10kV中性点不接地系统

1 10kV中性点不接地系统的特点选择电网中性点接地方式是一个要考虑许多因素的问题,它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置等有关。

并直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的安全运行以及对通信线路的干扰。

10kV中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点:当一相发生金属性接地故障时,接地相对地电位为零,其它两相对地电位比接地前升高√3倍,一般情况下,当发生单相金属性接地故障时,流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大,发出接地信号,值班人员一般在2小时内选择和排除接地故障,保证连续不间断供电。

2 系统对地电容电流超标的危害实践表明中性点不接地系统(小电流接地系统)也存在许多问题,随着电缆出线增多,10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加,当系统电容电流大于10A后,将带来一系列危害,具体表现如下:3.1当发生间歇弧光接地时,可能引起高达3.5倍相电压(见参考文献1)的弧光过电压,引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏,使小电流供电系统的可靠性这一优点大受影响。

3.2 配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍,时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断,严重威胁着配电网的安全可靠性。

3.3 当有人误触带电部位时,由于受到大电流的烧灼,加重了对触电人员的伤害,甚至伤亡。

3.4 当配电网发生单相接地时,电弧不能自灭,很可能破坏周围的绝缘,发展成相间短路,造成停电或损坏设备的事故;因小动物造成单相接地而引起相间故障致使停电的事故也时有发生。

3.5 配电网对地电容电流增大后,对架空线路来说,树线矛盾比较突出,尤其是雷雨季节,因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。

3单相接地电容电流的计算4.1 空载电缆电容电流的计算方法有以下两种:(1)根据单相对地电容,计算电容电流(见参考文献2)。

×ω×C×103Ic=√3×UP(4-1)式中: U━电网线电压(kV)PC ━单相对地电容(F)一般电缆单位电容为200-400 pF/m左右(可查电缆厂家样本)。

(2)根据经验公式,计算电容电流(见参考文献3) 。

Ic=0.1×UP×L (4-2) ━电网线电压(kV)式中: UPL ━电缆长度(km)4.2 架空线电容电流的计算有以下两种:(1)根据单相对地电容,计算电容电流(见参考文献2)。

×ω×C×103 (4 Ic=√3×UP-3)式中: U━电网线电压(kV)PC ━单相对地电容(F)一般架空线单位电容为5-6 pF/m。

(2)根据经验公式,计算电容电流(见参考文献3)。

Ic=×L×10-3(4-4)(2.7~3.3)×UP式中: U━电网线电压(kV)PL ━架空线长度(km)2.7━系数,适用于无架空地线的线路3.3━系数,适用于有架空地线的线路=(1.3~1.6)Ic (1.3-同杆双回架空线电容电流(见参考文献3) :Ic2对应10KV线路,1.6-对应35KV线路, Ic-单回线路电容电流)4.3 变电所增加电容电流的计算(见参考文献3)额定电压(KV) 6 10 35增大率(%)18 16 13通过4-2和4-4比较得出电缆线路的接地电容电流是同等长度架空线路的37倍左右,所以在城区变电站中,由于电缆线路的日益增多,配电系统的单相接地电容电流值是相当可观的,又由于接地电流和正常时的相电压相差90°,在接地电流过零时加在弧隙两端的电压为最大值,造成故障点的电弧不易熄灭,常常形成熄灭和重燃交替的间隙性和稳定性电弧,间隙性弧光接地能导致危险的过电压,而稳定性弧光接地会发展成相间短路,危及电网的安全运行。

4传统消弧线圈存在的问题当3—66KV系统的单相接地故障电容电流超过10A时,应采用消弧线圈接地方式,通过计算电网当前脱谐度(ε = (IL - IC)/IC·100%)与设定值的比较,决定是否调节消弧圈的分接头,过去选用的传统消弧线圈必须停电调节档位,在运行中暴露出许多问题和隐患,具体表现如下:5.1 由于传统消弧线圈没有自动测量系统,不能实时测量电网对地电容电流和位移电压,当电网运行方式或电网参数变化后靠人工估算电容电流,误差很大,不能及时有效地控制残流和抑制弧光过电压,不易达到最佳补偿。

