10kV系统中性点接地方式

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1、实用文档10kV系统的接地方式10kV系统中性点接地可分为：中性点不接地系统（中性点非有效接地系统）(包括中性点不接地系统、经消弧线圈接地系统、高电阻接地系统)；中性点接地系统（中性点有效接地系统）(中性点直接接地系统或经低电阻接地系统)。1.10kV系统中性点不接地系统(1)接地故障特点配电系统在正常运行时，三相基本平衡电压作用下，各相对地电容电流ICL1、ICL2、ICL3相等，分别超前相电压90°，ICL1＝ICL2＝ICL3＝UΦωC，其ICL1＋ICL2＋ICL3＝0，系统中性点与地有相同电位。如L1相发生接地故障，忽略接地过渡电阻，视为金属

2、性接地，10kV系统各支路的电容电流的流向如下图所示：图14.2-110kV系统接地故障示意标准文案实用文档从10kV系统接地故障示意图可以得出结论：a)全系统所有非故障的各支路，故障相的电容电流均为零，非故障相均有电容电流；b)在故障支路，故障相流过所有各支路的电容电流的总和；c)故障支路的电容电流其方向由负载流向电源，非故障各支路的电容电流其方向由电源流向负载；d)故障支路检测的零序电流为各非故障支路电容电流总和；e)接地故障电流大小与接地故障点的位置无关，只与接地故障点的过渡电阻有关。10kV系统接地故障，电压与电流矢量关系如下图所示：图14.2

3、-210kV系统接地故障矢量图L1相发生接地故障，相当于在L1相上加上U0＝－UL1，L2相L3相也加上U0＝－UL1，非故障相对地电压升高倍，其夹角由120°变成60°，合成的电容电流增大倍，接地故障电流为单相电容电流的3倍，Id＝3UΦωC。(2)优缺点a)接地故障引起系统内部过电压可达3.5倍相电压，易使设备和线路绝缘被击穿。b)油浸纸绝缘电力电缆达20A，聚乙烯绝缘电力电缆达15A，交联聚乙烯绝缘电力电缆达10A，接地故障电流引燃电弧则不能自熄，引起间歇性电弧，产生过电压易产生相间短路或火灾；标准文案实用文档c)非故障相对地电压升高倍。系统内设

4、备或电缆绝缘等级相应提高，例如，10kV电力电缆应选用8.7/10kV而不是6/10kV；无间隙氧化锌避雷器，提高持续运行电压数值或加串联保护间隙等；d)发生接地故障时，报警而不切断故障支路，保证供电的连续性；e)接地故障在一段时间内存在，接地故障电压易使人遭受电击或引起火灾，如下图14.2-3所示。图14.2-3高压接地故障电压传导到低压侧系统内发生接地故障时的接地故障电流Id与接地故障点位置无关，不能采用零序电流速断保护来实现保护的选择性，而应采用不同时限的零序电流保护来实现保护的选择性。机械式继电器延时时限：出线为0.5s；母联为1.0s；主进线

5、为1.5s～2.0s。采用电子式保护器延时时限选定为0.2s～0.3s，整定值范围大且整定精确，建议采用电子式保护器作为零序电流保护。2.10kV系统中性点经消弧线圈接地系统中性点不接地系统发生单相接地故障时，接地电流在故障处可能产生稳定的或间歇性的电弧，实践证明，当接地电流大于30A时，一般形成稳定电弧，成为持续性电弧接地，这将烧毁线路和可能引起多相相间短路。如果接地电流大于5A～10A，但小于30A，则有可能形成间歇性电弧，这是由于电网中电感和电容形成了谐振回路所致。间歇性电弧容易引起弧光接地过电压，从而危及整个电网的绝缘。如果接地电流在5A以下，

6、当电流经过零值时，电弧就会自然熄灭。中性点经消弧线圈接地的电力系统,所谓消弧线圈，其实就是具有气隙铁芯的电抗器，它装在变压器或发电机中性点与地之间，如图14.2-4标准文案实用文档a)所示。由于装设了消弧线圈，构成了另一回路，接地点接地电流中增加了一个电感性电流分量，它和装设消弧线圈前的电容性电流分量相抵消，减小了接地点的电流，使电流易于自行熄灭，从而避免了由此引起的各种危害，提高了供电可靠性。从图14.2-4b)可看出，例如L1相接地时，中性点电压U0变为-UL1，消弧线圈在U0作用下产生电感电流IL(滞后于U090°)，其数值为式中Uφ—电网的相电

7、压；Lar、Xar—消弧线圈的电感和电抗。a)示意图b)相量图图14.2-4中性点经消弧线圈接地的系统单相接地故障示意图和相量图中性点经消弧线圈接地，系统正常运行时，消弧线圈与系统相线对地的分布电容形成串联谐振回路，如图所示。中性点位移电压U0为：式中ρ－电网不对称度，其中a为复数算子，，CL1、CL2、CL3分别为L1相、L2相、L3相对地分布电容，F。设CL1＋CL2＋CL3＝3C；υ－补偿脱谐度，；标准文案实用文档d－电网阻尼度，；Uφ－电网相电压，V；g－电网每相对地漏电导。S；L－消弧线圈补偿电感，H；gL－消弧线圈有功损耗等效电导，S。图1

8、4.2-4(A)中性点经消弧线圈接地系统正常运行时等效电路标准文案实用文档图14.2-4(B)