-設(shè)備工作接地和保護(hù)接地

1、電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地第四章 設(shè)備任務(wù)接地與維護(hù)接地 概述 任務(wù)接地 維護(hù)接地 維護(hù)接零 低壓配電系統(tǒng)接地方式.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地第一節(jié) 概述 接地的根本概念 接地的分類.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地一、接地的根本概念1.接地 將電氣安裝的某些金屬部分用導(dǎo)體接地線：包括接地干線、接地支線和接地引下線與埋設(shè)在土壤中的金屬導(dǎo)體接地體或接地極相銜接，并與大地做可靠的電氣銜接。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地2.接地體接地極埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體或接地極。其又可分為自然接地體和人工接地體。自然接地體：

2、專門為接地而人為裝設(shè)的接地體。人工接地體：兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土根底等。3.接地線銜接于接地體與電氣設(shè)備接地部分之間的金屬導(dǎo)線。接地線又分為接地干線、接地支線和接地引下線。4.接地安裝接地線與接地體合稱為接地安裝。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地5.接地網(wǎng)由假設(shè)干接地體在大地中相互用接地線銜接起來的一個整體，稱為接地網(wǎng)。6.中性點(diǎn)和零點(diǎn)發(fā)電機(jī)、變壓器、電動機(jī)等電器的繞組中以及串聯(lián)電源回路中有一點(diǎn)，它與外部各接線端間的電壓絕對值相等，這一點(diǎn)就稱為中性點(diǎn)。當(dāng)中性點(diǎn)接地時，該點(diǎn)那么稱為零點(diǎn)。7.中性線與零線由中性點(diǎn)引出的導(dǎo)線叫做中性線。

3、由零點(diǎn)引出的導(dǎo)線叫做零線又分為任務(wù)零線和維護(hù)零線。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地8.流散電阻和接地電阻接地電流流入地下以后，就經(jīng)過接地體向大地作半球形散開，這一接地電流就叫做流散電流。流散電流在土壤中遇到的全部電阻叫做流散電阻。接地電阻是接地安裝的電阻與接地體的流散電阻的總和。數(shù)值等于接地安裝對地電壓與接地電流之比。接地安裝的電阻普通很小，可以忽略不計(jì)。因此，可以近似以為流散電阻就是接地電阻。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地9.地和對地電壓在距單根接地極或碰地處20m以外的地方，呈半球形的球面曾經(jīng)很大，電阻很小，不再有什么電壓降，該處的電位已接近于零。這電位等于零

4、的“電氣地稱為“地電位。 電氣設(shè)備的接地部分如接地的外殼和接地體等，與零電位的“大地之間的電位差，就稱為接地部分的對地電壓。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地10.接觸電勢和接觸電壓當(dāng)接地短路電流經(jīng)接地網(wǎng)入地時，大地外表構(gòu)成電位分布，接地部分和地面上某一點(diǎn)之間的電位差稱為接觸電勢。人體接觸該兩點(diǎn)時所遭到的電壓稱為接觸電壓。11.跨步電勢和跨步電壓地面上程度間隔為跨步的兩點(diǎn)之間的電位差稱為跨步電勢。人體兩腳接觸該兩點(diǎn)時所遭到的電壓稱為跨步電壓。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地二、接地的分類 電氣安裝的接地按用途可分為任務(wù)接地

5、、維護(hù)接地、維護(hù)接零、防雷接地和防靜電接地。 任務(wù)接地又稱為“電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地 為了保證電氣設(shè)備在正?；虬l(fā)生缺點(diǎn)情況下都能可靠地任務(wù)而進(jìn)展的接地。 維護(hù)接地 為保證任務(wù)人員接觸時的人身平安，將一切正常任務(wù)時不帶電而在絕緣損壞時能夠帶電的金屬部分接地。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地 維護(hù)接零在中性點(diǎn)直接接地的低壓電網(wǎng)中，把電氣設(shè)備的外殼與零線即接地中性線直接銜接，以實(shí)現(xiàn)對人身平安的維護(hù)作用。它與維護(hù)接地相比，能在更多的情況下保證人身平安，防止觸電事故。 防雷接地又稱為“過電壓維護(hù)接地為防止雷擊和過電壓對電氣設(shè)備及人身呵斥危害，經(jīng)過雷電維護(hù)安裝向大地泄放雷電流而設(shè)的接地。 防靜電

6、接地為防止靜電對易燃油、天然氣貯罐和管道等的危險作用而設(shè)的接地。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地第二節(jié) 任務(wù)接地 任務(wù)接地的分類 中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng) 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng) 中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng) 中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地的電力系統(tǒng).電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地一、任務(wù)接地的分類 任務(wù)接地也稱為電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地。電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)是指星形銜接的三相變壓器繞組或發(fā)電機(jī)繞組的公共點(diǎn)。電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式如下： .電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式確實(shí)定 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓程度、繼電維護(hù)和