5.2 传统消弧线圈按电压等级的不同、电网对地电容电流大小的不同,采用的调节级数也不同,一般分五级或九级,级数少、级差电流大,补偿精度很低。

5.3 调谐需要停电、退出消弧线圈,失去了消弧补偿的连续性,响应速度太慢,隐患较大,只能适应正常线路的投切。

如果遇到系统异常或事故情况下,如系统故障低周低压减载切除线路等,来不及进行调整,易造成失控。

若此时正碰上电网单相接地,残流大,正需要补偿而跟不上,容易产生过电压而损坏电力系统绝缘薄弱的电器设备,引起事故扩大、雪上加霜。

5.4由于消弧线圈抑制过电压的效果与脱谐度大小相关,实践表明:只有脱谐度不超过±5%时,才能把过电压的水平限制在2.6倍的相电压以下(见参考文献1),传统消弧线圈则很难做到这一点。

5.5运行中的消弧线圈不少容量不足,只能长期在欠补偿下运行。

传统消弧线圈大多数没有阻尼电阻,其与电网对地电容构成串联谐振回路,欠补偿时遇电网断线故障易进入全补偿状态(即电压谐振状态),这种过电压对电力系统绝缘所表现的危害性比由电弧接地过电压所产生的危害更大。

既要控制残流量小,易于熄弧;又要控制脱谐度保证位移电压(U0=0.8U/√d2+ε 2 (见参考文献3)不超标,这对矛盾很难解决。

鉴于上述因素,只好采用过补偿方式运行,补偿方式不灵活,脱谐度一般达到15%—25%,甚至更大,这样消弧线圈抑制弧光过电压效果很差,几乎与不装消弧线圈一样。

5.6单相接地时,由于补偿方式、残流大小不明确,用于选择接地回路的微机选线装置更加难以工作。

此时不能根据残流大小和方向或采用及时改变补偿方式或调档变更残流的方法来准确选线。

该装置只能依靠含量极低的高次谐波(小于5%)的大小和方向来判别,准确率很低,这也是过去小电流选线装置存在的问题之一。

5.7 为了提高我国电网技术和装备水平,国家正在大力推行电网通讯自动化和变电站综合自动化的科技方针,实现四遥(遥信、遥测、遥调、遥控),进而实现无人值班,传统消弧线圈根本不具备这个条件。

5自动跟踪消弧线圈补偿技术根据供配电网小电流接地系统对地电容电流超标所产生的影响和投运传统消弧线圈存在问题的分析,应采用自动跟踪消弧线圈补偿技术和配套的单相接地微机选线技术。

泰兴供电局采用的接地变为上海思源电气有限公司生产的DKSC系列的,消弧线圈为该厂生产的XHDC系列的,自动调谐和选线装置为该厂生产的XHK系列,全套装置包括:中性点隔离开关G、Z型接地变压器B(系统有中性点可不用)、有载调节消弧线圈L、中性点氧化锌避雷器MOA、中性点电压互感器PT、中性点电流互感器CT、阻尼限压电阻箱R和自动调谐和选线装置XHK-II。

该项技术的设备组成示意图见附图。

6.1 接地变压器接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线中性点无法引出时,引出中性点用于加接消弧线圈,该变压器采用Z型接线(或称曲折型接线),与普通变压器的区别是每相线圈分别绕在两个磁柱上,这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通,而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通,所以Z型接地变压器的零序阻抗很小(10Ω左右),而普通变压器要大得多。

因此规程规定,用普通变压器带消弧线圈时,其容量不得超过变压器容量的20%,而Z型变压器则可带90% ~100%容量的消弧线圈,接地变除可带消弧圈外,也可带二次负载,可代替所用变,从而节省投资费用。

6.2 有载调节消弧线圈(1)消弧线圈的调流方式:一般分为3种,即:调铁芯气隙方式、调铁芯励磁方式和调匝式消弧线圈。

目前在系统中投运的消弧线圈多为调匝式,它是将绕组按不同的匝数,抽出若干个分接头,将原来的无励磁分接开关改为有载分接开关进行切换,改变接入的匝数,从而改变电感量,消弧线圈的调流范围为额定电流的30~100%,相邻分头间的电流数按等差级数排列,分头数按相邻分头间电流差小于5A来确定。

