电力系统中性点的运行方式分析

《电力系统中性点的运行方式分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、电力系统中性点的运行方式分析摘要：本文简要介绍了电力系统中性点接地的各种运行方式及分析，中性点接地方式与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平的相关关系，以及在实际工作中的优缺点和应用情况，并对不同电压等级和系统结构采取何种中性点接地方给出了建议。关键词：电力系统中性点分析1.前言电力系统的中性点实际上是指电力系统中发电机、变压器的中性点，其接地或不接地是一个综合性的问题。中性点接地方式与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关，对于电力系统的运行，特别是对发生故障后的系统运行有多方面的影响，直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和

2、发电机的运行安全以及对通信线路的干扰等。所以在选择中性点接地方式时，必须考虑许多因素。电力系统中性点接地方式有两大类:一类是中性点直接接地或经过低阻抗接地，称为大接地电流系统；另一类是中性点不接地、经过消弧线圈或高阻抗接地，称为小接地电流系统。其中采用最广泛的是中性点不接地、中性点经过消弧线圈接地和中性点直接接地等三种方式。对于6～10kV系统，由于设备绝缘水平按线电压考虑对于设备造价影响不大，为了提高供电可靠性，一般均采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式。对于110kV及以上的系统，主要考虑降低设备绝缘水平，简化继电保护装置，一般均采用中性点直接接地的方式，并采

3、用送电线路全线架设避雷线和装设自动重合闸装置等措施，以提高供电可靠性。20～60kV的系统,是一种中间情况，一般一相接地时的电容电流不很大，网络不很复杂，设备绝缘水平的提高或降低对于造价影响不很显著，所以一般均采用中性点经消弧线圈接地方式。1kV以下的电网的中性点采用不接地方式运行，但电压为380/220V的系统，采用三相五线制，零线是为了取得相电压，地线是为了安全。2、中性点不接地系统2.1中性点不接地系统运行中性点不接地系统，即中性点对地绝缘。这种接地方式结构简单，运行方便，不需任何附加设备，投资经济。适用于10kV架空线路为主的辐射形或树状形的供电网络。中性点

4、不接地系统优点在于发生单相接地故障时，由于接地电流很小，若是瞬时故障，一般能自动熄弧，非故障相电压升高不大，不会破坏系统的对称性，接在相间电压上的电气设备的供电并未遭到破坏，它们可以继续运行。但是这种电网长期在一相接地的状态下运行，也是不能允许的，因为这时非故障电压升高，绝缘薄弱点很可能被击穿，而引起两相接地短路，将严重地损坏电气设备。根据规定，系统发生单相接地故障后可允许继续运行不超过两小时，从而获得排除故障时间，相对地提高了供电的可靠性。中性点不接地方式缺点在于因其中性点是绝缘的，电网对地电容中储存的能量没有释放通路。当接地的电容电流较大时，在接地处引起的电弧就

5、很难自行熄灭，在接地处还可能出现所谓间隙电弧，即周期地熄灭与重燃的电弧。由于对地电容中的能量不能释放，造成电压升高，从而产生弧光接地过电压或谐振过电压，其值可达很高的倍数，对设备绝缘造成威胁。由于电网是一个具有电感和电容的振荡回路，间歇电弧将引起相对地的过电压，其数值可达(2.5～3)UX，容易引起另一相对地击穿，而形成两相接地短路。所以必须设专门的监察装置，以便使运行人员及时地发现一相接地故障，从而切除电网中的故障部分。在电压为3～10kV的电力网中，一相接地时的电容电流不允许大于30A否则，电弧不能自行熄灭，在20～60kV电压级的电力网中，间歇电弧所引起的过电

6、压，数值更大，对于设备绝缘更为危险，而且由于电压较高，电弧更难自行熄灭。因此，在这些电网中，规定一相接地电流不得大于10A。 2.2中性点不接地系统分析中性点不接地方式即电力系统的中性点不与大地相接。电力系统中的三相导线之间和各相导线对地之间都存在着分布电容。设三相系统是对称的，则各相对地均匀分布的电容可由集中电容C表示，线间电容电流数值较小，可不考虑，如图1（a）所示。　系统正常运行时，三个相电压U1、U2、U3是对称的，三相对地电容电流IC1、IC2、IC3也是对称的，其相量和为零，所以中性点没有电流流过。各相对地电压就是其相电压，如图1（b）所示。图1正常运行

7、时中性点不接地的电力系统（a)电路图；（b）相量图当系统任何一相绝缘受到破坏而接地时，各相对地电压、对地电容电流都要发生改变。当故障相(假定为第3相)完全接地时，如图2（a）所示。接地的第3相对地电压为零，即U3'=0，但线间电压并没有发生变化。非接地相第1相对地电压U1'=U1+(-U3)=U13，第2相对地电压U2'=U2+(-U3)=U23。即非接地两相对地电压均升高倍，变为线电压，如图2（b）所示。当第3相接地时，由于另外两相对地电压升高倍，使得这两相对地电容电流也相应地增大倍，即IC1’=IC2’=IC0。　从图2（b）的相量图可知，中性点不接地系统单