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1、电电 力力 工工 程程电力系发电教研室电力系发电教研室 郝育黔郝育黔1课程性质、目的和任务课程性质、目的和任务2主要内容主要内容：l电力系统分析电力系统分析稳态分析和暂态分析稳态分析和暂态分析l发电厂电气部分发电厂电气部分l继电保护原理继电保护原理课程介绍课程介绍电力系统稳态分析电力系统分析正常稳态分析计算（U、I、P、Q、f）运行调整和优化电力系统的基本概念各元件的特性和模型潮流计算调频调压经济运行电力系统暂态分析电磁暂态分析（故障分析）稳定性分析发电机的电磁暂态分析对称故障（三相短路）不对称短路静态稳定暂态稳定 参考资料参考资料1、电力系统分析复习指导与习题精解电力系统分析复习指导与习题精
2、解杨淑英杨淑英 中国电力出版社中国电力出版社2、电力系统习题集电力系统习题集陆敏政陆敏政 上海电力学院上海电力学院 课程要求课程要求1、侧重基础、概念、侧重基础、概念2、掌握一些简单计算、掌握一些简单计算3、欢迎讨论、提意见、欢迎讨论、提意见4、考试内容：不超出课堂讲授的内容，作业、考试内容：不超出课堂讲授的内容，作业第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念1 11 1 电力系统概述电力系统概述1 12 2 电力系统运行的特点和基本要求电力系统运行的特点和基本要求1 13 3 电力系统负荷电力系统负荷1 14 4 电力系统结线方式和电压等级电力系统结线方式和电压等级升压变压器升压变压
3、器火电厂火电厂火电厂火电厂风电场风电场风电场风电场高压输电网高压输电网降压变压器降压变压器用用用用户户户户水电厂水电厂水电厂水电厂一、一、电力系统、电力网、动力系统电力系统、电力网、动力系统1 11 1 电力系统概述电力系统概述n电力系统电力系统是由是由发电机发电机（发电厂发电厂）、）、变压器变压器（变电站变电站）、）、电力线路电力线路及及用户用户组成的。组成的。n电力网络电力网络是由是由变压器、电力线路变压器、电力线路等变换、等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。输送、分配电能设备所组成的部分。n动力系统动力系统在电力系统的基础上，把发电厂在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发
4、电厂的锅炉、汽轮机和的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。反应堆等）包含在内的系统。1 11 1 电力系统概述电力系统概述1 11 1 电力系统概述电力系统概述( (一一) ) 发电厂分类发电厂分类（1 1） 火电：锅炉汽轮机发电机火电：锅炉汽轮机发电机 （2 2） 水电：水库水轮机发电机水电：水库水轮机发电机（3 3） 核电：核反应堆汽轮机发电机核电：核反应堆汽轮机发电机（4 4） 其它：如风能、地热能、太阳能、潮汐等其它：如风能、地热能、太阳能、潮汐等1 11 1 电力系统概述
5、电力系统概述（1 1）火力发电）火力发电 火电发电火电发电 燃料燃烧燃料燃烧 水水 蒸汽蒸汽 机械能机械能 发发电电 火火 电电 厂厂凝汽凝汽式式效率低（效率低（3740%）、容量大，坑口电厂）、容量大，坑口电厂热电厂热电厂效率高（效率高（6770%）、容量小，城市区）、容量小，城市区1 11 1 电力系统概述电力系统概述火力发电厂火力发电厂1 11 1 电力系统概述电力系统概述火力发电厂火力发电厂1 11 1 电力系统概述电力系统概述火力发电厂火力发电厂1 11 1 电力系统概述电力系统概述（2 2）水力发电）水力发电水水 冲击水轮机旋转冲击水轮机旋转 带动发电机发电带动发电机发电 水水 电
6、电 厂厂堤坝式堤坝式引水式：河床坡度较大时引水式：河床坡度较大时坝后坝后式：单独筑坝，厂房在坝后（三门峡）式：单独筑坝，厂房在坝后（三门峡）河床式：厂房与坝一起（葛州坝）河床式：厂房与坝一起（葛州坝）混合式：兼有堤坝式与引水式混合式：兼有堤坝式与引水式抽水蓄能水电厂抽水蓄能水电厂（2 2）水力发电）水力发电1 11 1 电力系统概述电力系统概述三三 峡峡 电电 站站1 11 1 电力系统概述电力系统概述（3 3）核电厂）核电厂核 能用核蒸汽发生系统代替火电厂锅炉生产蒸汽系统用核蒸汽发生系统代替火电厂锅炉生产蒸汽系统裂变能裂变能：一定能量的中子撞击重金属元素的核（铀、钚）一定能量的中子撞击重金属