为了减少残流,增加了分头数,根据容量不同,目前有9档—14档,因而工作可靠,可保证安全运行。

消弧线圈还外附一个电压互感器和一个电流互感器。

(2)消弧线圈的补偿方式:一般分为过补、欠补、最小残流3种方式可供选择。

a. 欠补:指运行中线圈电感电流IL 小于系统电容电流IC的运行方式。

当0<IC -IL≤Id,(Id为消弧线圈相邻档位间的级差电流),即当残流为容性且残流值≤级差电流时,消弧线圈不进行调档。

若对地电容发生变化不满足上述条件时,则消弧线圈将向上或向下调节分头,直至重新满足上述条件为止。

b. 过补:指运行中电容电流IC 小于电感电流IL的运行方式。

当 IC-IL<0,且│IC -IL│≤Id,即在残流为感性且残流值≤级差电流时,消弧线圈不进行调档。

若对地电容发生变化不满足上述条件时,则消弧线圈的分接头将进行调节,直至重新满足上述条件为止。

c. 最小残流:在│IC -IL│≤1/2 Id时,消弧线圈不进行调节;当对地电容变化,上述条件不满足时进行调节,直至满足上述条件。

在这种运行方式下,接地残流可能为容性,也可能为感性,有时甚至为零(即全补),但由于加装了阻尼电阻,中性点电压不会超过15%相电压。

6.3 限压阻尼电阻箱在自动跟踪消弧线圈中,因调节精度高,残流较小,接近谐振(全补)点运行。

为防止产生谐振过电压及适应各种运行方式,在消弧线圈接地回路应串接阻尼电阻箱。

这样在运行中,即使处于全补状态,因电阻的阻尼作用,避免产生谐振,而且中性点电压不会超过15%相电压,满足规程要求,使消弧线圈可以运行于过补、全补或欠补任一种方式。

阻尼电阻可选用片状电阻,根据容量选用不同的阻值。

当系统发生单相接地时,中性点流过很大的电流,这时必须将阻尼电阻采用电压、电流双重保护短接。

6.4 调谐和选线装置自动调谐和选线装置是整套技术的关键部分,所有的计算和控制由它来实现,控制器实时测量出系统对地的电容电流,由此计算出电网当前的脱谐度ε,当脱谐度偏差超出预定范围时,通过控制电路接口驱动有载开关调整消弧线圈分接头,直至脱谐度和残流在预定范围内为止。

系统发生单相接地时,将系统PT二次开口三角处的零序电压及各回路零序电流采集下来进行分析处理,通过视在功率、零序阻抗变化、谐波变化、五次谐波等选线算法来进行选线。

6.5 隔离开关、电压互感器隔离开关安装消弧线圈前,用于投切消弧线圈,由于消弧线圈内的电压互感器不满足测量精度,需另设中性点电压互感器测量中性点电压。

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电力系统10kV配电网接地方式探讨

电力系统10kV配电网接地方式探讨

电力系统10kV配电网接地方式探讨摘要:在电力系统中,10kV配电网中性点接地是一个综合性的问题,它涉及到的范围非常之广,而且在电力系统的设计与运行中,扮演着非常重要的角色。

