電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的認(rèn)識(shí)教學(xué)課件

目錄項(xiàng)目一電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的認(rèn)識(shí)與了解任務(wù)一電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的認(rèn)識(shí)任務(wù)二短路電流的計(jì)算任務(wù)一電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的認(rèn)識(shí)過(guò)程分析電力系統(tǒng)運(yùn)行方式不同,其技術(shù)特性和工作條件也不同,還與故障分析、繼電保護(hù)配合、絕緣配合等均密切相關(guān)。·相關(guān)知識(shí)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式是涉及供電的可靠性、過(guò)電壓與絕緣配合、繼電保護(hù)、通信干擾、系統(tǒng)穩(wěn)定諸多方面的綜合性技術(shù)問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題在不同的國(guó)家和地區(qū),不同的發(fā)展水平可以有不同的選擇,同時(shí)還與國(guó)家的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政策有關(guān)電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地(是指電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)接地)是一種工作接地。任務(wù)一電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的認(rèn)識(shí)目前,我國(guó)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式可分為中性點(diǎn)非直接接地和中性點(diǎn)直接接地兩大類。(1)中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)它包括中性點(diǎn)不接地系統(tǒng);中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng);中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地系統(tǒng)。(2)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)它包括中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng);中性點(diǎn)經(jīng)小阻抗接地系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)系統(tǒng)中直接連接的全部發(fā)電機(jī)和變壓器中性點(diǎn)對(duì)大地為絕緣的系統(tǒng)。任務(wù)一電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的認(rèn)識(shí)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)又稱為中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng),如圖1-1所示2中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)當(dāng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相金屬性接地時(shí),會(huì)有以下運(yùn)行特點(diǎn)(1)故障相對(duì)地電壓為零。(2)非故障相對(duì)地電壓升高到3倍相電壓。(3)接地點(diǎn)電容電流為系統(tǒng)正常時(shí)單相對(duì)地電容電流的3倍。(4)接地點(diǎn)電容電流超前故障相電源電壓90°(5)系統(tǒng)的線電壓不變。在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí),系統(tǒng)線電壓仍然保持著對(duì)稱不變的關(guān)系,單相接地電流較負(fù)荷電流小得多,因而用戶的供電不受影響,這是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)。任務(wù)一電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的認(rèn)識(shí)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的最大長(zhǎng)期工作電壓較高,存在著電弧接地過(guò)電壓的危險(xiǎn),所以對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的絕緣水平要求較高。因此對(duì)額定電壓等級(jí)較高的電力系統(tǒng)而言,采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)必然使系統(tǒng)絕緣費(fèi)用大為增加;隨著系統(tǒng)額定電壓等級(jí)的升高,接地電流也成比例的增加,故高電壓等級(jí)不采用中性點(diǎn)不接地方式綜上所述,結(jié)合目前的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和政策,我國(guó)采用中性點(diǎn)不接地方式運(yùn)行的電力系統(tǒng)為:額定電壓為3~10kV,接地電流不大于30A的電力系統(tǒng);額定電壓為3~10kV,直接接有發(fā)電機(jī)、高壓電動(dòng)機(jī),接地電流不大于5A的電力系統(tǒng);額定電壓為35~60kV,接地電流不大于10A的電力系統(tǒng)。