7、元素的核（铀、钚）聚变能聚变能：不同轻元素的原子核进行聚合（氘、氚）不同轻元素的原子核进行聚合（氘、氚）1 11 1 电力系统概述电力系统概述19511951年第一座年第一座100KW100KW核电站在美国核电站在美国现在全世界有现在全世界有441441座，总装机座，总装机3.53.5亿亿kwkw我国秦山（我国秦山（30+2*60+2*7030+2*60+2*70），大亚湾），大亚湾（2*902*90万万KWKW）20042004年年7 7月前月前701701万万kwkw（9 9座），即将在浙江三门、座），即将在浙江三门、广东阳江，江苏田湾各建广东阳江，江苏田湾各建200200万万kwkw，投
8、资投资500500亿人亿人民币民币20202020年我国装机达年我国装机达8-8.58-8.5亿亿kw,kw,其中核电其中核电32003200万万kwkw未来未来1717年计划修建年计划修建3030座座100100万万kwkw核电站核电站核电投资大：核电投资大：1.11.1 1.651.65万元万元/kw/kw；火；火电：电：40004000元元/kw/kw建设周期：核电建设周期：核电7070个月；火电：个月；火电：3030个月个月核电比火电寿命长核电比火电寿命长3030年年（3 3）核电厂）核电厂1 11 1 电力系统概述电力系统概述1 11 1 电力系统概述电力系统概述（3 3）核电厂）核
9、电厂（4 4）新能源发电）新能源发电1 11 1 电力系统概述电力系统概述( (二二) ) 变电站分类（按电压等级和地位）变电站分类（按电压等级和地位） 枢纽变电站枢纽变电站 终端变电站终端变电站( (三三) )电网分类（按供电范围和电压等级）电网分类（按供电范围和电压等级） 地方电力网地方电力网 330kv1 11 1 电力系统概述电力系统概述（四）电力系统联网的意义（四）电力系统联网的意义1. 可以安装容量大机组，减少备用容量可以安装容量大机组，减少备用容量2. 可以合理利用动力资源可以合理利用动力资源3. 水电、火电联网水电、火电联网3.可以提高供电可靠性可以提高供电可靠性4. 单机故障
10、对用户供电影响不大单机故障对用户供电影响不大4.可以提高运行的经济性可以提高运行的经济性 机组间合理分配负荷，减少能源消耗机组间合理分配负荷，减少能源消耗 1 11 1 电力系统概述电力系统概述1 11 1 电力系统概述电力系统概述二、电力系统常用术语二、电力系统常用术语n总装机容量总装机容量指该系统中实际安装的发指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和，以千瓦（电机组额定有功功率的总和，以千瓦（KWKW）、）、兆瓦（兆瓦（MWMW）、）、吉瓦（吉瓦（GWGW）为单位计为单位计。n年发电量年发电量指该系统中所有发电机组全指该系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和，以千瓦时（年实际发出电
11、能的总和，以千瓦时（KWhKWh）、）、兆瓦时（兆瓦时（MWhMWh）、）、吉瓦时（吉瓦时（GWhGWh）为单位计。为单位计。 n最大负荷最大负荷指规定时间内，电力系统总指规定时间内，电力系统总有功功率负荷的最大值，以千瓦（有功功率负荷的最大值，以千瓦（KWKW）、）、兆兆瓦（瓦（MWMW）、）、吉瓦（吉瓦（GWGW）为单位计。为单位计。 11 电力系统概述n额定频率额定频率按国家标准规定，我国所有交按国家标准规定，我国所有交流电力系统的额定功率为流电力系统的额定功率为5050HzHz。 n最高电压等级最高电压等级是指该系统中最高的电压是指该系统中最高的电压等级电力线路的额定电压。等级电力线路
12、的额定电压。三、我国电力工业和电力系统简介三、我国电力工业和电力系统简介1）发电量发电量：1980年以来，平均年增长率9，现为世 界第二位。2）装机容量装机容量：居世界第二位。3）年人均电量年人均电量：我国：1000kW.h/人年中等发达国家：7000kW.h /人年北欧、美国：18000kW.h /人年4）缺电问题与城乡电网改造缺电问题与城乡电网改造电力工业跟不上国民经济的发展速度是造成 缺电 的重要原因我国在发电、输电、配电各方面投资比例失调是缺电的另一个方面原因。 发电、输电、配电比例 美国 1:0.43:0.7 日本 1:0.47:0.68 英国 1:0.45:0.78 我国 1:0.