目前,我国主要采用三种中性点接地方式:中性点不接地、经消弧线圈接地、经小电阻接地。

关键词:电力系统;10kV;配电网;接地方式引言中性点不接地方式的主要特点是结构简单、投资较少。

发生单相接地故障时,故障相电压降为零,非故障相电压升高1.732倍,流经故障点的电流是全系统对地电容电流。

系统对地电容较小时,故障电流较小,系统可继续运行1~2h。

中性点不接地系统的根本弱点在于中性点绝缘,电网对地电容储存的能量没有释放通道,弧光接地时易产生间歇性电弧过电压,对绝缘危害很大,同时容易引发铁磁谐振。

因此该方式不能适应配电网发展,已逐渐被经消弧线圈接地和经小电阻接地方式取代。

经消弧线圈接地方式需要通过接地变压器提供中性点。

为避免出现谐振过电压,消弧线圈一般运行在过补偿状态。

发生单相接地故障时,故障电流仅为补偿后的残余电流,可抑制电弧重燃,减少间歇性电弧过电压出现概率。

故障后可持续运行一段时间,但在接地期间绝缘薄弱环节可能被击穿。

目前,我国大部分地区10kV配电网均采用经消弧线圈接地方式。

1经消弧线圈接地系统中的主要问题在市区供电公司10kV配电网中,约有80%为中性点经消弧线圈接地系统,20%为中性点不接地系统,未来将全部改造为中性点经消弧线圈接地系统。

在经消弧线圈接地系统的运行维护中,主要面临以下几方面的问题:第一,少数变电站10kV母线电容电流过大,超过100A,消弧线圈长期欠补偿运行,发生线路单相接地后消弧线圈容量无法完全补偿电容电流;第二,部分10kV母线全部为电缆出线或以电缆出线为主,且电缆沟运行环境普遍恶劣,电缆绝缘水平降低。

线路单相接地后系统中性点电压升高,容易引起电缆沟内电缆绝缘击穿,甚至演变成同沟多起电缆事故,扩大事故范围;第三,部分变电站接地选线装置应用效果不理想,仍然要依靠线路轮切查找接地线路。

10kV发电机组中性点经电阻接地方式

10kV发电机组中性点经电阻接地方式

中性点经电阻接地方式——适宜于以电缆线路为主配电网的中性点接地方式一、前言三相交流电系统中性点与之间电气连接的方式,称为电网中性点接地方式。

中性点接地方式是一个综合性的、系统性的问题,既涉及到电网的安全可靠性、也涉及电网的经济性。

中性点接地方式直接影响到系统设备绝缘水平的选择、系统过电压水平及过电压保护元件的选择、继电保护方式、系统的运行可靠性、通讯干扰等。

在选择电网中性点接地方式时必须进行具体分析、全面考虑。

我国110kV及以上电压等级的电网一般都采用中性点直接接地方式,在中性点直接接地系统中,由于中性点电位固定为地电位,发生单相接地故障时,非故障相的工频电压升高不会超过1.4倍运行相电压;暂态过电压水平也相对较低;故障电流很大继电保护装置能迅速断开故障线路,系统设备承受过电压的时间很短,这样就可以使电网中设备的绝缘水平降低,从而使电网的造价降低。

这里对中性点直接接地系统不做过多的讨论,下面主要讨论6~35kV配电网的接地方式。

配电网中性点的接地方式主要可分为以下三种:●不接地●经消弧线圈接地●经电阻接地自1949年至80年代我国基本上沿用前联的规定,6~35KV电网均采用中性点不接地或经消弧线圈(谐振)接地方式。

近10多年来沿海一些大城市经济飞速发展,电网的容量和规模急剧扩大,配电线路逐步实现电缆化,系统电容电急剧增加、特别是近几年大规模城市电网改造,电缆线路逐步代替架空线路,电网结构大大加强。

在电缆线路为主的城市电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式,因单相接地过电压烧坏设备的事故概率大大增加,为了解决这一矛盾,许多城市电力部门广泛考察了国外配电网的中性点接地方式,结合本地电网的具体情况,经过充分的分析、研究,发现采用中性点经低电阻接地方式是解决这一矛盾的有效措施,20世纪80年代后期开始在、试用、推广,并很快推广到其他城市(如、、、、、天津、、、工业园区、、讪头、、、等),同时,也在发电厂,机场、港口、地铁、钢厂、有色金属冶炼厂等行业被广泛采用。

