電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式

1.3電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)是指星形連接的變壓器或發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)，主要有三種運(yùn)行方式：中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地中性點(diǎn)直接接地小電流接地系統(tǒng)大電流接地系統(tǒng)11、中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的三相電壓對(duì)稱，三相導(dǎo)線對(duì)地電容電流也對(duì)稱，其電路圖和相量圖如圖1-7所示。圖1-7中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的電路圖和相量圖a）電路圖b）相量圖中性點(diǎn)對(duì)地電壓U0=0

2當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生A相接地故障時(shí),A相對(duì)地電壓降為零，相當(dāng)于在中性點(diǎn)疊加上一個(gè)零序電壓U0=-UA.其電路圖和相量圖如圖1-8所示。

在數(shù)值上圖1-8中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生A相接地故障時(shí)的電路圖和相量圖a）電路圖b）相量圖3流過故障點(diǎn)的接地電流為：

數(shù)值上：?jiǎn)蜗嘟拥仉娏鳎娙蓦娏鳎┑慕?jīng)驗(yàn)公式：式中，、分別為架空線路和電纜線路的總長(zhǎng)度（km）。由于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)的接地電流較小，所以，這種系統(tǒng)又稱小電流接地系統(tǒng)4特點(diǎn)

絕緣投資大。單相故障時(shí)，非故障相對(duì)地電壓升為相電壓的倍，為確保設(shè)備的絕緣安全，系統(tǒng)相對(duì)地絕緣按線電壓設(shè)計(jì)，中性點(diǎn)絕緣按相電壓設(shè)計(jì)。缺點(diǎn)

運(yùn)行可靠性高。發(fā)生單相故障時(shí)，電力網(wǎng)的線電壓仍然對(duì)稱，用戶的三相用電設(shè)備仍能照常運(yùn)行一段時(shí)間。但運(yùn)行時(shí)間不能太長(zhǎng)，以免另一相又發(fā)生接地故障時(shí)形成兩相接地短路。優(yōu)點(diǎn)單相接地電流小于30A的3~10kV電力網(wǎng)；單相接地電流小于10A的35kV電力網(wǎng)。適用范圍中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，線電壓不變，而非故障相對(duì)地電壓升高到原來相電壓的倍。單相接地電流等于正常時(shí)單相對(duì)地電容電流的3倍。52、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)圖1-9中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)的電路圖和相量圖a）電路圖b）相量圖當(dāng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地電流較大時(shí)，將產(chǎn)生間歇性電弧而引起弧光接地過電壓，甚至發(fā)展成多相短路。為此，可采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的方式，如圖1-9所示。消弧圈6特點(diǎn)：運(yùn)行可靠性高，但絕緣投資大。適用范圍：?jiǎn)蜗嘟拥仉娏鞔笥?0A的3~10kV電力網(wǎng)；單相接地電流大于10A的35kV電力網(wǎng)。在電力系統(tǒng)中一般采用過補(bǔ)償運(yùn)行方式消弧線圈的補(bǔ)償方式全補(bǔ)償:欠補(bǔ)償:過補(bǔ)償:在中性點(diǎn)經(jīng)消弧圈接地的三相系統(tǒng)中，與中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)一樣，允許在發(fā)生單相接地故障時(shí)暫時(shí)繼續(xù)運(yùn)行2h。在此期間內(nèi)，應(yīng)積極查找故障，切除故障。暫時(shí)無(wú)法切除故障時(shí)，應(yīng)設(shè)法將負(fù)荷轉(zhuǎn)移到備用線路中。73、中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地的三相系統(tǒng)稱為大電流接地系統(tǒng)。這種系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，通過接地點(diǎn)的短路電流很大，會(huì)燒壞電氣設(shè)備。因此，在發(fā)生單相接地故障后，電網(wǎng)不能繼續(xù)運(yùn)行，此時(shí)，繼電保護(hù)應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作，使斷路器跳閘，及時(shí)切除故障。圖1-10中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的電力系統(tǒng)示意圖

節(jié)約絕緣投資。發(fā)生單相短路時(shí)，非故障相對(duì)地電壓不變，電氣設(shè)備絕緣水平可按相電壓考慮。因此，我國(guó)110kV及以上的電力系統(tǒng)基本上都采用中性點(diǎn)直接接地的方式。特點(diǎn)：中性點(diǎn)始終保持零電位。

優(yōu)點(diǎn)8二、低壓配電系統(tǒng)的接地型式我國(guó)220/380V低壓配電系統(tǒng)，廣泛采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式，而且引出有中性線（N），保護(hù)線（PE）或保護(hù)中性線（PEN）。中性線（N）的功能：一是用來接用額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備；二是用來傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流；三是減小負(fù)荷中性點(diǎn)的電位偏移。