13、21:0.12两家电网公司是国家电网公司、中国南方电网有限两家电网公司是国家电网公司、中国南方电网有限责任公司；责任公司；家发电集团公司是中国华能集团公司、中国大唐家发电集团公司是中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司和中国集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司和中国电力投资集团公司；电力投资集团公司；家辅业集团公司是中国电力工程顾问集团公司、家辅业集团公司是中国电力工程顾问集团公司、中国水电工程顾问集团公司、中国水利水电建设集团公司中国水电工程顾问集团公司、中国水利水电建设集团公司和中国葛洲坝集团公司。和中国葛洲坝集团公司。5)5)电力体制改革方案：电力
14、体制改革方案： 1(电监会电监会)+2(电网公司电网公司)+5(发电集团发电集团)+4(辅业集团辅业集团)6）我国主要电力系统简介）我国主要电力系统简介全国联网势在必行全国联网势在必行现在现在： 7个跨省电网，个跨省电网，5个独立省网个独立省网2015年全国联网：年全国联网：以以三峡电站为中心，东西南北四方向联网三峡电站为中心，东西南北四方向联网东西以送电和联网效益并重东西以送电和联网效益并重南北以获得联网效益为主，兼顾送电南北以获得联网效益为主，兼顾送电联网方案：联网方案：首先建成三峡电网（华东、华中、四川、重庆）首先建成三峡电网（华东、华中、四川、重庆）中部电网：以三峡电站为中心沿长江展开
15、中部电网：以三峡电站为中心沿长江展开北部电网：以华北为中心，与东北、山东联网，开发北部电网：以华北为中心，与东北、山东联网，开发 黄河上游拉西瓦等水电站，实现与西北联网黄河上游拉西瓦等水电站，实现与西北联网南部电网：红水河、澜沧江、乌江流域、贵州煤炭基地南部电网：红水河、澜沧江、乌江流域、贵州煤炭基地12电力系统运行应满足的基本要求电力系统运行应满足的基本要求一、电力系统运行特点一、电力系统运行特点 电能不能大量储存电能不能大量储存 暂态过程非常短促暂态过程非常短促 与国民经济及日常生活关系密切与国民经济及日常生活关系密切12电力系统运行应满足的基本要求电力系统运行应满足的基本要求二、对电力系
16、统的要求二、对电力系统的要求保证安全可靠的供电保证安全可靠的供电（安全安全）保证良好的电能质量保证良好的电能质量（优质优质）良好的经济性良好的经济性（经济经济）提供充足的电能提供充足的电能（充足充足）环保问题环保问题（环保环保）12电力系统运行应满足的基本要求1、安全：、安全：（保证可靠的供电保证可靠的供电 ）事故原因：人为、设备本身、自然灾害事故原因：人为、设备本身、自然灾害减少事故措施减少事故措施 严密监视：严密监视：SCADA 设备检修设备检修 提高人员素质提高人员素质1 12 2电力系统运行应满足的基本要求电力系统运行应满足的基本要求负荷分类负荷分类（按负荷对供电可靠性要求分按负荷对供
17、电可靠性要求分）n一类负荷一类负荷：对这一级负荷中断供电，将造成人：对这一级负荷中断供电，将造成人 身事故，经济严重损失，人民生活发生混乱。身事故，经济严重损失，人民生活发生混乱。n二类负荷：对这一级负荷中断供电，将造成大量二类负荷：对这一级负荷中断供电，将造成大量减产，人民生活受影响。减产，人民生活受影响。n三类负荷：所有不属于一、二级的负荷三类负荷：所有不属于一、二级的负荷。1 12 2电力系统运行应满足的基本要求电力系统运行应满足的基本要求2、优质、优质衡量电能质量指标衡量电能质量指标 ：电压偏移：电压偏移： 35kV 5% 10kV 7% 380V 5%频率频率偏移偏移： 0.2 0.