中性点不接地运行方式

中性点不接地运行方式

任务3 中性点不接地的三相系统
一、正常运行情况
二、单相接地故障
三、中性点不接地系统适用范围
一、正常运行情况
各相导线间电容及所引起的电容电流较小,不考虑,各相 导线对地电容用集中的等效电容Cu、Cv、Cw代替。
1、电源电压UU、UV、UW对称;
2、Cu、Cv、Cw看成以地为中点的一组星形负荷;
3、设Un 为电源中性点对地间电压,则:

I C 3I CU 3CU X
结论:单相接地电流等于正常运行 时一相对地电容电流的三倍。
• IC的值与电压、频率、对地电容有关,而C
又与线路结构和长度有关。
• 实用公式: UL IC • 架空线: 350 • 电缆 : UL
IC 10
式中: U—网络线电压(KV) IC—--单位为(A) L—电压为U,具有电 联系的所有线路总长 度(KM)
电压达2.5-3倍相电压,危及电网绝缘。
三、中性点不接地系统适用范围
35KV以下绝缘投资增加不多而可靠性增加多。 1、电压为500V以下三相三线制装置 2、3-10KV IC≤30A 3、20-60KV IC≤10A 4、与发电机有直接电气联系的3-20KV系统,要 求G带内部单相接地故障运行,IC≤5A

3 倍。
正常时电容电流有效值:ICU=ICV=ICW=ωCUx W相接地: I CU I CV 3CU X
I CW 0

(CW短接)
三相对地电容电流之和不为零,大地 中有电流,通过接地点构成回路。
I C ( I CU I CV )




I C 超前 U W 900,有效值


U W 0

10kV配电系统接地方式浅析

10kV配电系统接地方式浅析

10kV配电系统接地方式浅析摘要:10kV配电系统接地方式对配电系统的可靠运行有着重要的意义,是配电系统发展过程中不可避免的问题。

当前,对配电系统接地方式有着不同的看法,本文针对不同接地方式对配电系统的影响的阐述,根据不同接地方式的特点,结合10kV配电系统的线路的不同组织方式,探讨不同10kV系统接地方式。

关键词:接地方式;中性点不接地系统;消弧线圈接地;小电阻接地一、引言配电系统在电力系统中占据着重要的地位,过去,由于配电网比较小,电容电流不大,配电网采用中性电绝缘系统是比较合适的。

近几年,城市配电系统网络的不断发展和壮大,配电系统中大量采用电缆化、绝缘线和中压环网设备,中压网络用户迅速增加,配电网络的密度快速提高,导致了配电系统的电容电流急剧增加,再采用中性点不接地方式的接地模式已经不能满足当前需要,逐步向采用消弧线圈补偿接地和小电阻接地方式过渡,但是,不同的地区,不同的网络对接地方时的要求也不尽相同,本文根据不同配电系统情况提出不同的接地方式,以达到最优化的目的。

二、10kV配电系统接地方式1、中性点不接地系统中性点不接地的配电网如果三相电源电压是对称的,则电源中性点的电位为零,但是由于架空线排列不对称等原因,使各相对地导纳不相等,则中性点将会产生位移电压。

一般情况位移电压是比较低的,对运行的影响不大。

当中性点不接地的配电网发生单相接地故障时,非故障的二相对地电压将升高,由于线电压仍保持不变,故对用户供电影响不大。

实践表明,单相接地时,当接地电流大于10A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,对设备有较大威胁,同时当接地电流较大时,接地点电弧不易熄灭,对故障的消除不利。

由于中性点不接地配电网的单相接地是可以继续向用户供电,对用户的影响小,同时接地电流很小,对邻近通信线路、信号系统的干扰小,这是这种接地方式的一个优点。

2、中性点经消弧线圈接地方式中性点接有消弧线圈的配电网络,当发生单相接地时,可形成与接地电流大小接近但方向相反的感性电流以补偿容性电流,从而使接地电流变得很小,同时可以减小故障相电压的恢复速度从而减小电弧重燃的可能性。

中性点不接地或经消弧线圈接地的系统

中性点不接地或经消弧线圈接地的系统

中性点不接地或经消弧线圈接地的系统,当发生单相接地故障时,由于不能构成短路回路,接地电流往往比负荷电流小得多,所以这种系统称为是小电流接地系统(中性点非有效接地系统)。

