电力系统的中性点运行方式

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1、变配电技术第一章绪论第三节电力系统的中性点运行方式1内容简介第三节电力系统的中性点运行方式一、中性点非直接接地的三相电力系统（一）中性点不接地的三相电力系统（二）中性点经消弧线圈接地的三相电力系统二、中性点直接接地的三相电力系统三、低压配电系统中性点接地方式（一）TN系统（二）TT系统（三）IT系统2第三节电力系统的中性点运行方式三相电力系统的发电机和变压器，当采用星形接线时，存在中性点的运行方式问题，电力系统的中性点运行方式主要表现为中性点是否接地及如何接地，一般有两种状态：1.中性点非直接接地系统,又称为小电流接地系统。中性点非直

2、接接地系统分为中性点不接地和中性点经消弧线圈接地系统。2.中性点直接接地系统，又称为大电流接地系统。中性点直接接地系统分为中性点直接接地和中性点经电抗器接地系统。3第三节电力系统的中性点运行方式一、中性点非直接接地的三相电力系统（一）中性点不接地的三相电力系统A˙ILA˙UA˙IA由于任何两个相互绝缘的导体之间都存B˙ILB在着一定的电容，因此三相导线之间和I各相对地之间˙ICB，沿线路全长有分布电容˙B存在。˙I在电压的作用下将有附加电容电CAC˙ILC流流过。由于三相导线型号、规格相同，˙IC˙ICA˙ICB˙ICC各相对地电压的

3、有效值相同˙ICCU，故认为三˙UC˙B相沿线路对地分布电容量相等。为了讨论的方便，沿线路导线对地均匀分布电容，以集中的等效对地电容C代替，而导线间的电容较小，略去不计。4第二节电能质量指标及供电可靠性图1-8中性点不接地的三相电力系统示意图A˙ILA˙UA˙IAB˙ILB˙IB˙ICB˙ICAC˙ILC˙IC˙ICA˙ICB˙ICC˙ICCU˙UC˙B5第三节电力系统的中性点运行方式1.三相系统正常运行状态I•(1)在系统正常运行时，三相系A˙LAU˙A统是对称的，则各相对地电压对称，中性点Ｏ对地电位为零，˙IA各相对地电压等于相电

4、压。电B˙ILB源各相电流分别等于各相的负载电流、与各相对地电容电流I之和。˙IB˙CB˙ICAI•⑵各相对地电容电流的大小相˙LCC等Ｉc0＝Ｕx／Ｘc，它们的相˙ICC量和为零，地中没有电容电流˙IC˙ICA˙ICB˙ICC通过。˙UC˙UB6二、单相接地故障⒈简化等值电路假定C相完全接地，如下图。⒉电压及电流关系分析如上图b7⒊结论：⑴中性点对地电压升为相值（-Ｕc）；⑵故障相对地电压为零，非故障相升为线电压值且相位改变;⑶相对中性点电压和线电压仍不变；⑷接地点流过的电容电流是正常每相对地电容电流的３倍，即Ｉc＝３Ｉco架空线路

5、──Ｉc＝ＵＬ／350＝(2.7～3.3)ＵＬ×10-3(A)电缆线路──Ｉc＝0.1ＵＬ(A)8总接地电容电流：4电网的工作状态及处理⑴接地电流产生的弧光接地：①Ｉc＜５A：瞬时性→自然熄灭；②Ｉc＞30A：稳定性→烧毁设备→多相短路；③Ｉc＞５～10A：间歇性→串联谐振过电压,高达2.5～３～3.5Ｕn。⑵可以继续工作不超过二小时，但应采取必要措施。用户承受的线电压正常；系统按线电压绝缘；一次绕组为额定相电压的电压互感器饱和，超过二小时易烧毁。措施：通过监察装置发现、寻找、排除、转移负荷。9第三节电力系统的中性点运行方式一、中性点

6、非直接接地的三相电力系统（二）中性点经消弧线圈接地的三相电力系统当网络的线间电压为110kV以下，单相接地电流又大于上述的数值时，为了防止单相接地时产生电弧，尤其是间歇电弧，应采取减少接地电流的措施。此时常采用中性点经消弧线圈接地的运行方式。图1-10为这种接地方式发生单相（图中为C相）接地时的系统图和电流相量图。10第三节电力系统的中性点运行方式图1-10中性点经消弧线圈接地的三相电力系统单相接地示意图A电源B˙˙UCC˙IL˙EI˙ICA˙ICB˙ICI˙C˙ILCCCI˙IC˙L•1.工作原理(a)(b)•正常工作时，中性点Ｏ对

7、地电压为零，消弧线圈中无电流流过，当发生单相（A相）接地时，此时消弧线圈两端的外加电压是UＣ，流过电流IL，IL滞后UＣ90°，而接地电流IC引前UＣ90°，故IL与IC方向相反。选择合适的消弧线圈，可使IL与IC相等，使11接地电流IＥ＝IC－IL＝0。这种原理称为电流补偿。第三节电力系统的中性点运行方式2.I与I的补偿关系LC根据I与I的补偿关系，消弧线圈对接地电流的补偿分LC为三种。•⒈完全补偿ＩL＝ＩC即１／ωＬ＝３ωＣ；•串联谐振过电压危及绝缘。•⒉欠补偿ＩL＜ＩC；•切除线路或频率下降可能谐振。•⒊过补偿ＩL＞ＩC≯10A

8、；这是常用的补偿方式，发生单相接地时，有一定数值的电感电流流过接地点，应控制其不超过一定的数值。12第三节电力系统的中性点运行方式二、中性点直接接地的三相电力系统这种系统发生单相接地时，故障相经接地点通过大地形成单相短路