短接的故障的时候,断路器会自动断开连接,在自动重新合闸的作用下,自动合闸,倘若接地为短时间的,则合闸后线路将会接通,恢复用户终端供电;倘若接地时永久性的,断路器将会重新断开。

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4
大接地电流系统:
X 0 / X 1 3
中性点有效接地方式(部分接地,避 免单相接地故障短路电流过大) 中性点全接地方式 中性点经低阻接地方式(限制短路电流)
5
小接地电流系统:
X 0 / X 1 3
中性点不接地方式 中性点经消弧线圈接地方式(使电容电流 熄灭,避免弧光过电压) 中性点经高阻接地方式(降低过电压,增大 了短路电流)
8
单相接地故障的分析:
以A相接地故障为例:
0 边界条件: U A
I 0 I B C
U U 0 U A1 A2 A0
E E A A I I I A1 A2 A0 Z1 Z 2 Z 0 2Z1 Z 0
I I I 3I I A A1 A2 A0 0
A
Z 2 Z Z I E C 2 2 0 A1
2 Z Z 2 Z 0 1 EC EA


2
2
0


A1
2Z1 Z 0
U E C C
14
由此得到健全相电压的变化量为:
E U U B B B
11
由故障相各序电压求得健全相电压为:
E Z I Z Z I U A1 1 A1 2 0 A1
Z I Z I U A2 2 A2 2 A1 Z I Z I U A0 0 A0 0 A1
将各序电压代入相电压的计算 公式求取健全相电压
9
单相接地的复合序网
Z1
E A
I A1
Z 2
U A1
中性点接地 方式决定了
I A2
Z 0
U A2
零序阻抗的 大小。
I A0
U A0
10
单相接地故障的分析:
以A相接地故障为例:
E E A A I I I A1 A2 A0 Z1 Z 2 Z 0 2Z1 Z 0
小接地电流 系统:单相 接地不破坏 线电压的对 称性,允许 继续运行1~ 2小时。
中性点经消弧线圈接地电网
3
中性点接地方式与下列因素有关 供电可靠性 过电压 绝缘 设备和人身安全
电压等级越高,允许的过电 压倍数越低,绝缘费用呈几 何级数增长。 中性点直接接地时导致经常跳闸停电
继电保护
通信干扰
不同的保护原理 零序分量对通信干扰很大
6
故障分析
故障的通用计算,适用于中性点接地和不接地系统。
故障发生时,相当于人为在原短路点接入 一组不对称电势源,应用对称分量法分析各种 不对称故障时,都可得到下列正、负、零序网 络方程如下:
Z I U E 1 A1 A1
U Z2 I A2 A2 U Z0 I A0 A0
A
2 Z Z Z I E B 2 2 0 A1
2 Z1 Z 2 Z 0 EB EA


2
2

0

A1
2 Z1 Z 0
U E B B
13
由故障相各序电压求得健全相电压为:
健全相C相电压为:
U 2U U U C A1 A2 0 2Z I Z I Z 2 Z 0 I A1 2 A1 0 A1 Z I 2Z I 2 Z 2 Z 0 I A1 2 A1 2 A1 Z 0 I A1 Z 2 Z Z I E
2 Z1 Z 2 Z 0 E U B A
E U U C C C
2 Z Z 2 Z 0 1 U EA C
2Z1 Z 0
2Z1 Z 0
( 2 ) Z1 Z 0 EA 2Z1 Z 0 Z 0 Z1 EA 2Z1 Z 0
一、电网的接地方式
1
中性点直接接地电网


110kV电网
220kV电网
中性点直接接地电网
330kV电网

500kV电网
大接地电流系统:单相 故障率很高,必须快速 切除接地故障,以免危 及电气设备。
2
中性点非直接接地电网

35kV电网
10kV电网 6kV电网 中性点不接地电网 中性点经电阻接地电网 中性点非直接 接地电网

( 2 ) Z1 Z 0 EA 2Z1 Z 0 Z 0 Z1 EA 2 Z1 Z 0
7
单相接地故障的分析:
以A相接地故障为例:
0 边界条件: U A
I 0 I B C
U U 0 U A1 A2 A0
aI I 0 a I A1 A2 A0
2
a2I I 0 aI A1 A2 A0
E U A A
3 E A 3I I A A0 2Z1 Z 0
在三相短路故障情况下:
E 3 E A A I A Z1 2Z1 Z1
可见,若零序阻 抗小于正序阻抗,则 单相故障情况下的短 路电流大于三相故障 的情况,这是不希望 见到的。 系统接地点过多 将导致零序阻抗小。
12
由故障相各序电压求得健全相电压为:
健全相B相电压为: 2U U U U B A1 A2 0
Z I Z I 2 Z 2 Z 0 I A1 2 A1 0 A1 2Z I Z I Z I 2 2 Z 2 Z A1 2 Z Z Z I 2E
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