一般66kv及以下系统常采用这种系统。

中性点不接地系统发生单相接地故障时,由于不够成回路,所以流过故障点的是由对地电容形成的容性电流,数值很小,而整个系统的中性点对地电压发生偏移(偏移程度取决于接地短路的程度,完全金属性短路则中性点对地电压上升为相电压),而不接地相的对地电压也会升高(金属性短路升为线电压),但是每相对中性点电压以及相间的线电压保持不变,所以整个系统可以维持运行,但由于对地的电压升高考验整个系统对地的绝缘好坏,所以在绝缘还没破坏前,最好要及时消除故障,不能在这种状态下长时间运行,一般不超过1-2小时。

小电流接地系统包括:中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统、中性点经大电阻接地系统。

(中性点非有效接地系统),发生故障的时候接地电流比较小。

中性点直接接地的系统就不用多说了,单相接地,故障点和中性点之间会有很大的短路电流流过,整个系统的电压严重不对称,完全不能正常运行,因此需要立即跳闸,这种系统,零序保护应作为主保护使用。

中性点直接接地(包括经小阻抗接地)得系统,当发生单相接地故障时,接地电流一般都比较大,所以称为大电流接地系统。

一般110kv及以上的系统采用大电流接地系统。

大电流接地系统是指中性点直接接地系统,像我们的3相4线制就属于,因为在发生故障的时候接地电流会比较大。

保护接地与保护接零的主要区别是:(1)保护原理不同保护接地是限制设备漏电后的对地电压,使之不超过安全范围。

在高压系统中,保护接地除限制对地电压外,在某些情况下,还有促使电网保护装置动作的作用;保护接零是借助接零线路使设备漏电形成单相短路,促使线路上的保护装置动作,以及切断故障设备的电源。

此外,在保护接零电网中,保护零线和重复接地还可限制设备漏电时的对地电压。

中性点不接地系统“接地”现象分析

中性点不接地系统“接地”现象分析

中性点不接地系统“接地”现象分析作者:孙乐场来源:《科技资讯》 2012年第4期孙乐场(华润电力风能(威海)有限公司山东威海 264400)摘要:本文针对中性点不接地系统发生单相接地、发电机出口开关一相未断开这两种故障从原理上进行定性的分析,了解它们发生的原因和限制或处理的措施。

关键词:单相接地中性点电压位移中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)02(a)-0119-01电力系统中性点(实际指发电机和变压器的中性点)如果不接地或经消弧线圈接地,则称为小接地短路电流系统。

在多年的运行工作中,碰到除10kV系统发生单相接地故障时外,在对主变进行冲击合闸充电、停机时开关一相未断开这些非“接地”故障的情形时,10kV母线接地监视保护、发电机定子接地保护也同样动作。

本文结合实际工作提出这些“接地”故障的处理措施,对它们在原理上进行定性的分析。

1 单相接地故障1.1 正常运行情况正常运行情况下,系统三相负载对称,为了便于分析,我们忽略负载阻抗和相间电容,变压器低压侧三角形接线也等效为星形接线,画出中性点不接地系统等效电路图如图1所示,a、b、c 为三相对称电源电动势,系统三相对地电容Cao、Cbo、Cco近似相等,电压互感器的励磁阻抗很大,系统对地阻抗主要为表现为容抗,因此系统三相对地电压a、b、c也是对称的如图2,根据公式:o=-(aYa+bYb+cYc)/(Ya+Yb+Yc),Ya、Yb,Yc为三相对地导纳呈容性近似相等,因此中性点对地电压o略为零,电压互感器副绕组开口三角形出口电压如忽略测量误差则为零,因此接地保护不会动作。

1.2 发生单相接地故障在10kV母上接有一条生活区馈线,由于这条线路位置低,经常发生对线路沿线的一水泥杆放电引起单相金属性接地,使运行中的机组定子100%接地保护动作跳闸停机,10kV母线接地监视保护动作发信。

