電力系統(tǒng)中性點的運行方式

第三章電力系統(tǒng)中性點運行方式引言電力系統(tǒng)中性點是三相繞組作星形連接的變壓器和發(fā)電機(jī)的中性點。電力系統(tǒng)中性點與大地間的電氣連接方式，稱為電力系統(tǒng)中性點接地方式（即中性點運行方式）。電力系統(tǒng)中性點的運行方式，可分為中性點非有效接地和中性點有效接地兩大類。引言中性點非有效接地包括中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地和中性點經(jīng)高阻抗接地的系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生單相接地時，接地電流被限制到較小數(shù)值，故又稱為小接地電流系統(tǒng)；中性點有效接地包括中性點直接接地和中性點經(jīng)低阻抗接地的系統(tǒng)，因發(fā)生單相接地時接地電流很大，故又稱為大接地電流系統(tǒng)。引言我國電力系統(tǒng)廣泛采用的中性點接地方式主要有不接地、經(jīng)消弧線圈接地及直接接地三種。中性點不同的運行方式關(guān)系到電力系統(tǒng)許多方面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題。如供電的可靠性、電氣設(shè)備和線路的絕緣水平、繼電保護(hù)的正確動作、對通信系統(tǒng)的干擾等。教學(xué)內(nèi)容本節(jié)教學(xué)內(nèi)容一、正常運行情況二、單相接地故障三、適用范圍

首頁3.1中性點不接地的三相系統(tǒng)一、正常運行情況

各相導(dǎo)線對地的電容相等并等于C，正常時各相對地電容電流的有效值也相等，且有

ICU＝ICV＝ICW＝ωCUph電力系統(tǒng)正常運行時，一般認(rèn)為三相系統(tǒng)是對稱的，若三相導(dǎo)線經(jīng)過完全換位，則各相的對地電容相等,CU＝CV＝CW＝C相對地電壓分別為：

對稱電壓的作用下，各相的對地電容電流大小相等，相位相差120°，如圖（c）所示。一、正常運行情況

各相對地電容電流的相量和為零，所以大地中沒有電容電流過。

各相電流為各相負(fù)荷電流與相應(yīng)的對地電容電流的相量和，如圖（b）所示，圖中僅畫出U相的情況。一、正常運行情況

二、單相接地故障

當(dāng)W相完全接地時，故障相的對地電壓為零，即：

非故障相U相和V相的對地電壓分別為：則有：

非故障相的對地電壓升高到線電壓，即升高為相電壓的倍，各相對地電壓的相量關(guān)系如圖（b）所示：

系統(tǒng)三相的線電壓仍保持對稱且大小不變。因此，對接于線電壓的用電設(shè)備的工作并無影響，無須立即中斷對用戶供電。二、單相接地故障

二、單相接地故故障Ｗ相接地時，W相對地電容被短短接，Ｗ相的對對地電容電流為為零。未接地U、V相的對地電容電電流的有效值為為：此時三相對地電電容電流之和不再等于零，大地中有容性電電流流過，并通過接地點點形成回路，接接地電流：單相接地故障時時，流過大地的的電容電流，等等于正常運行時時一相對地電容容電流的3倍，其有效值為：接地電流的大小小與系統(tǒng)的電壓壓、頻率和對地地電容值有關(guān)，，而對地電容值值又與線路的結(jié)結(jié)構(gòu)（電纜或架架空線、有無避避雷線）、布置置方式、相間距距離、導(dǎo)線對地地高度、桿塔型型式和導(dǎo)線長度度有關(guān)。單相接地電容電電流的實用計算算為：式中：IC—接地電容電流，，A；U—系統(tǒng)的線電壓，，kV；L1—架空線路的總長長度，km；L2—電纜線路的總長長度，km。當(dāng)發(fā)生不完全接地時，即通過一定定的電阻接地時時，接地相的相相對地電壓大于于零而小于相電電壓，未接地相相的對地電壓大大于相電壓而小小于線電壓，中中性點電壓大于于零而小于相電電壓，線電壓仍仍保持不變，此此時的接地電流流要比完全接地地時小一些。二、單相接地故故障當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不完完全接地，即通通過一定的過渡渡電阻接地時，，接地相的對地地電壓大于零而而小于相電壓，，中性點的對地地電壓大于零而而小于相電壓，，非接地相的對對地電壓大于相相電壓而小于線線電壓，線電壓壓仍保持不變，，此時的接地電電流要比金屬性性接地時小一些些。二、單相接地故故障二、單相接地故故障中性點不接地系系統(tǒng)發(fā)生單相接接地故障時產(chǎn)生生的影響：單相接地時，在在接地處有接地地電流流過，會會引起電弧，此此電弧的強(qiáng)弱與與接地電流的大大小成正比。①當(dāng)接地電流不不大時，交流電電流過零時電弧弧將自行熄滅，，接地故障隨之之消失，電網(wǎng)即即可恢復(fù)正常運運行；②當(dāng)接地電流大大于30A時，將會產(chǎn)生穩(wěn)穩(wěn)定的電弧，形形成持續(xù)的電弧弧接地，高溫的的電弧可能損壞壞設(shè)備，甚至可可能導(dǎo)致相間短短路，尤其在電電機(jī)或電器內(nèi)部部發(fā)生單相接地地出現(xiàn)電弧時最最危險；③接地電流小于于30A而大于5～10A時，有可能產(chǎn)生生一種周期性熄熄滅與復(fù)燃的間間歇性電弧，將將引起過電壓，，其幅值可達(dá)2.5～3倍的相電壓，這這個過電壓足以以危及整個電網(wǎng)網(wǎng)的絕緣。單相接地故障時時，由于線電壓保持不變變，對電力用戶沒沒有影響，用戶戶可繼續(xù)運行，，提高了供電可靠靠性。為防止由于接地地點的電弧及伴伴隨產(chǎn)生的過電電壓，引起故障障范圍擴(kuò)大，在在這種系統(tǒng)中必須裝設(shè)交流絕緣緣監(jiān)察裝置，當(dāng)發(fā)生單相接地地故障時，立即發(fā)發(fā)出絕緣下降的信信號，通知運行值值班人員及時處理理。電力系統(tǒng)的有關(guān)規(guī)規(guī)程規(guī)定：在中性性點不接地的三相相系統(tǒng)中發(fā)生單相相接地時，允許繼繼續(xù)運行的時間不得超過2ｈ，并要加強(qiáng)監(jiān)視。系統(tǒng)中電氣設(shè)備和和線路的對地絕緣必須按能承受線電壓考慮設(shè)計，從而相相應(yīng)地增加了投資。二、單相接地故障障三、適用范圍（１）電壓在500V以下的三相三線制制系統(tǒng)，380/220V系統(tǒng)例外；（２）3~10kV系統(tǒng)，接地電流Ic≤30A；（３）20~60kV系統(tǒng)，接地電流Ic≤10A；（４）與發(fā)電機(jī)有有直接電氣聯(lián)系的的3~20kV系統(tǒng)，如果要求發(fā)發(fā)電機(jī)需帶內(nèi)部單單相接