电力系统中性点运行方式.ppt

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1、2010年5月23日欢迎大家参加学习第二章　电力系统中性点运行方式一、电力系统中性点的接地方式电力系统的中性点指星形联结的变压器或发电机的中点。三相电力系统中性点的运行方式（也称中性点接地方式）有：中性点不接地方式(对地绝缘)、经电阻接地方式、经电抗接地方式、经消弧线圈接地方式和直接接地方式等。能否合理选择中性点运行方式,会直接影响到电力网的绝缘水平、保护配置、系统供电可靠性和选择性，对通信系统的干扰以及发电机和变压器的安全运行等。我国电力系统目前采用的中性点运行方式主要有三种：中性点不接地、经消弧线圈

2、接地（小接地电流系统）和中性点直接接地（大接地电流系统）。前两种运行由于发生单相接地故障时流经接地点的接地电流小，称为小接地电流系统；后一种由于发生单相接地时流过接地点的单相短路电流很大，称为大接地电流系统。二、三种运行方式的特点(一)中性点不接地系统中性点不接地系统的特点是，当系统中发生一相接地时，系统的运行并未破坏，也不影响用户用电。这是因为既不构成短路，系统三相间的对称状态也未改变。另外，当系统一相接地时，其它两相的对地电压将升高√3倍，即为线电压。具体分析如下：1、系统正常运行我们知道，任意两个

3、导体隔以绝缘介质就形成电容，所以电力网的三相导线之间及各相对地之间，沿导线全长都分布有电容，这些电容将引起附加电流。正常运行时，三相系统是对称的、因而可以把相与地之间均匀分布的电容用集中于线路中央的电容C来代替，同时不考虑相间电容，如下所示。系统正常运行时，由于三相电压　　　　是对称的，各相对地的电容电流也是对称的(各相对地的电容是相等的)。即：ICO＝CUx，其相位上互差120°。如右图为三相电流、电压向量图。此时，大地中没有电容电流流过，中性点的电位为零。即：A相的电流向量如下图示为A相对地电容电

4、流，为容性电流，则电压滞后电流90°。为A相负荷电流。2、系统发生单相接地故障中性点不接地的三相系统，当任何一相(例如C相)绝缘受到破坏而接地时的电路图，如图所示。此时，C相对地的电压变为零，中性点对地的电压变为相电压，未故障两相对地的电压升高倍，即变为线电压。由于C相接地，该相对地电容被短接，所以，C相的对地电容电流为零。C相发生完全接地时的向量图，如下图示。发生接地后，C相的对地电压变为零，即：而中性点电位，应等于其它两非接地相电压的向量和。即：即：当C相发生金属性接地时，中性点的对地电位上升到相电

5、压，且与接地相的原相电压在相位上相反。于是，非故障相A、C两相的对地电压：都升高到相电压的　　倍，即等于线电压。且　　　间的夹角为60°。这时A、B两相间的电压为线电压。三个线电压仍保持对称和大小不变，所以，对用户继续工作没影响。同时，尽管相对地电压升高了　倍，我们在小接地电流系统电气设备选择时已经考虑到发生单相接地时非接地相电压升高的因素，故在中性点不接地系统的电气设备的绝缘是按线电压考虑来选择的。所以在小接地电流系统发生单相接地时对电力系统以及各电气装置也无多大危险。由于A、B两相电压升高了　　倍，

6、所以该两相的对地电容电流也较正常时的升高了　　倍。于是，在接地点只流过非故障相A、B两相的对地电流之和。（即接地电流）并经C相导线返回，假定电流从电源流向网络作为正方向。即：因　　　　　所以单相接地时，接地电流等于正常时一相对地电容电流的三倍。若已知每相对地电容C及正常运行时的相电压或网络额定电压（线电压Ue）则得正常运行时的对地电容电流：或由上式可知，接地电流的值与网络的电压、频率和每相对地电容有关，而每相对地电容与电网的结构（电缆线路、架空线路）和线路的长度有关，且随一年四季地貌的变化而变化，通常这

7、种接地电流可在几安到几十安或几百安范围内变化，但总的来说，接地电流较负荷电流要小得多。各相对地电容是不容易计算的，式失去了实际使用意义。在实用中，当电网电压、频率一定时，系统接地电流可近似地用下式计算:架空线路：　　　电缆线路：式中：U—电网的线电压，kV;l—电压为U具有电联系的线路长度,单位：km；IC—接地电流，A。当发生不完全接地时，即通过一定的阻抗接地，接地相对地电压大于零而小于相电压，未接地相对地电压大于相电压而小于线电压，中性点对地电压大于零而小于相电压，线电压保持不变，接地电流要小一些。

8、单相接地故障时，由于接地电流的存在，可能会在接地点形成电弧。当接地电流不大时，接地电流过零值时，电弧将自行熄灭。在接地电流大于5～10A、小于30A时，会产生一种时而熄灭时而复燃的间歇性电弧，这时网络中的电感和电容可能形成振荡回路，导致网络出现过电压，其幅值可达2.5～3倍的相电压，危及整个网络的绝缘。若接地电流大于30A时，将产生稳定电弧，此电弧的大小与接地电流成正比，从而形成持续的电弧接地。高温的电弧可能损坏设备，甚至导致相间短路，尤其