然后测得10kV母线一相如C相对地电压为0,A、B两相对地电压达到10kV,拉开生活区馈线开关后,接地现象消失。

中性点运行方式

电力系统中性点运行方式我国电力系统中常见的中性点运行方式有中性点非有效接地和中性点有效接地两大类。

中性点非有效接地包括:不接地、经消弧线圈接地和经高阻接地,又称为小接地电流系统。

而中性点有效接地包括直接接地和经低阻抗接地,又称为大接地电流系统。

一、中性点不接地的三相系统1、中性点不接地系统的正常运行正常运行时,电力系统三相导线之间和各相导线对地之间,沿导线的全长存在着分布电容,这些分布电容在工作电压的作用下,会产生附加的容性电流。

各相导线间的电容及其所引起的电容电流较小,并且对所分析问题的结论没有影响,故可以不予考虑。

2、单相接地故障当中性点不接地的三相系统中,由于绝缘损坏等原因发生单相接地故障时,情况将会发生显著变化。

假设W相在k点发生完全接地的情况,W相对地电压为零,中性点对地电压上升为相电压,而且与接地相的电源电压反相。

(完全接地,又称为金属性接地,即认为接地处的电阻近似等于零)三相系统的三个线电压仍保持对称而且大小不变。

非故障相电压升高为线电压,非故障相的对地电容电流也就相应的增大到√3倍。

W相对地电容被短接,于是对地电容电流为零。

此时三相对地电容电流的向量和不再为零,大地中有容性电流流过,并通过接地点形成回路。

可见,单相接地故障时流过大地的电容电流,等于正常运行时每相对地电容电流的三倍。

接地电流Ic的大小与系统的电压、频率和对地电容的大小有关,而对地电容又与线路的结构(电缆或架空线)、布置方式和长度有关。

实用计算中可按计算为:对架空线路:I c=UL/350对电缆线路:I c=UL/10式中I c——接地电流,A;U——系统的线电压,Kv;L——与电压同为U,并具有电联系的所有线路的总长度,km。

当系统发生不完全接地,即通过一定的过渡电阻接地时,接地相的对地电压大于零而小于相电压,中性点的对地电压大于零而小于相电压,非接地相对地电压大于相电压而小于线电压,线电压仍保持不变,此时的接地电流要比金属性接地时小一些。

第一节中性点不接地的三相系统


各相导线对地的电容相等并等于C,正常时各相对地电容电流的
有效值也相等,且有
ICU=ICV=ICW=ωCUph
对称电压的作用下,各相的对地电 容电流大小相等,相位相差120°,如 图(c)所示。
各相对地电容电流的相量和为零, 所以大地中没有电容电流过。
各相电流为各相负荷电流与相应的 对地电容电流的相量和,如图(b)所 示,图中仅画出U相的情况。
接电电我地力机国,系的电经统中力消中性系弧性点统线点。广圈是泛接三采地相用及绕的直组中接作性接星点地形接三连地种接方。的式变主压要器有和不发 路电系电电力统力流系中系、统性统过中点中电性接性压点地点水与方接平大式地、地(方继间即式电的中与保电性电护气点压和连运等自接行级动方方、装式式单置,)相的称。接配为地置电短等力 有电关力,系直统接中影性响点电的网运的行绝方缘式水,平可、分系为统中供性电点的非可有靠效性接 和地连和续中性性、点主有变效压接器地和两发大电类机。的运行安全以及对通信
(3)3~10kV电缆线路构成的系统,接地电流IC <30A;
(4)与发电机有直接电气联系的3~20kV系统, 如果要求发电机带内部单相接地故障运行,当接地 电流不超过允许值时。
第一节 中性点不接地的三相系统 思考练习
思考练习
《发电厂变电站电气设备》 第二章 中性点的运行方式
1.什么是电力系统中性点?我国电力系 统常用的中性点运行方式有哪几种?
《发电厂变电站电气设备》
第二章 电力系统中性点的运行方式
第一节 中性点不接地的三相系统
第一节 中性点不接地的三相系统 教学内容
《发电厂变电站电气设备》 第二章 中性点的运行方式
本节教学内容
一、正常运行情况 二、单相接地故障 三、适用范围