7、自動安裝的配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣程度、系統(tǒng)供電的可靠性和延續(xù)性、主變壓器和發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)平安以及對通訊系統(tǒng)的干擾等。 中性點(diǎn)接地方式的比較和選擇 P114-115 .電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地二、中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng) 假設(shè)條件：電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，三相系統(tǒng)是對稱的，且各相對地電容相等假設(shè)三相導(dǎo)線經(jīng)過完全換位，用集中電容C表示。適用范圍：3kV60kV的電力系統(tǒng) .電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地1.正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況 相對地電壓： 各相對地電容電流：大小相等，相位互差120，所以它們的相量和為零，大地中沒有電容電流過。 各相電流：各相負(fù)荷電流與相應(yīng)的對地電容電流

8、的相量和。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地負(fù)荷ABCCCCa. 電路圖OdUAUAdUB UBdUC UCdICBICCICAb. 矢量圖ICAICBIfhAICCIfhBIfhCIAIBICOd.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) 正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下結(jié)論三相電壓對稱，三相導(dǎo)線對地電容電流也是對稱的，三相電容電流相量之和為零，這闡明沒有電容電流經(jīng)過大地流動。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地2.單相接地缺點(diǎn)以A相接地缺點(diǎn)為例 相對地電壓： 各相對地電容電流：A相缺點(diǎn)相的對地電容被短接，故A相的對地電容電流為零( ) ,B、C相的對地電容電流的有效

9、值為 ,所以它們的相量和不為零，大地中有電容電流過。 各相電流：.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地ICA=0IAICBIBICCICIkIfhAIfhBIfhC負(fù)荷ABCCCCUAdUBdUCddUBUAUCO60UCdUBdICBICC-ICA接地缺點(diǎn)電流有效值為 ，是正常時相對地電容電流的3倍- UA -UA Od.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地單相接地缺點(diǎn)電流的閱歷計(jì)算公式為式中：Ik單相接地缺點(diǎn)電流，A；ICO 接地電容電流，A； UN系統(tǒng)的線電壓，kV； L1架空線路的總長度，km； L2電纜線路的總長度，km。 .電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接

10、地中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) 單相接地缺點(diǎn)情況下結(jié)論缺點(diǎn)相對地電壓降為零；非缺點(diǎn)相對地電壓升高為線電壓，且相位相差600。因此，線路及各種電氣設(shè)備的絕緣要按線電壓設(shè)計(jì)，絕緣投資所占比重加大，顯而易見，電壓等級越高絕緣投資越大。三相之間的線電壓依然對稱，用戶的三相用電設(shè)備仍能照常運(yùn)轉(zhuǎn)，但允許繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的時間不能超越2h。接地點(diǎn)經(jīng)過的電流為容性，其大小為正常運(yùn)轉(zhuǎn)時單相對地電容電流的3倍。接地電流在缺點(diǎn)處能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的或間歇性的電弧。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地假設(shè)接地電流大于30A時，將構(gòu)成穩(wěn)定電弧，成為繼續(xù)性電弧接地，這將燒毀電氣設(shè)備和能夠引起多相相間短路。假設(shè)接地電流大于5A10A，而小

11、于30A，那么有能夠構(gòu)成間歇性電??；間歇性電弧容易引起弧光接地過電壓，其幅值可達(dá)2.53Uph，將危害整個電網(wǎng)的絕緣平安。假設(shè)接地電流在5A以下，當(dāng)電流經(jīng)過零值時，電弧就會自然熄滅。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地三、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng) 適用范圍：按我國有關(guān)規(guī)程規(guī)定，在36kV的電力網(wǎng)中，單相接地缺點(diǎn)電流電容電流超越以下數(shù)值時，電力系統(tǒng)應(yīng)裝設(shè)消弧線圈用以抑制中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的缺陷： 36kV電力網(wǎng)，30A 10kV電力網(wǎng)，20A 3560kV電力網(wǎng)，10A .電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地1.消弧線圈安裝在變壓器或發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)與大地之間的具有分段即帶氣隙

