电力系统中性点的运行方式.ppt
泸州职业技术学院,电气一次,1,第2章 电力系统中性点的运行方式,泸州职业技术学院,电气一次,2,教 学 要 求,了解中性点运行方式的意义及类别；掌握中性点不接地运行方式的特点及应用；能够绘制中性点不接地系统单相接地故障时，各相电流及电压的变化向量图；了解中性点经消弧线圈接地及直接接地运行方式的特点及应用；了解中性点经消弧线圈接地及直接接地运行方式的特点及应用。,泸州职业技术学院,电气一次,3,目的要求：掌握中性点不接地运行方式的特点及应用，能够绘 制中性点不接地系统单相接地故障时，各相电流及 电压的变化向量图；了解中性点经消弧线圈接地 及直接接地运行方式的特点及应用。重 点：中性点不接地运行方式的特点及应用。难 点：绘制中性点不接地系统单相接地故障时，各相电流 及电压的变化向量图。,泸州职业技术学院,电气一次,4,基本概念,1.电力系统的中性点：发电机、变压器的中性点且指变压器Y形接线2.运行方式共三种：中性点不接地运行方式 中性点经消弧线圈接地运行方式 中性点直接接地运行方式 前两种接地系统统称为：小接地电流系统，后一种接地系统又称为：大接地电流系统。3.分析中性点运行方式的目的：运行方式的不同会影响运行的可靠性、设备的绝缘、通信的干扰、继电保护等。,泸州职业技术学院,电气一次,5,2-1 中性点不接地系统2-2 中性点经消弧线圈接地系统2-3 中性点直接接地系统2-4 中性点不同接地方式的比较和应用范围,目 录,泸州职业技术学院,电气一次,6,2-1 中性点不接地系统,泸州职业技术学院,电气一次,7,简化等值电路,图2-1 正常运行时的中性点不接地的电力系统（a）电路图（b）相量图,2.1.1 正常运行情况,泸州职业技术学院,电气一次,8,假 设 条 件,C各相对比地之间是空气层，空气是绝缘介质，组成分散电容：图2-1为了方便讨论，认为：1.三相系统对称2.对地分散电容用集中电容表示,相间电容不予考虑3.当导线经过完全换位后，Cu=Cv=Cw=C,泸州职业技术学院,电气一次,9,2.分 析,1.三相系统对称时，三相电压 对称,即 2.由于Cu=Cv=Cw=C，则Ico.A=Ico.B=Ico.c=Uxg/Xc也对称，即,图2-1,泸州职业技术学院,电气一次,10,3.结 论,正常运行时：地中没有零序电容电流流过。中性点对地电位为零。,泸州职业技术学院,电气一次,11,2.1.2 单相接地故障,图2-2 单相接地故障时的中性点不接地的电力系统（a）电路图（b）相量图,简化等值电路 假定C相完全接地，如下图。,泸州职业技术学院,电气一次,12,2.分析：图2-2,电流情况：,电压情况：,泸州职业技术学院,电气一次,13,3.结 论,接地故障相对地电压降低为零；非接地故障相电压升高为线电压（倍）且相位改变绝缘水平按线电压设计（35KV及以下）中性点对地电压升为相值（方向与故障相电压相反，即-c）相对中性点电压和线电压仍不变三相系统仍然对称，可以继续运行2h（供电可靠性提高）接地点流过的电容电流是正常每相对地电容电流的倍，即cco 故在接地点有电弧,发电机：Ic5A 6网络：Ic30A10KV网络：Ic20A 35KV及以上网络：Ic,泸州职业技术学院,电气一次,14,接地电容电流的经验算法,Ic中性点不接地系统地单相接地电容电流（A）Ue电网额定线电压（Kv）l同一电压Ue具有电气联系的架空线路总长度（km）L同一电压Ue具有电气联系的电缆线路总长度（km）,返回,泸州职业技术学院,电气一次,15,2-2 中性点经消弧线圈接地系统,泸州职业技术学院,电气一次,16,问题的提出,为什么要采用中性点经消弧线圈接地系统？,中性点不接地电力网发生 d(1)时，仍可继续运行2h，但若接地电流值过大，会产生持续性电弧，危胁设备，甚至产生三相或二相短路。