18、5Hz谐波畸变率：谐波畸变率： 负荷负荷 谐波谐波12电力系统运行应满足的基本要求3、经济、经济EX:EX:一台一台600MW火电机组，年利用小时火电机组，年利用小时6000h，煤耗率煤耗率320g/kW.h，煤价：煤价：300元元/吨。吨。Sol：年发电量：年发电量：600000kW6000h36亿亿kW.h需标煤：需标煤：36亿亿kW.h320g/kW.h115.2万吨标煤万吨标煤燃料费：燃料费：115.2万吨万吨300元元/吨吨34560万元万元1%节约：燃料：节约：燃料：1.152万吨标煤万吨标煤燃料费：燃料费：345.6万元万元厂用电率厂用电率 网损网损煤耗率（水耗率）煤耗率（水耗率
19、）12电力系统运行应满足的基本要求4、充足、充足5、环保、环保火电厂装机火电厂装机70 煤炭燃烧造成的污染煤炭燃烧造成的污染 限制污染物的排放量限制污染物的排放量1-3 1-3 电力系统的负荷和负荷曲线一电力系统的负荷 1 1、负荷负荷：系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和。也称功率总和。也称电力系统的综合用电负荷。电力系统的综合用电负荷。是所有用是所有用户的负荷总加。户的负荷总加。2 2、负荷分类（按负荷性质分类）负荷分类（按负荷性质分类）：工业、农业、交通运：工业、农业、交通运输业、商业、生活等。输业、商业、生活等。3 3、电力系统的供电负荷
20、：电力系统的供电负荷：综合用电负荷加上电力网的功率损耗。4 4、电力系统的发电负荷、电力系统的发电负荷：供电负荷加上发电厂厂用电消供电负荷加上发电厂厂用电消耗的功率。耗的功率。1-3 1-3 电力系统的负荷和负荷曲线二负荷曲线：用曲线描述某一时间段内负用曲线描述某一时间段内负荷随时间变化的规律荷随时间变化的规律 1. 日负荷曲线日负荷曲线 一天的总耗电量一天的总耗电量 日平均负荷日平均负荷 负荷率km 最小负荷系数 (a）钢铁工业负荷；钢铁工业负荷；(b) 食品工业负荷；食品工业负荷；(c) 农村加工负荷；农村加工负荷；(d) 市政生活负荷市政生活负荷 2. 年最大负荷曲线年最大负荷曲线：描述
21、一年内每月（或每日）最大有功功率负荷变化的情况 3. 年持续负荷曲线年持续负荷曲线：按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列绘制而成 t1PPmaxP1P2P3tt3t28760Tmax全年耗电量 最大负荷利用小时数 Tmax 年最大负荷曲线年最大负荷曲线A=PmaxTmax 表 各类用户的年最大负荷利用小时数负 荷 类 型Tmax/h户内照明及生活用电户内照明及生活用电20003000一班制企业用电一班制企业用电15002200二班制企业用电二班制企业用电30004500三班制企业用电三班制企业用电60007000农农 灌灌 用用 电电1000150014 电力系统的结线方式和电压等
22、级放射式放射式干线式干线式树状树状无无备备用用结结线线包括单回路放射式、干线式和链式网络包括单回路放射式、干线式和链式网络优点：简单、经济、运行方便优点：简单、经济、运行方便缺点：供电可靠性差缺点：供电可靠性差 适用范围：二级负荷适用范围：二级负荷一、结线方式一、结线方式14 电力系统的结线方式和电压等级环行网络环行网络双端供电双端供电有有备备用用结结线线包括双回路放射式、干线式和链式网络包括双回路放射式、干线式和链式网络 优点：供电可靠性和电压质量高优点：供电可靠性和电压质量高缺点：不经济缺点：不经济 适用范围：电压等级较高或重要的负荷适用范围：电压等级较高或重要的负荷14 电力系统的结线方
