电力系统中性点的运行方式.ppt

第第2 章章 电力系统中性点的运电力系统中性点的运行方式行方式1 1教学目的：教学目的：教学目的：教学目的：了解电力系统中性点各种接地方式的工作特点及了解电力系统中性点各种接地方式的工作特点及 应用范围应用范围复习旧课：复习旧课：复习旧课：复习旧课：⒈⒈电力系统的概念及常用的电压级；电力系统的概念及常用的电压级； ⒉⒉发电机和变压器额定电压的确定发电机和变压器额定电压的确定⒊⒊电力系统的中性点的概念：泛指运行中星形连接的电力系统的中性点的概念：泛指运行中星形连接的 发电机和变压发电机和变压 器的中性点器的中性点⒋⒋中性点接地方式的提出：是个比较复杂的技术经济问题（可靠中性点接地方式的提出：是个比较复杂的技术经济问题（可靠 性、过电压、绝缘配合、装置动作、弱电干扰及系统稳定）性、过电压、绝缘配合、装置动作、弱电干扰及系统稳定）重重重重 点：点：点：点：电压及电流关系分析电压及电流关系分析难难难难 点：点：点：点：中性点不接地系统发生单相接地时电压和电流的大小及中性点不接地系统发生单相接地时电压和电流的大小及 相位关系。

相位关系 引入新课：引入新课： 2.12.1中性点不接地系统中性点不接地系统2 22.12.1中性点不接地系统中性点不接地系统中性点不接地系统中性点不接地系统2.1.12.1.1正常运行情况正常运行情况正常运行情况正常运行情况 ⒈⒈简化等值电路简化等值电路 如图相间及对地电容对称分布，对地电容用集中电容表如图相间及对地电容对称分布，对地电容用集中电容表示，相间电容略示，相间电容略⒉⒉电压及电流关系分析电压及电流关系分析 节点电压定律Ｕ节点电压定律ＵN N＝＝0 0，相量图：上图，相量图：上图b b ⒊⒊结论结论 ⑴⑴电源中性点与地同电位，各相的相电压等于各相的对地电压（不大的电源中性点与地同电位，各相的相电压等于各相的对地电压（不大的中性点位移电压略）；中性点位移电压略）；3 3⑵⑵各各相相对对地地电电容容电电流流的的大大小小相相等等ＩＩc0c0＝＝ＵＵx x／／ＸＸc c，，它它们们的的相相量量和和为为零零，，地中没有电容电流通过地中没有电容电流通过2.2.2 2.2.2 单相接地故障单相接地故障单相接地故障单相接地故障 ⒈⒈ 简化等值电路简化等值电路 假定假定C C相完全接地，如下图。

相完全接地，如下图⒉⒉ 电压及电流关系分析电压及电流关系分析 如上图如上图b b4 4⒊⒊ 结论：结论： ⑴⑴中性点对地电压升为相值（中性点对地电压升为相值（- -ＵＵc c）；）； ⑵⑵故障相对地电压为零，非故障相升为线值且相位改变故障相对地电压为零，非故障相升为线值且相位改变; ;⑶⑶相对中性点电压和线电压仍不变，用户不知；相对中性点电压和线电压仍不变，用户不知； ⑷⑷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３倍，即Ｉ的电容电流是正常每相对地电容电流的３倍，即Ｉc c＝３Ｉ＝３Ｉcoco架空线路架空线路────ＩＩc c＝ＵＬ／＝ＵＬ／350 350 ＝＝(2.7(2.7～～3.3)3.3)ＵＬＵＬ×10-3 (A)×10-3 (A)电缆线路电缆线路────ＩＩc c＝＝0.10.1ＵＬＵＬ (A) (A) 5 5总接地电容电流：总接地电容电流：⒋⒋ 不完全接地不完全接地 均比完全接地略有变化均比完全接地略有变化⒌⒌ 电网的工作状态及处理电网的工作状态及处理 ⑴⑴接地电流产生的弧光接地：接地电流产生的弧光接地： ①①ＩＩc c＜５＜５A A：瞬时性：瞬时性→→自然熄灭；自然熄灭； ②②ＩＩc c＞＞30A30A：稳定性：稳定性→→烧毁设备烧毁设备→→多相短路；多相短路； ③③ＩＩc c＞５～＞５～10A10A：间歇性：间歇性→→串联谐振过电压串联谐振过电压, ,高达高达2.52.5～３～～３～3.53.5ＵＵx x。

