電力系統(tǒng)接地方式

1、課程要求,重點難點,教學內(nèi)容,思考練習,第二章電力系統(tǒng)中性點運行方式,,,,,,,,,,,,,,,,第一節(jié) 中性點不接地三相系統(tǒng),課程要求,教學目標：（1）掌握電力系統(tǒng)中性點及其運行方式的基本知識；（2）掌握中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時電流電壓的變化特點和相關(guān)結(jié)論；（3）熟悉各種中性點不接地系統(tǒng)的適用范圍。,首頁,重點難點,重點：中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，電流、電壓變化特點及相關(guān)結(jié)論。難點：中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時

2、的分析。,首頁,教學內(nèi)容,一、正常運行情況二、單相接地故障三、適用范圍,首頁,正常運行情況,各相導(dǎo)線對地的電容相等并等于C，正常時各相對地電容電流的有效值也相等，且有,ICU＝ICV＝ICW＝ωCUph,單相接地故障,當W相完全接地時，故障相的對地電壓為零，即,,,,適用范圍,（１）3～10kV鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線路構(gòu)成的系統(tǒng)和所有35kV、66kV系統(tǒng)，不直接連接發(fā)電機的系統(tǒng)；當接地電流IC＜10A時；（２）3～10kV

3、非鋼筋混凝土或非金屬桿塔的架空線路構(gòu)成的系統(tǒng)，電壓為3kV時，接地電流IC＜30A；電壓為6kV時，接地電流IC＜20A；（３）3～10kV電纜線路構(gòu)成的系統(tǒng)，接地電流IC＜30A；（４）與發(fā)電機有直接電氣聯(lián)系的3～20kV系統(tǒng)，如果要求發(fā)電機帶內(nèi)部單相接地故障運行，當接地電流不超過允許值時。,思考練習,1.什么是電力系統(tǒng)中性點？我國電力系統(tǒng)常用的中性點運行方式有哪幾種？2.中性點不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，各電壓和電流如何

4、變化？畫出電壓、電流相量圖。,課程要求,重點難點,教學內(nèi)容,思考練習,第二章電力系統(tǒng)中性點運行方式,,,,,,,,,,,,,,,,第二節(jié) 中性點經(jīng)消弧線圈接地,課程要求,教學目標：（1）掌握消弧線圈的作用、工作原理及補償方式；（2）熟悉中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的適用范圍。,首頁,重點難點,重點： 消弧線圈的工作原理及補償方式。難點： 消弧線圈結(jié)構(gòu)。,首頁,教學內(nèi)容,一、消弧線圈的結(jié)構(gòu)及工作原理二、消弧線圈的補償方式三、適用范

5、圍,首頁,消弧線圈的結(jié)構(gòu)及工作原理,1.消弧線圈結(jié)構(gòu)簡介 2.消弧線圈的工作原理,種類：離線分級調(diào)匝式、在線分級調(diào)匝式、氣隙可調(diào)鐵芯式、氣隙可調(diào)柱塞式、直流偏磁式、直流磁閥式、調(diào)容式、五柱式等。,氣隙作用：避免磁飽和，使補償電流和電壓成線性關(guān)系，減少高次諧波，使電抗值較穩(wěn)定，以保證已整定好的調(diào)諧值恒定。同時，帶氣隙可減小電感、增大消弧線圈的容量。,消弧線圈裝在系統(tǒng)中發(fā)電機或變壓器的中性點與大地之間，正常運行時，中性點的對地電壓為零

6、，消弧線圈中沒有電流通過。,消弧線圈的補償方式,1.完全補償 2.欠補償 3.過補償,完全補償是使電感電流等于接地電容電流，接地處電流為零。在正常運行時的某些條件下，可能形成串聯(lián)諧振，產(chǎn)生諧振過電壓，危及系統(tǒng)的絕緣。,欠補償是使電感電流小于接地的電容電流，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時接地點還有容性的未被補償?shù)碾娏?。在欠補償方式下運行時，若部分線路停電檢修或系統(tǒng)頻率降低等原因都會使接地電流減少，又可能變?yōu)橥耆a償。故裝在變壓器中性點的