23、式和电压等级二、电压等级及其适用范围二、电压等级及其适用范围1、电力系统的额定电压等级、电力系统的额定电压等级制定电压等级的原因：三相功率正比于线电压及线电流（三相功率正比于线电压及线电流（S= UI）。）。经济性经济性 ： 当输送功率一定时，输电电压愈高，则输送当输送功率一定时，输电电压愈高，则输送电流愈小，因而所用导线截面积愈小电流愈小，因而所用导线截面积愈小 ；但电压愈高对；但电压愈高对绝缘的要求愈高，杆塔、变压器、断路器的绝缘投资也绝缘的要求愈高，杆塔、变压器、断路器的绝缘投资也愈大。因而对应于一定的输送功率与输送距离应有一最愈大。因而对应于一定的输送功率与输送距离应有一最佳的输电电压
24、。佳的输电电压。标准化：标准化：从设备制造的经济性以及运用时便于代换，必从设备制造的经济性以及运用时便于代换，必须规格化、系列化，且等级不宜过多须规格化、系列化，且等级不宜过多 14 电力系统的结线方式和电压等级1、电力系统的额定电压等级、电力系统的额定电压等级我国规定的电力我国规定的电力系统额定电压系统额定电压等级（等级（KV）：）：3、6、10、35、（、（60）、）、110、（、（154）、）、220、330、500KV 2、电气设备额定电压、电气设备额定电压14 电力系统的结线方式和电压等级14 电力系统的结线方式和电压等级由上表看出在同一系统额定电压下电气设备的由上表看出在同一系统额
25、定电压下电气设备的额定电压是不同的额定电压是不同的，如何确定？，如何确定？用电设备用电设备的额定电压的额定电压 与系统的额定电压相与系统的额定电压相同同VaVb线路线路的额定电压的额定电压14 电力系统的结线方式和电压等级线路两端都可以接用电设备线路两端都可以接用电设备, ,而用电设备的容许电压而用电设备的容许电压偏移一般为偏移一般为5%5%；沿线路的电压降落一般为；沿线路的电压降落一般为10%10%； 线路首端电压：线路首端电压：UaUa=U=UN N(1+5%)(1+5%) 线路末端电压线路末端电压：UbUN (15%) ULN（UaUb）2=UN线路额定电压即线路的平均电压线路额定电压即
26、线路的平均电压(UaUb)/2 。14 电力系统的结线方式和电压等级发电机发电机的额定电压的额定电压发电机通常接于线路始端，因此发电机的额发电机通常接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路额定电压的定电压为线路额定电压的1.05倍倍 UGN UN（15）变压器变压器的额定电压的额定电压变压器一次侧：变压器一次侧：额定电压取等同于用电设备额额定电压取等同于用电设备额定电压，对于直接和发电机相联的变压器，其定电压，对于直接和发电机相联的变压器，其一次侧额定电压等于发电机的额定电压即：一次侧额定电压等于发电机的额定电压即： U1NUGN UN（15）14 电力系统的结线方式和电压等级n 二次侧：二次
27、侧：相当于电源，额定电压取比线路额定相当于电源，额定电压取比线路额定电压高电压高5% 。 因变压器二次侧额定电压规定为空载时的电因变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，而额定负荷下变压器内部电压降落约为压，而额定负荷下变压器内部电压降落约为5%。 为使正常时变压器二次侧电压较线路额定电为使正常时变压器二次侧电压较线路额定电压高压高5%，变压器二次侧额定电压取比线，变压器二次侧额定电压取比线 路额定路额定电压高电压高10%。 3、各级电压等级架空线路的输送能力、各级电压等级架空线路的输送能力典型例题 : ( 1)确定各设备额定电压10.5kV10.5kV121kV38.5kV110kV11kV
28、35kV14 电力系统的结线方式和电压等级三、三、电力系统中性点的运行方式（接地方式）电力系统中性点的运行方式（接地方式） 电力系统的中性点电力系统的中性点： 星形连接的变压器或发电机的中性点星形连接的变压器或发电机的中性点。 电力系统的电力系统的中性点接地方式中性点接地方式：不接地（小电流接地）不接地（小电流接地） 中性点不接地（中性点绝缘）中性点不接地（中性点绝缘） 中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地直接接地（大接地电流）：直接接地（大接地电流）： 中性点直接接地中性点直接接地 如何确定如何确定电力系统中性点接地方式电力系统中性点接地方式 ？ 应应从从供供电电可可靠靠性性、绝绝缘缘投
