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1、第二章第二章 电力系统中性点的运行方式电力系统中性点的运行方式1教教 学学 要要 求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。2目的要求：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。重重 点：点：中性点不接地运行方式的特点及应用。难难 点：点：绘制中性点不接
2、地系统单相接地故障时，各相电流 及电压的变化向量图。31、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4目录目录2-1 2-1 中性点不接地系统中性点不接地系统2-2 2-2 中性点经消弧线圈接地系统中性点经消弧线圈接地系统2-3 2-3 中性点直接接地系统中性点直接接地系统2-4 2-4 中性点不同接地方式的
3、比较和应用范围中性点不同接地方式的比较和应用范围52-1 2-1 中性点不接地系统中性点不接地系统62-1 2-1 中性点不接地系统中性点不接地系统2.1.1 2.1.1 正常运行情况正常运行情况 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7假假 设设 条条 件件 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=C82 2、分析：、分析：图2-11、三相系统对称时，三相电压 对称,即 2、由于Cu=Cv=Cw=C
4、，则IcA=IcB=Icc=Ux/Xc 也对称，即93 3、结论、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。102.1.2 2.1.2 单相接地故障单相接地故障 简化等值电路 假定C相完全接地，如下图。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112 2、分析：、分析：图图2-22-2电流情况：电压情况：123 3、结论、结论接地故障相对地电压降低为零；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（非接地故障相电压升高为线电压（ 倍）且相位改变倍）且相位改变绝缘水平按线电压设计绝缘水平按线电压设计（35KV35KV及以下及以下 ）
5、中性点对地电压升为相值（方向与故障相电压相反，中性点对地电压升为相值（方向与故障相电压相反，即即- -c c） 相对中性点电压和线电压仍不变相对中性点电压和线电压仍不变三相系统仍然对称，三相系统仍然对称，可以继续运行可以继续运行2h2h（供电可靠性提高）（供电可靠性提高）接地点流过接地点流过的电容电流是正常每相对地电容电流的的电容电流是正常每相对地电容电流的倍，即倍，即c cco co 故在接地点有电弧故在接地点有电弧13单相接地时接地电流危害 单相接地时的接地电流将在故障点形成电弧。当出现稳定电弧时可能烧坏电气设备，或引起两相或三相短路。尤其是电机或电器内部因绝缘损坏而造成一相导体与设备外壳
6、之间接触产生稳定电弧时，更容易烧坏电机、电器或造成相间短路。14接地电容电流的经验算法：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）U电网额定线电压（Kv）L同一电压U具有电气联系的架空线路或电缆线路总长度（km）返回架空线路电缆线路15习题1、中性点不接地的电力系统发生单相接、中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，各相对地电压有什么变化？单地故障时，各相对地电压有什么变化？单相接地电流有什么变化？性质如何？相接地电流有什么变化？性质如何？16n1、中性点不接地的电力系统发生单相接、中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，各相对地电压有什么变化？地故障时，各相对地
7、电压有什么变化？单相接地电流有什么变化？性质如何？单相接地电流有什么变化？性质如何？n答：故障相电压等于答：故障相电压等于0，非故障相电压升，非故障相电压升高高 倍。单相接地电流为一相对地电容倍。单相接地电流为一相对地电容电流的电流的3倍，为容性电流。倍，为容性电流。17n2、单相接地时接地电流可能产生的危害？182、单相接地时接地电流可能产生的危害？n单相接地电流为一相对地电容电流单相接地电流为一相对地电容电流的的3倍，倍，单相接地时的接地电流将在故障点形成电弧。当出现稳定电弧时可能烧坏电气设备，或引起两相或三相短路。192-2 2-2 中性点经消弧线圈接地系统中性点经消弧线圈接地系统20问
8、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接地时，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。212-2 2-2 中性点经消弧线圈接地系统中性点经消弧线圈接地系统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222.2.1 消弧线圈的工作原理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
9、现补偿232.2.2 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24中性点经消弧线圈接地系统U相金属性接地电压变化特点:故障相对地电压变为零非故障相对地电压升高 倍系统各相对地的绝缘水平也按线电压考虑 252.2.3 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
10、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：广泛应用在不适合采用中性点不接地的以架空线路为主体的3-60kV系统；个别雷害严重的地区110kV系统不得已采用。 返回262-3 2-3 中性点直接接地系统中性点直接接地系统272.3.1 2.3.1 简化等值电路 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282.3.2 2.3.2 单相接地时单相接地时 1、电压情况（C相）接地相电压降低为0非
11、接地相电压不变为相电压中性点对地电压不变为0 2、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。 分分 析析29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。结结 论论返回302-4中性点经小阻抗(小电阻或电抗器)接地 着眼点是为了增大零序电抗，以限制单相短路电流 312-5 2-5 中性点不同接地方式的比较中性点不同接地方式的比较和应用范围和应
12、用范围321、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33110kv110kv及以上及以上直接接地直接接地202060kv I10A60kv I10AI10A中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地10kv I20A10kv I20AI20A中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地3 36kv I30A6kv I30AI30
13、A中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地1kv1kv及以下及以下直接接地直接接地2.4.2 2.4.2 中性点运行方式的应用范围中性点运行方式的应用范围返回341消弧线圈的补偿运行方式有三种：_运行方式和_方式和_方式，一般应采用_运行方式。 2.在35KV系统中，电容电流大于_A，在10KV系统中，电容电流大于_A，应采用中性点_接地系统。 35全补偿 欠补偿 过补偿 过补偿1消弧线圈的补偿运行方式有三种：_运行方式和_方式和_方式，一般应采用_运行方式。362.在35KV系统中，电容电流大于_A，在10KV系统中，电容电流大于_A，应采用中性点_接地系统。 10 ， 20 ，经消弧线圈或电阻3710 ， 30 ，经消弧线圈或电阻2.在35KV系统中，电容电流大于_A，在10KV系统中，电容电流大于_A，应采用中性点_接地系统。38第二章第二章 作业作业2-1 在系统发生单相接地故障时,小接地电流和大接地电流系统的相对地的电压和线电压有如何的变化?为什么小接地电流系统在发生单相接地故障时可允许短时继续运行而不允许长期运行?应采取什么对策?2-2 为什么说利用消弧线圈进行全补偿并不可取?2-3 试述中性点直接接地系统在发生单相接地时的后果以及提高供电可靠性的措施? 394040
