电力系统的中性点运行方式课件.ppt

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1、电力系统的中性点运行方式中性点不接地的三相系统中性点经消弧线圈接地的三相系统中性点直接接地的三相系统中性点经阻抗接地的三相系统主要内容概述电力系统的中性点是指三相系统作星形连接的变压器和发电机的中性点。中性点采用不同的接地方式，会影响到电力系统许多方面的技术经济问题，如电网的绝缘水平、供电可靠性、对通信系统的干扰、继电保护的动作特性等。因此，选择电力系统的中性点运行方式是一个综合性间题。本章就中性点不同运行方式的三相系统作一般综合介绍。一、中性点不接地的三相系统一、中性点不接地系统的正常运行电力

2、系统运行时，三相导体之间和各相导体对地之间，沿导体全长分布着电容，这些电容在电压的作用下将引起附加的电容电流。各相导体间的电容及其所引起的电容电流较小，并且对以后所讨论的问题没有影响，故不予考虑。各相导体对地之间的分布电容，分别用集中的等效电容CU、CV和CW代替。图2-1（a）为中性点不接地系统正常运行的电路图。图中断路器QF正常运行时处于合闸状态。一、中性点不接地的三相系统假设正常运行时，三相系统对称，同时三相导体经过完全换位，各相对地电容相等，故中性点N对地电位为0。各相对地电压分别用、、

3、表示，则一、中性点不接地的三相系统图2-1中性点不接地三相系统的正常运行情况（a）电路图；（b）、（c）相量图一、中性点不接地的三相系统各相对地的电压分别为电源各相的相电压。在此对地电压下，各相对地电容电流大小相等，相位差为120°。如图2-1（c）所示。各相对地电容电流之和为零，所以没有电容电流流过大地。各相电源电流应为各相负荷电流与对地电容电流的相量和，如图2-1（b）所示，图中仅画出U相情况。一、中性点不接地的三相系统二、单相接地故障图2-2中性点不接地三相系统单相接地（a）电路；（b）相

4、量图一、中性点不接地的三相系统在中性点不接地三相系统中，当由于绝缘损坏等原因发生单相接地故障时，情况将发生明显变化。图2-2所示为W相k点发生完全接地的情况。所谓完全接地，也称为金属性接地，即认为接地处的电阻近似于零。当W相金属性接地时，故障相对地电压为零，即,非故障相U相和V相的对地电压、分别为各相对地电压的相量关系如图2-2（b）所示，、之间的夹角为60°。此时U、W相间电压为，V、W相间电压为，而U、V相间电压等于。此时，三相的线电压仍保持对称且大小不变。因此，对电力用户接于线电压的设备的

5、工作并无影响，无须立即中断对用户供电。一、中性点不接地的三相系统一、中性点不接地的三相系统由于U、V两相对地电压由正常时的相电压变为故障后的线电压，则非故障相对地的电容电流也相应增大倍。如正常运行时各相导线对地的电容相等，设为C，则正常运行时各相对地电容电流的有效值也相等，且单相接地故障时，未接地U、V相的对地电容电流的有效值为：W相接地时，该相对地电容短接，则对地电容电流为零。一、中性点不接地的三相系统此时三相对地电容电流之和不再为零，大地中有电流流过，并通过接地点成为回路，如图2-2（a）所

6、示，如选择电流的参考方向为从电源到负荷的方向及线路到大地方向，则W相接地处的电流，简称为接地电流，用表示，为可见，单相接地故障时的接地电流，等于正常运行时一相对地电容电流的三倍。接地电流的值与网络的电压、频率和对地电容有关，而对地电容又与线路的结构（电缆或架空线）、布置方式和长度有关。实用计算中可按下式计算：一、中性点不接地的三相系统对架空线路对电缆线路式中——接地电流，A；U——网络的线电压，kV；L——与电压为U具有电联系的所有线路的总长度，km。一、中性点不接地的三相系统综上所述，中性点不

7、接地系统发生单相接地故障时产生的影响可从以下几个方面来分析。单相接地故障时，由于线电压保持不变，使负荷电流不变，电力用户能继续工作，提高了供电可靠性。然而要防止由于接地点的电弧或者过电压引起故障扩大，发展成为多相接地故障。所以在这种系统中应装设交流绝缘监察装置，当发生单相接地故障时，立即发出信号通知值班人员及时处理，规程规定：在中性点不接地的三相系统中发生单相接地时．继续运行的时间不得超过2h，并要加强监视。一、中性点不接地的三相系统由于非故障相电压升高到线电压，所以在这种系统中，电气设备和线路

8、的对地绝缘应按能承受线电压考虑设计，从而相应地增加了投资。接地处有接地电流流过，会引起电弧。如在l0kV电网中接地电流大于30A时，将产生稳定电弧，此电弧的大小与接地电流成正比，从而形成持续的电弧接地。高温的电弧可能损坏设备，甚至导致相间短路，尤其在电机或电器内部发生单相接地出现电弧时最危险。在接地电流小于30A而大于5~10A时，可能产生一种周期性熄灭与复燃的间歇性电弧，这是由于网络中的电感和电容形成的振荡回路所致，随着间歇性电弧的产生将出现网络电压不应有的升高，引起过电压，其幅值可达2.5~