⑵⑵ 可以继续工作不超过二小时，但应采取必要措可以继续工作不超过二小时，但应采取必要措 施用户承受的线电压施用户承受的线电压正常；系统按线电压绝缘；一次绕组为额定相电压的电压互感器饱和，正常；系统按线电压绝缘；一次绕组为额定相电压的电压互感器饱和，超过超过 二小时易烧毁二小时易烧毁 措施：通过监察装置发现、寻找、排除、转移负荷措施：通过监察装置发现、寻找、排除、转移负荷 小结新课：小结新课：小结新课：小结新课：⒈⒈中性点不接地系统发生单相接地时电压和电流的大小及相位关系；中性点不接地系统发生单相接地时电压和电流的大小及相位关系； ⒉⒉中性点不接地系统发生单相接地时用户继续工作的时间、原因及采中性点不接地系统发生单相接地时用户继续工作的时间、原因及采取的措施取的措施 布置作业：布置作业：布置作业：布置作业：6 6第第2 章章 电力系统中性电力系统中性点的运行方式点的运行方式教学目的：教学目的：教学目的：教学目的：了解电力系统中性点各种接地方式的工了解电力系统中性点各种接地方式的工 作特点及应用范围作特点及应用范围复习旧课复习旧课复习旧课复习旧课：：⒈⒈电力系统的概念及常用的电压级；电力系统的概念及常用的电压级； ⒉⒉发电机和变压器额定电压的确定发电机和变压器额定电压的确定⒊⒊电力系统的中性点的概念：泛指运行中星形电力系统的中性点的概念：泛指运行中星形连接的发电机和变压器的中性点。

连接的发电机和变压器的中性点⒋⒋中性点接地方式的提出：是个比较复杂的技中性点接地方式的提出：是个比较复杂的技术经济问题（可靠性、过电压、绝缘配合、装术经济问题（可靠性、过电压、绝缘配合、装置动作、弱电干扰及系统稳定）置动作、弱电干扰及系统稳定）重重重重 点点点点：电压及电流关系分析：电压及电流关系分析难难难难 点点点点：中性点不接地系统发生单相接地时电压和：中性点不接地系统发生单相接地时电压和 电流的大小及相位关系电流的大小及相位关系7 7引入新课：引入新课：引入新课：引入新课：2.22.2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比较和应用范围中性点不同接地方式的比较和应用范围8 82.22.2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2.2.12.2.1消弧线圈的工作原理消弧线圈的工作原理消弧线圈的工作原理消弧线圈的工作原理⒈⒈ 正常运行（理想）情况正常运行（理想）情况 ＵＵ0 0＝０＝０→→ＩＩL L＝０，消弧线圈不起作用。

＝０，消弧线圈不起作用⒉⒉ 单相接地故障单相接地故障 ( (如如C C相完全接地相完全接地) ) ⑴⑴电压及电流关系分析电压及电流关系分析 ①①电压关系与不接地系统相同；电压关系与不接地系统相同；②②在习惯规定方向下在习惯规定方向下, ,ＩＩL L和Ｉ和ＩC C在接地处相互抵消而实现补偿在接地处相互抵消而实现补偿 9 9⒊⒊ 消弧线圈的简单构造原理消弧线圈的简单构造原理 单相油浸式，带分段气隙铁芯，分接头有５～９档，型号单相油浸式，带分段气隙铁芯，分接头有５～９档，型号XDJ(L)-35XDJ(L)-352.2.2 2.2.2 适用范围适用范围适用范围适用范围 35kV 35kV及以下接地电流不满足中性点绝缘系统规定值时采用；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个别雷害严重的地区110kV110kV系统不得已采用系统不得已采用 2.2.3 2.2.3 补偿方式补偿方式补偿方式补偿方式⒈⒈ 完全补偿完全补偿 ＩＩL L＝Ｉ＝ＩC C即１／即１／ωωＬ＝３Ｌ＝３ωωＣ；Ｃ； 串联谐振过电压危及绝缘。