7、消弧線圈，以及有直配線的發(fā)電機中性點的消弧線圈，一般不采用欠補償方式。,,過補償是使電感電流大于接地的電容電流，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時接地點有剩余的感性電流。消弧線圈選擇時留有一定的裕度，即使電網(wǎng)發(fā)展使電容電流增加，仍可以繼續(xù)使用。故過補償方式在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。,適用范圍,中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)特點：供電可靠性高，絕緣投資較大；中性點經(jīng)消弧線圈接地后，能有效地減少單相接地故障時接地處的電流，使接地處的電弧迅速熄滅，防止了經(jīng)間歇

8、性電弧接地時所產(chǎn)生的過電壓。    中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)多用于以架空線路為主體的3～60kV系統(tǒng)中，還可用在雷害事故嚴重的地區(qū)和某些大城市電網(wǎng)的110kV系統(tǒng)。,思考練習,1.消弧線圈的工作原理是什么？消弧線圈的補償方式有幾種？常采用哪種方式？為什么？2.中性點不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地能否繼續(xù)運行？為什么?3.一般情況下，35kV系統(tǒng)的架空線路的總長度為多少時才需要裝設(shè)消弧線圈？1

9、0kV電纜總長度為多少時應(yīng)裝設(shè)消弧線圈？,課程要求,重點難點,教學內(nèi)容,思考練習,第二章 電力系統(tǒng)中性點運行方式,,,,,,,,,,,,,,,,第三節(jié) 中性點直接接地,課程要求,教學目標： 掌握中性點直接接地系統(tǒng)的主要優(yōu)缺點。,首頁,重點難點,重點：中性點直接接地系統(tǒng)的特點。難點：中性點直接接地系統(tǒng)的特點。,首頁,教學內(nèi)容,一、中性點直接接地系統(tǒng)工作原理 二、特點及適用范圍,首頁,中性點直接接地系統(tǒng)的工作原理,正常

10、運行時：,中性點的電壓為零，中性點沒有電流流過。,系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時：,若單相短路故障，則短路電流很大，繼電保護裝置立即動作，斷路器斷開，迅速切除故障部分。,特點及適用范圍,1.中性點直接接地系統(tǒng)的主要優(yōu)點 單相接地短路時，非故障相的對地電壓基本保持不變，仍接近于相電壓。設(shè)備和線路對地絕緣按相電壓設(shè)計，降低了造價。電壓等級愈高，節(jié)約投資的經(jīng)濟效益愈顯著。 2.中性點直接接地系統(tǒng)的缺點 （1）中性點直

11、接接地系統(tǒng)供電可靠性較低。中性點直接接地系統(tǒng)的線路上，通常都裝設(shè)有自動重合閘裝置。 （2）單相接地時的短路電流很大，必須選用較大容量的開關(guān)設(shè)備。 （3）單相接地時，對附近通信線路將產(chǎn)生電磁干擾。以減少電磁干擾，電力線路應(yīng)盡量避免和通信線路平行架設(shè)。3.適用范圍 110kV及以上的系統(tǒng)廣泛采用。,思考練習,中性點直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地時，電壓和電流有什么變化？能否繼續(xù)運行？為什么？,課程要求,重

12、點難點,教學內(nèi)容,思考練習,第二章 電力系統(tǒng)中性點運行方式,,,,,,,,,,,,,,,,第四節(jié) 中性點經(jīng)阻抗接地,課程要求,教學目標： 熟悉中性點經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)的基本原理、特點。,首頁,重點難點,重點：中性點經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)特點。難點：中性點經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)特點。,首頁,教學內(nèi)容,一、中性點經(jīng)低電阻接地二、中性點經(jīng)高電阻接地三、中性點經(jīng)小阻抗接地,首頁,引言,中性點經(jīng)消弧線圈接地在實際運行中存在缺陷： 

13、;  （1）由于電感電流的滯后性使得電弧間歇接地過電壓仍然會短時存在。   （2）電網(wǎng)的參數(shù)隨時變化，調(diào)整消弧線圈的補償容量響應(yīng)速度教慢，仍然會造成過電壓的出現(xiàn)。   （3）對全電纜出線的配電變電所，接地故障通常都為永久性故障，中性點安裝消弧線圈已失去意義。    當接地電容電流小于規(guī)定值時，采用高阻接地方式，當接地電流大于規(guī)定值時，采用低電阻接地方式