29、投资资、对对通通信信线线路路的的干干扰扰、继电保护继电保护以及以及确保人身安全确保人身安全诸方面综合考虑。诸方面综合考虑。1.中性点不接地系统u 正常运行正常运行分析分析： （1）线电压与相电压关系；（线电压与相电压关系；（2）中性点）中性点 电位；（电位；（3）对地电容电流与相电压关系）对地电容电流与相电压关系中性点不接地系统正常运行时的结论中性点不接地系统正常运行时的结论 ：三三相相电电压压对对称称，三三相相导导线线对对地地电电容容电电流流也也是是对对称称的的，三三相相电电容容电电流流相相量量之之和和为为零零，这这说说明明没没有有电电容电流经过大地流动。容电流经过大地流动。 。1.中性点不
30、接地系统1.中性点不接地系统u单相（C相）接地分析：分析：（1）中性点对地电位；（）中性点对地电位；（2）非接地相对地电）非接地相对地电 位；（位；（3）对地电容电流）对地电容电流对地电容电流分析对地电容电流分析1.中性点不接地系统中性点不接地系统单相接地故障的结论中性点不接地系统单相接地故障的结论1 1 ： 故故障障相相对对地地电电压压降降为为零零；非非故故障障相相对对地地电电压压升升高高为为线线电电压压，且且相相位位相相差差60600 0。因因此此，线线路路及及各各种种电电气气设设备备的的绝绝缘缘要要按按线线电电压压设设计计，绝绝缘缘投投资资所所占占比比重重加加大大，显显而而易易见见，电压
31、等级越高绝缘投资越大。电压等级越高绝缘投资越大。 三三相相之之间间的的线线电电压压仍仍然然对对称称，用用户户的的三三相相用用电电设设备备仍仍能照常运行，但允许继续运行的时间不能超过能照常运行，但允许继续运行的时间不能超过2 2h h。1.中性点不接地系统中性点不接地系统单相接地故障的中性点不接地系统单相接地故障的结论结论2 2 ： 接地电流在故障处可能产生稳定的或间歇性的电弧。接地电流在故障处可能产生稳定的或间歇性的电弧。如如果果接接地地电电流流大大于于3030A A时时，将将形形成成稳稳定定电电弧弧，成成为为持持续续性性电弧接地，这将烧毁电气设备和可能引起多相相间短路。电弧接地，这将烧毁电气
32、设备和可能引起多相相间短路。如如果果接接地地电电流流大大于于5 5A10AA10A，而而小小于于3030A A，则则有有可可能能形形成成间间歇歇性性电电弧弧；间间歇歇性性电电弧弧容容易易引引起起弧弧光光接接地地过过电电压压，其其幅幅值值可达（可达（2.532.53）U U ，将危害整个电网的绝缘安全。将危害整个电网的绝缘安全。如如果果接接地地电电流流在在5 5A A以以下下，当当电电流流经经过过零零值值时时，电电弧弧就就会会自然熄灭。自然熄灭。1.中性点不接地系统中性点不接地系统消弧线圈消弧线圈？ 安装在变压器或发电机中性点与大地之间的具有气隙铁芯的电抗器。安装在变压器或发电机中性点与大地之间
33、的具有气隙铁芯的电抗器。2、中性点经消弧线圈接地2、中性点经消弧线圈接地的电力系统 消弧线圈？消弧线圈？ 安安装装在在变变压压器器或或发发电电机机中中性性点点与与大大地地之之间间的的具具有有气气隙隙铁铁芯芯的的电电抗器。抗器。单相单相(C相相)金属性接地故障金属性接地故障 消弧线圈的作用消弧线圈的作用 当当发发生生单单相相接接地地故故障障时时，接接地地故故障障相相与与消消弧弧线线圈圈构构成成了了另另一一个个回回路路，接接地地故故障障相相接接地地电电流流中中增增加加了了一一个个感感性性电电流流，它它和和装装设设消消弧弧线线圈圈前前的的容容性性电电流流的的方方向向刚刚好好相相反反，相相互互补补偿偿