12、鐵芯的電抗器。氣隙作用：防止磁飽和，使補(bǔ)償電流和電壓成線性關(guān)系，減少高次諧波，使電抗值較穩(wěn)定，以保證已整定好的調(diào)諧值恒定。同時，帶氣隙可減小電感、增大消弧線圈的容量。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地2.消弧線圈的作用1正常任務(wù)情況 正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，中性點(diǎn)的對地電壓為零，消弧線圈中沒有電流經(jīng)過。2單相接地缺點(diǎn)況以C相發(fā)生接地缺點(diǎn)為例 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時，中性點(diǎn)的對地電壓等于接地相電壓，消弧線圈在中性點(diǎn)電壓即作用下，有一個電感電流經(jīng)過，此電感電流必定經(jīng)過接地點(diǎn)構(gòu)成回路，接地點(diǎn)的電流為接地電流與電感電流的相量和。適中選擇消弧線圈的匝數(shù)，可使接地點(diǎn)的電流變得很小或等于零，從而消除了接地

13、處的電弧以及由電弧所產(chǎn)生的危害，消弧線圈也正是由此得名。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地負(fù)荷ABCCCCILICIBIAICCICBICAIkLIfhAIfhBIfhC0UAUBUC-UCUAdUBdILICICAICBd.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地C相發(fā)生接地時，中性點(diǎn)電壓變?yōu)?UC ，在消弧線圈作用下，產(chǎn)生電感電流滯后90各相電流接地缺點(diǎn)電流.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地3.消弧線圈的補(bǔ)償方式1全補(bǔ)償方式 IL=IC 接地缺點(diǎn)點(diǎn)電流為零 這種補(bǔ)償方式并不好，由于當(dāng)感抗等于容抗時，電力網(wǎng)將發(fā)生諧振，產(chǎn)生危險的高電壓或過電流，影響系統(tǒng)平安運(yùn)轉(zhuǎn)。2

14、欠補(bǔ)償方式 ILIC 接地缺點(diǎn)點(diǎn)為感性電流 即使切除部分線路時，也不會開展成為全補(bǔ)償方式，致使電力網(wǎng)發(fā)生諧振。同時，由于消弧線圈有一定的裕度，今后電力網(wǎng)開展，線路增多、對地電容添加后，原有消弧線圈還可繼續(xù)運(yùn)用。因此，實(shí)踐上大多采用過補(bǔ)償方式。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地4.消弧線圈容量的選擇式中，Sar消弧線圈的容量，kVA ICO接地電容電流，A UN電力網(wǎng)的額定電壓，kV.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地四、中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng) 適用范圍我國110kV國外220kV及以上電壓等級的電力系統(tǒng)380/220V低壓系統(tǒng) .電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)

15、接地1.正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況 中性點(diǎn)的電壓為零，中性點(diǎn)沒有電流流過。2.單相接地缺點(diǎn) 由于接地相直接經(jīng)過大地與電源構(gòu)成單相回路，構(gòu)成單相短路缺點(diǎn)，那么短路電流很大，繼電維護(hù)安裝立刻動作，斷路器斷開，迅速切除缺點(diǎn)部分。負(fù)荷ABCk(1)Ik(1)Ik(1).電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地3.優(yōu)缺陷 優(yōu)點(diǎn) 單相接地短路時，缺點(diǎn)相對地電壓為零，非缺點(diǎn)相的對地電壓仍為相電壓。設(shè)備和線路對地絕緣按相電壓設(shè)計(jì)，降低了造價。電壓等級愈高，節(jié)約投資的經(jīng)濟(jì)效益愈顯著。 缺陷中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)供電可靠性較低。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的線路上，通常都裝設(shè)有自動重合閘安裝。單相接地時的短路電流很大，必需選用較大容量的

16、開關(guān)設(shè)備。單相接地時，對附近通訊線路將產(chǎn)生電磁干擾。為減少電磁干擾，電力線路應(yīng)盡量防止和通訊線路平行架設(shè)。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地五、中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地的電力系統(tǒng) 適用范圍 配網(wǎng)系統(tǒng)與中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地、不接地相比 在我國城市配網(wǎng)系統(tǒng)中：全電纜出線變電站的單相接地缺點(diǎn)電容電流超越30A時采用中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地；全架空線路出線變電站的單相接地缺點(diǎn)電流超越10A時，采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地；對電纜與架空線混合線路的單相接地缺點(diǎn)電容電流超越10A時，可采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地或采用中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地1.中性點(diǎn)經(jīng)大電阻接地的電力系統(tǒng) 適

17、用于接地缺點(diǎn)電流小于10A的系統(tǒng) 特點(diǎn)與中性點(diǎn)不接地方式比較堅(jiān)持了中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地缺點(diǎn)時仍能維持短時供電的優(yōu)點(diǎn)處理了中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)存在的電弧接地過電壓問題.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地2.中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地的電力系統(tǒng) 適用于接地缺點(diǎn)電流控制在1001000A的系統(tǒng) 特點(diǎn)與中性點(diǎn)不接地方式和大電阻接地方式比較保證繼護(hù)的快速選擇性要求，迅速切除缺點(diǎn)線路可消除電弧接地過電壓防止中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的由電磁式電壓互感器引起的鐵磁諧振景象.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地第三節(jié) 維護(hù)接地 定義 適用范圍 根本原理.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接