任務(wù)一電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的認(rèn)識(shí)二、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)為了限制接地點(diǎn)電流,使接地點(diǎn)電弧能自行熄滅,在電源中性點(diǎn)與大地之間接入消弧線圈的系統(tǒng),稱為中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。其原理接線圖如圖1-2所示。在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中,發(fā)生單相金屬性接地故障時(shí),接地點(diǎn)電容電流。在相位上比接地故障相電壓超前90°。在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中,由于電源中性點(diǎn)與大地之間接入一個(gè)近于純感性消弧線閣,若發(fā)生單相金屬性接地故障,電源故障相電壓將在消弧線圈所構(gòu)成的回路中產(chǎn)生電感電流1。l1在相位上滯后于電源故障相電壓90任務(wù)一電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的認(rèn)識(shí)因此,在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中,如果發(fā)生單相金屬性接地故障,通常接地點(diǎn)的電流由接地電容電流′與電感電流兩部分組成。接地點(diǎn)的電容電流1與電感電流在相位上互差180,如圖1-3所示。適當(dāng)?shù)剡x擇消弧線圈的電感量,使通過(guò)接地點(diǎn)的電流i+i。足夠小,保證接地點(diǎn)電弧的自行熄滅消弧線圈的外形與單相油浸變壓器相似。消弧線圈實(shí)質(zhì)上是一個(gè)具有帶空氣間隙鐵芯的電感線圈,消弧線圈采用帶空氣間隙鐵芯結(jié)構(gòu)的主要目的是,避免工作中鐵芯處于保護(hù)的工作狀態(tài),保持電感值穩(wěn)定使補(bǔ)償電感電流ⅠL穩(wěn)定。為了調(diào)節(jié)消弧線圈的電感量,一般都采用改變消弧線圈匝數(shù)的方法。分接開(kāi)關(guān)選用變壓器用的分接開(kāi)關(guān)。任務(wù)一電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的認(rèn)識(shí)為了運(yùn)行中調(diào)整方便,在消弧線圈的銘牌上標(biāo)明每個(gè)分接頭補(bǔ)償電流值。每一個(gè)消弧線圈的最大補(bǔ)償電流與最新補(bǔ)償電流的比值一般為2:1或5:1,在該調(diào)節(jié)范圍內(nèi)通常有5~9個(gè)分接頭。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)有三種不同的運(yùn)行方式(1)欠補(bǔ)償運(yùn)行方式。當(dāng)調(diào)節(jié)度小于1(即接地點(diǎn)電感電流小于接地電容電流)為欠補(bǔ)償運(yùn)行方式(2)過(guò)補(bǔ)償運(yùn)行方式。當(dāng)調(diào)節(jié)度大于1(即接地點(diǎn)電感電流大于接地電容電流)為過(guò)補(bǔ)償運(yùn)行方式(3)全補(bǔ)償運(yùn)行方式。當(dāng)調(diào)節(jié)度等于1(即接地點(diǎn)電感電流等于接地電容電流)為全補(bǔ)償運(yùn)行方式。任務(wù)一電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的認(rèn)識(shí)實(shí)際運(yùn)行中,一定要避免全補(bǔ)償方式運(yùn)行。如果采取全補(bǔ)償方式運(yùn)行,一旦系統(tǒng)中發(fā)生金屬性接地故障,因消弧線圈的等值感抗與系統(tǒng)對(duì)地等值容抗相等而形成系統(tǒng)內(nèi)的串聯(lián)諧振,引起系統(tǒng)的諧振過(guò)電壓,從而威脅系統(tǒng)的安全運(yùn)行。實(shí)際運(yùn)行中,一般選用過(guò)補(bǔ)償方式運(yùn)行。當(dāng)選用過(guò)補(bǔ)償方式運(yùn)行時(shí),選擇消弧線圈的工作電流,既能保證接地點(diǎn)電弧自行消失,又不會(huì)引起系統(tǒng)諸振過(guò)電壓。欠補(bǔ)償運(yùn)行方式一般只有在消弧線圈容量不足時(shí),才考慮選用。當(dāng)選擇欠補(bǔ)償運(yùn)行方式時(shí),應(yīng)保證系統(tǒng)發(fā)生某些線路故障跳閘之后又發(fā)生單相接地故障的情況下,系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生串聯(lián)諧振;否則,不允許采用欠補(bǔ)償運(yùn)行方式在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中,要恰當(dāng)選擇接入消弧線圈的位置任務(wù)一電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的認(rèn)識(shí)當(dāng)確定接入消弧線圈的變壓器時(shí),應(yīng)考慮系統(tǒng)是否解列運(yùn)行、串聯(lián)消弧線圈變壓器的阻抗值和消弧線圈接入后是否會(huì)造成變壓器過(guò)負(fù)荷等多種因素。一般情況下,只選擇系統(tǒng)中某幾個(gè)發(fā)電廠或變電所的變壓器接入消弧線圈,以便于適應(yīng)系統(tǒng)較靈活