电力系统中性点的运行方式ppt课件.ppt

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1、第2章 电力系统中性点的运行方式1教学目的:了解电力系统中性点各种接地方式的工作特点及应用范围复习旧课:⒈电力系统的概念及常用的电压等级;⒉发电机和变压器额定电压的确定;重点:电压及电流关系分析难点:中性点不接地系统发生单相接地时电压和电流的大小及相位关系。2概述1.概念:电力系统的中性点——泛指运行中星形连接的发电机和变压器的中性点运行方式——中性点与大地间的连接关系2.分类:小接地电流系统(3种)(不、经消、经高)大接地电流系统(2种)(直接、经低)3.重要性:这是复杂的系统工程,涉及到可靠性、过电压、绝缘配合、装置动作、弱电干扰及系统稳定等技术经济问题。4.历史:初期——“直接”;2

2、0世纪20年代——德国(经消弧线圈接地),美国(直接)。中国效仿前苏联:110采用直接接地。3§2-1中性点不接地系统42.1中性点不接地(绝缘)系统2.1.1正常运行情况⒈简化等值电路如图相间及对地电容对称分布,对地电容用集中电容表示,相间电容略。56⒉电压及电流关系分析节点电压定律UN=0,相量图:上图b⒊结论⑴电源中性点与地同电位,各相的相电压等于各相的对地电压;⑵各相对地电容电流的大小相等Ic0=Ux/Xc,=ωcU它们的相量和为零,地中没有电容电流通过。72.1.2单相接地故障⒈简化等值电路假定C相完全接地,如下图。89⒉电压及电流关系分析⒊结论:⑴中性点对地电压升为相值(-Uw)

3、;⑵故障相对地电压为零,非故障相升为线值且相位改变;⑶相对中性点电压和线电压仍不变,可继续运行2h;⑷接地点流过的电容电流是正常每相对地电容电流的3倍,即Ic=3Ico10电容电流的经验公式——单相接地总电容电流其中:U——线路所在的电网额定线电压(kV)l——具有电联系的同级电网的架空线路全长(km)L——具有电联系的同级电网的电缆线路全长(km)即:架空线路──Ic=Ul/350(A)电缆线路──Ic=UL/10(A)⒋不完全接地——均比完全接地略有变化。11⒌电网的工作状态及处理⑴接地电流产生的弧光接地:①Ic<5A:瞬时性→自然熄灭;②Ic>30A:稳定性→烧毁设备→多相短路;③Ic

4、>5~10A:间歇性→串联谐振过电压,高达2.5~3~3.5Ux。⑵系统按线电压来设计绝缘;用户承受的线电压正常;可以继续工作不超过二小时,但应采取必要措施。因为:一次绕组为额定相电压的电压互感器饱和,超过二小时易烧毁。措施:通过交流绝缘监察装置发现、寻找、排除、转移负荷。12应用场合(1)发电机内部:Ic≯5A;(2)Ic≯30A的6~10kV系统;(3)Ic≯10A的20~60kV系统。若上述系统的Ic值超限,则应采用:中性点经消弧线圈接地系统13§2-2中性点经消弧线圈接地系统14问题的提出为什么要采用中性点经消弧线圈接地系统?中性点不接地电力网发生d(1)时,仍可继续运行2h,但若接

5、地电流值过大,会产生持续性电弧,危胁设备,甚至产生三相或二相短路。15§2-2中性点经消弧线圈接地系统一、消弧线圈的工作原理1、消弧线圈是具有铁芯的非饱和可调电感线圈,电抗大;2、其安装于中性点与大地之间,即下图所示:1617消弧线圈的工作原理3、正常运行时:中性点对地电位为零:UN=0消弧线圈中无电流:IL=0流过地中的电容电流为零:IC=04、单相接地时:中性点电位升高为相电压:消弧线圈中出现感性电流:与相差1800流过接地点电流:+(相互抵消)消弧线圈不起作用实现补偿18二、消弧线圈的构造、型号选择1、型号___例:XDJ(L)-550/35单相油浸式,35kV,550kVA,外形似变

6、压器,带分段气隙铁芯,分接头有5~9档。19202.补偿容量的选择Sh.e≥1.35IcUx/√33.消弧线圈的安装地点发电厂的发电机或厂变的中性点;变电所主变的中性点,全网不集中安装。接线:21三、补偿方式及选用1、全补偿:IL=IC即1/ωL=3ωC接地点电流为零缺点:XL=Xc,网络容易因不对称形成串联谐振过电压危及绝缘2、欠补偿:IL<IC即1/ωL<3ωC接地点为容性电流缺点:易发展成为全补偿方式,切除线路或频率下降可能谐振。3、过补偿:IL>IC即1/ωL>3ωC接地点为为感性电流注意:电感电流数值不能过大≯10A不采用少采用采用22四、适用范围1、35kV及以下接地电流不满足中

7、性点绝缘系统规定值时采用;即:6~10kV的电网,当单相接地故障电流大于30A;20~63kV电网,当单相接地故障电流大于10A;发电机内部,当单相接地故障电流大于5A;2、个别雷害严重的地区110kV系统不得已采用。23§2-3中性点直接接地系统24一、简化等值电路假定C相完全接地,如下图。图2-6单相接地故障时的中性点直接接地的电力系统25单相接地时1、电压情况(C相)接地相电压降低→为0中性点对地电压不

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