18、地 定義將電氣安裝正常情況下不帶電的金屬部分與接地安裝銜接起來，以防止該部分在缺點(diǎn)情況下忽然帶電而呵斥對人體的損傷。 適用范圍中性點(diǎn)不接地系統(tǒng).電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地根本原理1.假設(shè)電氣設(shè)備的外殼不接地 當(dāng)電氣設(shè)備絕緣損壞，發(fā)生一相碰殼時，設(shè)備外殼電位將上升為較高的電壓為相電壓，人接觸設(shè)備時，缺點(diǎn)電流IE將全部經(jīng)過人體流入地中，這顯然是很危險的。 .電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地2.假設(shè)電氣設(shè)備的外殼接地 當(dāng)有維護(hù)接地，而人體觸及電氣設(shè)備外殼時，電流將同時沿著接地安裝和人體流過。經(jīng)過人體的電流： .電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地第四節(jié) 維護(hù)接零

19、 定義 適用范圍 根本原理 本卷須知 .電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地 定義將電氣安裝正常情況下不帶電的金屬部分與系統(tǒng)零線銜接起來，以防止該部分在缺點(diǎn)情況下忽然帶電而呵斥對人體的損傷。 適用范圍中性點(diǎn)接地系統(tǒng).電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地 根本原理1.沒有維護(hù)接零措施時 在電氣設(shè)備的某一相絕緣損壞以后，運(yùn)轉(zhuǎn)人員接觸設(shè)備的金屬的構(gòu)造或外殼時構(gòu)成電流流過人體回路，導(dǎo)致觸電。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地2.有維護(hù)接零措施時 某一相絕緣損壞時，單相接地短路電流IK那么經(jīng)過該相和零線構(gòu)成回路，使線路上的維護(hù)安裝迅速動作，從而將漏電設(shè)備與電源斷開，消除了觸電

20、危險，并使低壓系統(tǒng)迅速恢復(fù)正常任務(wù)，從而起到維護(hù)作用。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地 本卷須知1.嚴(yán)禁在維護(hù)零線上安裝熔斷器或單獨(dú)的斷流開關(guān)；2.在由同一臺配電變壓器或同一段母線供電的低壓配電系統(tǒng)中，維護(hù)接零和維護(hù)接地不能混用；3.反復(fù)接地零線的一處或多處經(jīng)過接地體與地作良好的金屬銜接。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地1.嚴(yán)禁在維護(hù)零線上安裝熔斷器或單獨(dú)的斷流開關(guān).電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地2.維護(hù)接零和維護(hù)接地不能混用 接地短路電流產(chǎn)生的壓降，將使電網(wǎng)中性線的對地電壓升高到電源相電壓的一半或更高，從而一切接零電氣設(shè)備的外殼均帶有該升高的電壓。此

21、時，人體接觸運(yùn)轉(zhuǎn)中的接零電氣設(shè)備的外殼，便會發(fā)生觸電事故。R0Rd.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地3.反復(fù)接地 無反復(fù)接地時，當(dāng)零線發(fā)生斷線的同時，電動機(jī)一相絕緣損壞碰殼，這時，在斷線處前面的電動機(jī)外殼上的電壓接近于零值，而在斷線處后面的電動機(jī)失去維護(hù)，外殼上的電壓接近于相電壓值。ABCABC.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地有反復(fù)接地時， 在斷線處前電動機(jī)外殼上的電壓接近于零值，斷線處后的電動機(jī)其維護(hù)方式變成維護(hù)接地，其外殼上的電壓降低，所以提高了維護(hù)接零的平安性。ABCABC.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地 反復(fù)接地的設(shè)置原那么1.零線反復(fù)接地：架空線路的干線和分支線的首終端；無分支的架空線路的沿線每1km處；電纜和架空線在引入屋內(nèi)的進(jìn)線處；車間內(nèi)接零干線的終端處；接零干線很長時其中間的適當(dāng)部位處。2.屋內(nèi)設(shè)備接地時，將零線與一切低壓開關(guān)等設(shè)備及控制屏的接地安裝銜接。3.低壓線路零線每一反復(fù)接地安裝的接地電阻不應(yīng)大于10。4.在電力設(shè)備接地安裝的接地電阻允許到達(dá)10的電力網(wǎng)中，每一反復(fù)接地安裝的接地電阻不應(yīng)超越30，反復(fù)接地不應(yīng)少于三處。.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接地和維護(hù)接地第五節(jié) 低壓配電系統(tǒng)接地方式.電力工程根底 第四章 設(shè)備任務(wù)接