,泸州职业技术学院,电气一次,17,2.2.1 消弧线圈的工作原理,图2-3 中性点经消弧线圈接地的电力系统（a）电路图（b）相量图,泸州职业技术学院,电气一次,18,1、正常运行时：中性点对地电位为零：UN=0消弧线圈中无电流：IL=0流过地中的电容电流为零：IC=02、单相接地时：中性点电位升高为相电压：消弧线圈中出现感性电流：与 相差1800流过接地点电流：+（相互抵消）,消弧线圈不起作用,实现补偿,2.2.1 消弧线圈的工作原理,泸州职业技术学院,电气一次,19,2.2.2 补偿方式及选用,1.全补偿:LC 即 接地点电流为零缺点：XL=Xc，网络容易因不对称形成串联谐振过电压危及绝缘2.欠补偿:LC 即 接地点为容性电流缺点：易发展成为全补偿方式,切除线路或频率下降可能谐振3.过补偿:LC 即 接地点为为感性电流 注意：电感电流数值不能过大10A,不采用,少采用,采用,泸州职业技术学院,电气一次,20,2.2.3 消弧线圈,1.消弧线圈结构特点：为了保持补偿电流与电压之间的线性关系，采用滞气隙铁芯 气隙沿整个铁芯均匀设置，以减少漏磁 为了绝缘及散热，铁芯和线圈都浸在油中 为适应系统中电容电流变化特点，消弧线圈中设有分接头（59个）2.补偿容量的选择：h.e1.35cx3.消弧线圈的安装地点 发电厂的发电机或厂变的中性点；变电所主变的中性点。4.适用范围：35kV及以下接地电流不满足中性点绝缘系统规定值时采用；个别雷害严重的地区110kV系统不得已采用。,返回,泸州职业技术学院,电气一次,21,2-3 中性点直接接地系统,泸州职业技术学院,电气一次,22,假定C相完全接地，如下图。,图2-4 单相接地故障时的中性点直接接地的电力系统,2.3.1 简化等值电路,泸州职业技术学院,电气一次,23,2.3.2 单相接地时 1.电压情况（C相）接地相电压降低为0非接地相电压不变为相电压中性点对地电压不变为02.电流情况形成短路危害大装设继电保护跳闸切除故障（供电可靠性降低），避免接地点的电弧持续。,分 析,泸州职业技术学院,电气一次,24,优点：1.不外加设备即可消弧 2.降低电网对地绝缘，节省造价缺点：1.供电可靠性降低 改进：装自动重合闸装置、加备用电源 2.电流很大且单相磁场对弱电干扰 改进：中性点经电抗器接地、仅部分中性点接地 3.不产生过电压，设备绝缘水平低20，造价低。,结 论,返回,泸州职业技术学院,电气一次,25,2-4 中性点不同接地方式的比较和应用范围,泸州职业技术学院,电气一次,26,系统中一相接地的特点比较,中性点不接地 中性点直接接地电流中性点电压非故障相电压线电压,接地点的电容电流是正常运行时一相对地电容电流的3倍,故障相电流和流入故障点的电流很大,中性点电压升高为相电压,故障相和中性点电压为零,非故障相对地电压仍为相电压,非故障相对地电压升高为线电压,与故障相相关的线电压降低为相电压,三相之间的线电压保持与正常时相同,经消弧线圈接地:适当选择线圈感抗,接地点电流可减小到很小,且熄灭接地电流产生的电弧。其他特点与不接地系统基本相同。,泸州职业技术学院,电气一次,27,1.供电可靠性 经消弧线圈接地不接地直接接地2.过电压与绝缘水平 大接地相电压 小接地线电压3.继电保护 大接地灵敏、可靠 小接地不灵敏4.对通信的干扰 大接地电流大、干扰大 小接地电流小，干扰小5.系统稳定性,2.4.1 中性点不同接地方式的比较,小接地系统优先,小接地系统优先,小接地系统优先,大接地系统优先,大接地系统优先,泸州职业技术学院,电气一次,28,1直接接地系统：380220V三相四线制系统；110kV及以上的系统。2不接地系统：380V三相三线制系统；接地电流不超过规定值的60kV及以下高压系统：kV系统，c30A，否则采用经消弧线圈接地；10kV系统，c20A，否则采用经消弧线圈接地；2060kV系统，c10A，否则采用经消弧线圈接地；发电机电压侧系统cA，否则采用经消弧线圈接地。,2.4.2 中性点运行方式的应用范围,泸州职业技术学院,电气一次,29,110kv及以上直接接地2060kv Ic10A中性点经消弧线圈接地10kv Ic20A中性点经消弧线圈接地36kv Ic30A中性点经消弧线圈接地1kv及以下直接接地,返回,2.4.2 中性点运行方式的应用范围,泸州职业技术学院,电气一次,30,END谢谢大家！,
