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1、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式1基本概念1、電力系統(tǒng)的中性點(diǎn):發(fā)電機(jī)、變壓器的中性點(diǎn)且指變壓器Y形接線2、運(yùn)行方式共三種:中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地運(yùn)行方式中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行方式前兩種接地系統(tǒng)統(tǒng)稱為:小接地電流系統(tǒng),后一種接地系統(tǒng)又稱為:大接地電流系統(tǒng)。3、分析中性點(diǎn)運(yùn)行方式的目的:運(yùn)行方式的不同會影響運(yùn)行的可靠性、設(shè)備的絕緣、通信的干擾、繼電保護(hù)等2目錄§2-1中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)§2-2中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)§2-3中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)§2-4中性點(diǎn)不同接地方式的比較和應(yīng)用范圍3§2-1中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)41中性
2、點(diǎn)不接地系統(tǒng)1.1正常運(yùn)行情況⒈簡化等值電路圖1正常運(yùn)行時的中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)(a)電路圖(b)相量圖5假設(shè)條件C—各相對比地之間是空氣層,空氣是絕緣介質(zhì),組成分散電容:圖1為了方便討論,認(rèn)為:1、三相系統(tǒng)對稱2、對地分散電容用集中電容表示,相間電容不予考慮3、當(dāng)導(dǎo)線經(jīng)過完全換位后,Cu=Cv=Cw=C62、分析:圖11、三相系統(tǒng)對稱時,三相電壓對稱,即2、由于Cu=Cv=Cw=C,則IcA=IcB=Icc=Ux/Xc=也對稱,即73、結(jié)論正常運(yùn)行時:地中沒有零序電容電流流過。中性點(diǎn)對地電位為零。81.2單相接地故
3、障⒈簡化等值電路假定C相完全接地,如下圖。圖2單相接地故障時的中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)(a)電路圖(b)相量圖92、分析:圖2電流情況:電壓情況:103、結(jié)論接地故障相對地電壓降低為零;非接地故障相電壓升高為線電壓(倍)且相位改變→絕緣水平按線電壓設(shè)計(jì)(35KV及以下)中性點(diǎn)對地電壓升為相值(方向與故障相電壓相反,即-Uc)相對中性點(diǎn)電壓和線電壓仍不變→三相系統(tǒng)仍然對稱,可以繼續(xù)運(yùn)行2h(供電可靠性提高)接地點(diǎn)流過的電容電流是正常每相對地電容電流的3倍,即Ic=3Ico→故在接地點(diǎn)有電弧11單相接地時接地電流危害單相接地
4、時的接地電流將在故障點(diǎn)形成電弧。當(dāng)出現(xiàn)穩(wěn)定電弧時可能燒壞電氣設(shè)備,或引起兩相或三相短路。尤其是電機(jī)或電器內(nèi)部因絕緣損壞而造成一相導(dǎo)體與設(shè)備外殼之間接觸產(chǎn)生穩(wěn)定電弧時,更容易燒壞電機(jī)、電器或造成相間短路。122中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)13問題的提出為什么要采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)?中性點(diǎn)不接地電力網(wǎng)發(fā)生接地時,仍可繼續(xù)運(yùn)行2h,但若接地電流值過大,會產(chǎn)生持續(xù)性電弧,危脅設(shè)備,甚至產(chǎn)生三相或二相短路。142中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)2.1消弧線圈的工作原理圖3中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)(a)電路圖(b)相量圖152.
5、2.1消弧線圈的工作原理1、正常運(yùn)行時:中性點(diǎn)對地電位為零:UN=0消弧線圈中無電流:IL=0流過地中的電容電流為零:IC=02、單相接地時:中性點(diǎn)電位升高為相電壓:消弧線圈中出現(xiàn)感性電流:與相差1800流過接地點(diǎn)電流:+(相互抵消)消弧線圈不起作用→實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償162.2補(bǔ)償方式及選用1、全補(bǔ)償:IL=IC即1/ωL=3ωC接地點(diǎn)電流為零缺點(diǎn):XL=Xc,網(wǎng)絡(luò)容易因不對稱形成串聯(lián)諧振過電壓危及絕緣2、欠補(bǔ)償:IL<IC即1/ωL<3ωC接地點(diǎn)為容性電流缺點(diǎn):易發(fā)展成為全補(bǔ)償方式,切除線路或頻率下降可能諧振。3、過補(bǔ)償:I
6、L>IC即1/ωL>3ωC接地點(diǎn)為為感性電流注意:電感電流數(shù)值不能過大≯10A不采用少采用采用17中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)U相金屬性接地電壓變化特點(diǎn):故障相對地電壓變?yōu)榱惴枪收舷鄬Φ仉妷荷弑断到y(tǒng)各相對地的絕緣水平也按線電壓考慮182.3消弧線圈1、消弧線圈結(jié)構(gòu)特點(diǎn):①為了保持補(bǔ)償電流與電壓之間的線性關(guān)系,采用滯氣隙鐵芯②氣隙沿整個鐵芯均勻設(shè)置,以減少漏磁③為了絕緣及散熱,鐵芯和線圈都浸在油中④為適應(yīng)系統(tǒng)中電容電流變化特點(diǎn),消弧線圈中設(shè)有分接頭(5~9個)2、補(bǔ)償容量的選擇:Qh.e≥1.35IcUx3、消弧線圈的安
7、裝地點(diǎn)發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)或廠變的中性點(diǎn);變電所主變的中性點(diǎn)。4、適用范圍:廣泛應(yīng)用在不適合采用中性點(diǎn)不接地的以架空線路為主體的3-60kV系統(tǒng);個別雷害嚴(yán)重的地區(qū)110kV系統(tǒng)不得已采用。返回193中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)203.1簡化等值電路假定C相完全接地,如下圖。圖4單相接地故障時的中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)213.2單相接地時1、電壓情況(C相)接地相電壓降低→為0非接地相電壓不變→為相電壓中性點(diǎn)對地電壓不變→為02、電流情況形成短路→危害大→裝設(shè)繼電保護(hù)→跳閘切除故障(供電可靠性降低),避免接地點(diǎn)的電弧持續(xù)。分析22優(yōu)點(diǎn)
8、:1、不外加設(shè)備即可消弧2、降低電網(wǎng)對地絕緣,節(jié)省造價缺點(diǎn):1、供電可靠性降低改進(jìn):裝自動重合閘裝置、加備用電源2、電流很大且單相磁場對弱電干擾改進(jìn):中性點(diǎn)經(jīng)電抗器接地、僅部分中性點(diǎn)接地3、不產(chǎn)生過電壓,設(shè)備絕緣水平低20%,造價低。結(jié)論返回235中性點(diǎn)不同接地方式的比較和應(yīng)用范圍241、供電可靠性經(jīng)消弧線圈接地>不接地>直接接地