34、，减减少少了了接接地地故故障障点点的的故故障障电电流流，使使电电弧弧易易于于自自行行熄熄灭灭，从从而而避避免免了了由由此此引引起起的的各各种种危危害，提高了供电可靠性。害，提高了供电可靠性。 消弧线圈的补偿方式消弧线圈的补偿方式欠欠补补偿偿方方式式：按按ILIC选选择择消消弧弧线线圈圈的的电电感感，此此时时接接地地故故障障点点有有剩剩余余的的电感电流流过。电感电流流过。 在在过过补补偿偿方方式式下下，即即使使电电力力网网运运行行方方式式改改变变而而切切除除部部分分线线路路时时，也也不不会会发发展展成成为为全全补补偿偿方方式式，致致使使电电力力网网发发生生谐谐振振。同同时时，由由于于消消弧弧线线
35、圈圈有有一一定定的的裕裕度度，今今后后电电力力网网发发展展，线线路路增增多多、对地电容增加后，原有消弧线圈还可继续使用。因此，实际上大多采用过补偿方式。对地电容增加后，原有消弧线圈还可继续使用。因此，实际上大多采用过补偿方式。0UAUBUC-UCUAUBILICICAICB全补偿方式全补偿方式：按按IL=IC选择消弧线圈的电感，选择消弧线圈的电感，使接地故障点电流为零，此即全补偿方式。使接地故障点电流为零，此即全补偿方式。 这种补偿方式并不好，因为当感抗等于容抗时，电力这种补偿方式并不好，因为当感抗等于容抗时，电力网将发生谐振，产生危险的高电压或过电流，影响系统安网将发生谐振，产生危险的高电压
36、或过电流，影响系统安全运行。全运行。3、中性点直接接地、中性点直接接地负负荷荷ABCk(1)Ik(1)Ik(1) 特点特点： 供供电电可可靠靠性性不不如如电电力力系系统统中中性性点点不不接接地地和和经经消消弧弧线线圈圈接接地地方方式式。故故障障时时：如如发发生生接接地地故故障障，则则构构成成 短短路路回回路路，接地相电流很大；接地相电流很大； 为为提提高高供供电电可可靠靠性性，在在线线路路上上广广泛泛安装三相或单相自动重合闸装置。安装三相或单相自动重合闸装置。对对地地电电压压UN，电电气气设设备备的的绝绝缘缘水水平平只只需需按按电电力力网网的的相相电电压压考考虑虑，可可以以降降低工程造价。低工
37、程造价。我我国国380/220V系系统统中中一一般般都都采采用用中中性性点点直直接接接接地地方方式式，主主要要是是从从人人身身安安全全考虑问题。考虑问题。适用范围适用范围：我我国国110kV（国国外外220kV）及及以以上电压等级的电力系统上电压等级的电力系统 。380/220V低压系统。低压系统。系统中一相接地的特点比较系统中一相接地的特点比较 中性点不接地中性点不接地 中性点直接接地中性点直接接地电流电流中性点电压中性点电压非故障相非故障相电压电压线电压线电压接地点的电容电流是正常运接地点的电容电流是正常运行时一相对地电容电流的行时一相对地电容电流的3 3倍倍故障相电流和流入故障相电流和流
38、入故障点的电流很大故障点的电流很大中性点电压升高为中性点电压升高为相电压相电压故障相和中性点故障相和中性点电压为零电压为零非故障相对地电压非故障相对地电压仍为相电压仍为相电压非故障相对地电压非故障相对地电压升高为线电压升高为线电压与故障相相关的线与故障相相关的线电压降低为相电压电压降低为相电压三相之间的线电压三相之间的线电压保持与正常时相同保持与正常时相同经消弧线圈接地经消弧线圈接地:适当选择线圈感抗适当选择线圈感抗, ,接地点电流可减小到接地点电流可减小到很小很小, ,且熄灭接地电流产生的电弧。其他特点与不接地系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。统基本相同。 110KV110KV及以上的系统及以上的系统 直接接地直接接地n36kV 电力网电力网 ( (接地电流接地电流 30A)30A) n10kV 电力网电力网 ( (接地电流接地电流 20A) 20A)n3560kV 电力网电力网 ( (接地电流接地电流 10A 10A) ) 4、各种接地方式的适用范围 60KV60KV及以下的系统及以下的系统 1 1）当当容容性性电电流流超超过过下下列列值值时时采采用用消消弧弧线线圈圈接接地地2 2）其它情况采用）其它情况采用中性点不接地中性点不接地考虑因素：供电可靠性考虑因素：供电可靠性、绝缘投资、过电压等绝缘投资、过电压等