14、。,中性點經(jīng)低電阻接地的三相系統(tǒng),,中性點經(jīng)低電阻接地運行時，所接的接地電阻的大小以限制接地相電流在600～1000A范圍內(nèi)為宜。同時，由于電纜線路的永久性故障概率較大，不使用線路自動重合閘，須從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、自動裝置上采取措施證用戶的供電可靠性。,中性點經(jīng)高電阻接地的三相系統(tǒng),發(fā)電機－變壓器組單元接線的200MW及以上發(fā)電機，當接地電流超過允許值時，常采用中性點經(jīng)高電阻接地的方式。,發(fā)電機中性點經(jīng)高電阻接地后，可達到：（1）限制過電壓不

15、超過2.6倍額定相電壓；（2）限制接地故障電流不超過10～15A；（3）為定子接地保護提供電源，便于檢測。,發(fā)電機內(nèi)部發(fā)生單相接地故障要求瞬時切機時，宜采用高電阻接地方式。 較小城市的配電網(wǎng)除采用中性點經(jīng)消弧線圈接地方式外，還可考慮采用經(jīng)高值阻抗接地方式，以降低設(shè)備投資、簡化運行工作并維持適當?shù)墓╇娍煽啃浴?中性點經(jīng)小阻抗接地的三相系統(tǒng),在500kV及以上系統(tǒng)，為了限制單相短路電流，可在中性點與地之間接一個電抗值較小電

16、抗器，保證正常運行時中性點的位移電壓在允許范圍內(nèi)。    該接地方式的運行特點與中性點直接接地相同，發(fā)生單相接地時須立即跳開斷路器。中性點采用小阻抗接地要求該系統(tǒng)中所有變壓器的中性點都經(jīng)一個小電抗器接地，既使系統(tǒng)被分裂成幾個部分，也不會出現(xiàn)中性點不接地的變壓器，對主變中性點絕緣水平要求大大降低。,思考練習,比較各種不同中性點運行方式的優(yōu)、缺點，并說明各自的適用范圍。,課程要求,重點難點,教學內(nèi)容

17、,思考練習,第二章 電力系統(tǒng)中性點運行方式,,,,,,,,,,,,,,,,第五節(jié) 主變壓器和發(fā)電機中性點接地方式,教學目標： 熟悉發(fā)電機、變壓器中性點的接地方式。,首頁,重點：發(fā)電機、變壓器中性點的接 地方式。難點：發(fā)電機、變壓器中性點的接地方式。,首頁,一、主變壓器中性點接地方式二、發(fā)電機中性點的運行方式,首頁,1.主變壓器110～500kV側(cè)中性點的接地方式 主變壓器的110～500k

18、V側(cè)采用中性點直接接地或經(jīng)小阻抗接地方式，以降低設(shè)備絕緣水平。2.主變壓器6～63kV側(cè)中性點的接地方式 主變壓器6～63kV側(cè)采用中性點不接地方式，以提高供電連續(xù)性，但當單相接地電流大于允許值時，中性點經(jīng)消弧線圈接地，中性點經(jīng)消弧線圈時宜采用過補償方式。,（1）125MW及以下的發(fā)電機內(nèi)部發(fā)生單相接地故障不要求瞬時切機時，當單相接地故障電流小于允許值時，中性點采用不接地方式。 （2）接地故障電流大于

19、允許值的125MW及以下的發(fā)電機，或者200MW及以上的大機組要求能帶單相接地故障運行時，中性點采用經(jīng)消弧線圈接地方式。 （3）200MW及以上發(fā)電機中性點宜采用經(jīng)高電阻接地方式。,思考練習,1.發(fā)電機中性點經(jīng)消弧線圈接地用在什么條件下？采用哪種補償方式？2.某10kV系統(tǒng)有架空輸電線路6回，每回10km，有電纜線路4回，每回長3km，該系統(tǒng)中性點應(yīng)用哪種接地方式？該系統(tǒng)W相發(fā)生金屬性接地，中性點的電位是多少kV？U、V相