保護(hù)線（PE）的功能：用來保障人身安全、防止發(fā)生觸電事故用的接地線。保護(hù)中性線（PEN）的功能：兼有中性線和保護(hù)線的功能，這種保護(hù)中性線在我國(guó)通常叫“零線”，俗稱“地線”。低壓配電系統(tǒng)按接地型式，分TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。92）TT系統(tǒng)：中性點(diǎn)直接接地，設(shè)備外殼單獨(dú)接地。

3）IT系統(tǒng)：中性點(diǎn)不接地，設(shè)備外殼單獨(dú)接地。主要用于對(duì)連續(xù)供電要求較高及有易燃易爆危險(xiǎn)的場(chǎng)所。101）TN系統(tǒng)：中性點(diǎn)直接接地，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接公共的保護(hù)線(PE線)或公共的保護(hù)中性線(PEN線)。這種接公共PE線或PEN線的方式，通稱為“接零”。包括：TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)，如圖a、b、c所示。其中：N線與保護(hù)線PE線合并為一根PEN線。其中：N線和保護(hù)線全部分開。該系統(tǒng)的前半部分為TN—C系統(tǒng),而后邊為為TN-S系統(tǒng)。111.4電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量三、電能質(zhì)量電壓偏差是指用電設(shè)備的實(shí)際電壓與額定電壓之差，用占額定電壓的百分?jǐn)?shù)來表示電能質(zhì)量是指電壓、頻率和波形的質(zhì)量。主要指標(biāo)有頻率偏差、電壓偏差、電壓波動(dòng)和閃變等等頻率偏差額定頻率：50Hz允許偏差：電網(wǎng)容量3000MW及以上者，±0.2Hz；電網(wǎng)容量3000MW以下者，±0.5Hz。電壓偏差12電壓偏差的危害白熾燈：電壓低時(shí)，壽命延長(zhǎng)，但發(fā)光效率降低，照度下降；電壓高時(shí)，發(fā)光效率增加，但使用壽命大大縮短。

，電壓低時(shí)，轉(zhuǎn)矩將急劇減小，電流由于電動(dòng)機(jī)：增大，使電動(dòng)機(jī)繞組絕緣過熱受損，縮短使用壽命。電壓偏差的允許值35kV及以上電壓供電的用戶：±5%

10kV及以下高壓供電和低壓電力用戶：±7%低壓照明用戶：+5%～–10%13電壓波動(dòng)與閃變

電壓波動(dòng)是指電網(wǎng)電壓短時(shí)、快速的變動(dòng)，用電壓最大值與最小值之差對(duì)電網(wǎng)額定電壓的百分比表示，即

正確選擇變壓器的電壓分接頭或采用有載調(diào)壓變壓器；合理減少系統(tǒng)的阻抗；盡量保持系統(tǒng)三相負(fù)荷平衡；改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式；采用無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備等。電壓調(diào)整的措施14電壓波動(dòng)產(chǎn)生的原因：是由負(fù)荷急劇變動(dòng)引起的。

閃變是指人眼對(duì)因電壓波動(dòng)引起燈閃的一種主觀感覺，引起燈閃的電壓稱為閃變電壓。電壓波動(dòng)的允許值使電動(dòng)機(jī)無(wú)法正常起動(dòng)，引起同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)；使某些電子設(shè)備無(wú)法正常工作；使照明燈發(fā)生明顯的閃爍現(xiàn)象等。10kV及以下電網(wǎng)：2.5%35～110kV電網(wǎng)：2%電壓波動(dòng)的危害15對(duì)負(fù)荷變動(dòng)劇烈的大型電氣設(shè)備，采用專線或?qū)Ｓ米儔浩鞴╇?；增大供電容量，減小系統(tǒng)阻抗；增加系統(tǒng)的短路容量或提高供電電壓；在電壓波動(dòng)嚴(yán)重時(shí)減少或切除引起電壓波動(dòng)的負(fù)荷；對(duì)大型沖擊性負(fù)荷，可裝設(shè)能吸收沖擊無(wú)功功率的靜止型無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVC）。電壓波動(dòng)的抑制三相電壓不平衡度

指三相系統(tǒng)中三相電壓的不平衡程度，用電壓負(fù)序分量有效值與正序分量有效值的百分比來表示，即16影響變換器及其控制系統(tǒng)的正常工作并改變其設(shè)計(jì)性能，產(chǎn)生附加的非特征諧波分量；使旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子受到反方向的負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