第三节 中性点不接地的三相系统


一、中性点不接地系统
正常运行情况
电力系统正常运行时,一般
•
•
UU U V UW 0
认为三相系统是对称的,若三 相导线经过完全换位,则各相
•
•
•
IUC IVC IWC 0
的对地电容相等,则有:
•
UN 0
各相导线对地的电容相等并等于C,正常时各相对地电容电流的
有效值也相等
对称电压的作用下,各相的对地电 容电流大小相等,相位相差120°,如 图(c)所示。
电流变得很小或等于零,从而消除了接地处
的电弧以及由电弧所产生的危害,消弧线圈
也正是由此得名。 通过消弧线圈的电感电流:
IL

U ph
L
消弧线圈的补偿方式
1.完全补偿 完全中补性偿点是经使电消感弧电线流圈等接于接地地系电统容发电生流,单接相地接处地电故流为障零时。,在
正 允常许运运行行时不的某超些过条两件小下时,可,能如形在成这串段联谐时振间,内产无生法谐振消过除电接压地, 危 点及,系应统将的接绝缘地。的部分线路停电,停电范围越小越好。
线圈接地和中性点经高电阻接地的系统,当发生单相 接地时,接地电流被限制到较小数值,故又称为小接 地电流系统;
中性点有效接地包括中性点直接接地和中性点经小阻 抗接地的系统,因发生单相接地时接地电流很大,故 又称为大接地电流系统。
(1)3-66KV系统由于设备绝缘水平按线电压考 虑对设备造价影响太大,为提高供电可靠性,一 般采用中性点不接地运行方式,如果单相接地电 流大于一定数值时,则应采用中性点经消弧绕组 接地运行方式。
四、中性点经小电阻接地系统 以电缆为主体的35kV、10kV城市电网,可采用经
小电阻接地方式,

中性点不接地系统单相接地的分析与探讨 夏贤明

中性点不接地系统单相接地的分析与探讨夏贤明发表时间:2018-03-13T15:24:23.290Z 来源:《电力设备》2017年第30期作者:夏贤明[导读] 摘要:中性点不接地系统中,单相接地是出现频率很高的故障形式,需采取拉路方法查找,在实际运行中受恶劣天气、高次谐波等一系列原因影响,导致对故障的性质不能做出准确判断。

(国网合肥供电公司安徽合肥 230022)摘要:中性点不接地系统中,单相接地是出现频率很高的故障形式,需采取拉路方法查找,在实际运行中受恶劣天气、高次谐波等一系列原因影响,导致对故障的性质不能做出准确判断。

本文结合电网的实际情况进行了分析探讨,并提出防范建议。

关键词:中性点不接地系统;单相接地;分析;探讨随着社会经济的持续发展,人们对供电的品质和可靠性的要求越来越高。

一些重要或敏感负荷,即使短时停电,也可能会造成重大的经济损失或不良社会影响。

在中性点不接地系统中发生接地故障,需采取停电拉路办法判断,在实际运行中受系统、谐波等原因的影响,导致对故障的性质不能做出准确判断。

因此,如何快速查找故障点,减少停电时间,缩小故障范围,它不仅仅是供电可靠性的问题,而且对电力系统自身安全运行、保证用户安全生产和产品质量以及电气设备的安全和寿命等方面都具有重要影响。

1、中性点接地方式概述在三相交流电力系统中,目前所采用的中性点的接地方式主要有两种,一种是中性点直接接地,另一种是中性点不接地系统。

中性点不接地方式,在35KV、10KV城乡配电网络中,有着广泛的应用。

早期供电网络结构简单,系统不大,以架空线为主,电容电流较小,随着系统规模的不断扩大,电缆线路的增加,电网的接地电容达到一定数值后,供电的可靠性将受到威胁,甚至易引发更严重的事故,因此,对已发生接地故障的线路,必须及时隔离。

2、中性点不接地系统的特性(1)正常运行时,三相的相电压 A、 B、 C是对称的。

(2)发生单相接地时:①未接地两相对地电压升高到相电压的倍。

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