串联谐振过电压危及绝缘 ⒉⒉ 欠补偿欠补偿 ＩＩL L＜Ｉ＜ＩC C；； 切除线路或频率下降可能谐振切除线路或频率下降可能谐振⒊⒊ 过补偿过补偿 ＩＩL L＞Ｉ＞ＩC C≯ ≯10A10A；； ⒋⒋ 补偿容量的选择补偿容量的选择 ＱＱh.e≥1.35h.e≥1.35ＩＩc cＵＵx x5. 5. 消弧线圈的安装地点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发电厂的发电机或厂变的中性点；变电所主变的中性点 10102.3 2.3 中性点直接接地系统中性点直接接地系统中性点直接接地系统中性点直接接地系统⒈⒈ 单相接地单相接地 中性点始终为地的零电位不位移，形成接地短路，巨大的短路电流使保中性点始终为地的零电位不位移，形成接地短路，巨大的短路电流使保护动作断路器迅速切除接地故障部分，避免接地点的电弧持续护动作断路器迅速切除接地故障部分，避免接地点的电弧持续 ⒉⒉ 特点特点 ⑴⑴供电可靠性差，通过ＺＣＨ来纠正；供电可靠性差，通过ＺＣＨ来纠正；⑵⑵ＩＩd d(1)(1)可能大于Ｉ可能大于Ｉd d(3)(3)且单相磁场对弱电干扰；且单相磁场对弱电干扰；⑶⑶不产生过电压，设备绝缘水平低不产生过电压，设备绝缘水平低2020％，造价低。

％，造价低11112.4 2.4 中性点不同接地方式的比较和应用范围中性点不同接地方式的比较和应用范围中性点不同接地方式的比较和应用范围中性点不同接地方式的比较和应用范围2.4.12.4.1中性点不同接地方式的比较中性点不同接地方式的比较中性点不同接地方式的比较中性点不同接地方式的比较 1 1、供电可靠性、供电可靠性 2 2、过电压与绝缘水平、过电压与绝缘水平 3 3、继电保护、继电保护 4 4、对通讯的干扰、对通讯的干扰 5 5、系统稳定性、系统稳定性2.4.22.4.2中性点运行方式的应用范围中性点运行方式的应用范围中性点运行方式的应用范围中性点运行方式的应用范围 1 1．直接接地系统：．直接接地系统：⑴⑴ 380 380／／220V220V三相四线制系统；三相四线制系统； ⑵⑵ 110kV 110kV及以上的系统及以上的系统 2 2．不接地系统：．不接地系统：⑴⑴ 380V 380V三相三线制系统；三相三线制系统；⑵⑵ 接地电流不超过规定值的接地电流不超过规定值的60kV60kV及以下高压系统：及以下高压系统：①① ３～６３～６kVkV系统，Ｉ系统，Ｉc c≯ ≯30A30A，否则采用经消弧线圈接地；，否则采用经消弧线圈接地；1212②② 10kV 10kV系统，Ｉ系统，Ｉc c≯ ≯20A20A，否则采用经消弧线圈接地；，否则采用经消弧线圈接地； ③③ 20 20～～60kV60kV系统，Ｉ系统，Ｉc c≯ ≯10A10A，否则采用经消弧线圈接地；，否则采用经消弧线圈接地；④④ 发电机电压侧系统Ｉ发电机电压侧系统Ｉc c≯ ≯５５A A，否则采用经消弧线圈接地。

否则采用经消弧线圈接地小结新课：小结新课：小结新课：小结新课： 1. 1.补偿原理及方式；补偿原理及方式； 2.2.直接接地系统的特点；直接接地系统的特点； 3 3．电力系统中性点各种运行方式的比较与适用范围．电力系统中性点各种运行方式的比较与适用范围 布置作业：布置作业：布置作业：布置作业：1313谢谢~再见！1414。