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模块2 电力系统中性点运行方式《电力系统基础》教学课件

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1、电力系统基础精品课件合集第X章 XXXX模块2 电力系统中性点运行方式电力系统中性点运行方式(上)电力系统分析n电力系统的中性点是指发电机或变压器三相绕组星形接线的公共连接点。n中性点的运行方式是指中性点的接地方式，即与大地的连接关系。中性点的接地方式是一个涉及供电可靠性、短路电流大小、人身和设备安全、过电压的大小、绝缘水平、继电保护与自动装置的配置及系统稳定性等多方面的综合性问题。课程导入课程导入我国电力系统广泛采用的中性点接地方式主要有不接地、经消弧线圈接地及直接接地三种PART 01中性点不接地三相系统l正常运行情况l单相接地l接地电弧的影响正常运行情况010203电力系统正常运行时，一般认为三相系统是对称正常时各相导线对地的电容相等，对地电容电流大小也相等，相位对称相差120，如图所示。中性点电流=三相对地电容电流的相量和=零，即中性点没有电流通过当单相完全接地时，故障相的对地电压为零，非故障相的对地电压升高到线电压，即升高为相电压的倍，而系统三相的线电压仍保持对称且大小不变。因此，此时对接于线电压的用电设备的工作并无影响，无须立即中断对用户供电。单相完全接地当系统发生不完

2、全接地，即通过一定的过渡电阻接地时，接地相的对地电压大于零而小于相电压，而线电压仍保持不变，此时的接地电流要比金属性接地时小一些。单相不完全接地接地电弧的影响当接地电流不大时，交流电流过零时电弧将自行熄灭，接地故障随之消失，电网即可恢复正常运行01当接地电流大于30A时，将会产生稳定的电弧，形成持续的电弧接地，高温的电弧可能损坏设备02当接地电流小于30A而大于510A时，有可能产生一种周期性熄灭与复燃的间歇性电弧，将引起过电压，其幅值可达2.53倍的相电压，危及电网的绝缘03单相接地时，在接地处有接地电流流过，会引起电弧，此电弧的强弱与接地电流的大小成正比。中性点不接地的优缺点 1由于线电压保持不变，对电力用户没有影响1绝缘必须按能承受线电压考虑设计2提高了供电可靠性2增加了投资运行值班人员及时处理必须装设交流绝缘监察装置允许继续运行的时间不得超过21.什么是电力系统中性点？我国电力系统常用的中性点运行方式有哪几种？2.中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，各电压和电流如何变化？画出电压、电流相量图。思考练习PART 02中性点经高阻抗接地1.发电机变压器组单元接线的200MW及以

3、上发电机，当接地电流超过允许值时，常采用中性点经高电阻接地的方式。中性点经高阻抗接地 2.发电机内部发生单相接地故障要求瞬时切机时，宜采用高阻抗接地方式。中性点经高阻抗接地3.较小城市的配电网除采用中性点经消弧线圈接地方式外，还可考虑采用经高值阻抗接地方式，以降低设备投资、简化运行工作并维持适当的供电可靠性。中性点经高阻抗接地课程小结123310KV系统电压不高，绝缘费用在总投资中所中比重不大，同时这个电压等级配电线路雷击瞬间跳闸事故多，因而着重考虑供电可靠性问题，一般多采用中性点不接地系统主要缺点是绝缘水平要求高小接地电流系统主要优点是供电可靠性高，无通信干扰问题感谢观看END电力系统中性点运行方式(二)电力系统分析PART 03中性点经消弧线圈接地的三相系统l消弧线圈的结构、工作原理l消弧线圈的补偿方式消弧线圈是一个具有空气间隙铁芯的可调电感线圈，装设在发电机或变压器的中性点与大地之间。电阻R值很小，电抗X值很大，且具有很好的线性特性。电抗X值可通过改变线圈的匝数来调节，因而消弧线圈通常有59个分接头可供选用，以调节补偿的程度。消弧线圈结构消弧线圈装在系统中发电机或变压器的中性

4、点与大地之间，正常运行时，中性点的对地电压为零，消弧线圈中没有电流通过。课程导入消弧线圈的工作原理当系统发生单相接地故障时，中性点的对地电压等于接地相电压，消弧线圈的电感电流通过接地点形成回路，接地点的电流为接地电流与电感电流的相量和，如图所示。接地电流超前 90，电感电流滞后 90，在接地处接地电流和电感电流互相抵消，称为电感电流对接地电容电流的补偿。适当选择消弧线圈的匝数，可使接地点的电流变得很小或等于零，从而消除了接地处的电弧以及由电弧所产生的危害，消弧线圈也正是由此得名。消弧线圈补偿方式010203(不采用）（很少采用）（广泛采用）PART 04中性点直接接地的三相系统l电网特点l优缺点单相接地时：由于接地相直接通过大地与电源构成单相回路，形成单相短路故障，则短路电流很大，继电保护装置立即动作，断路器断开，迅速切除故障部分。中性点直接接地中性点直接接地的特点当中性点直接接地时，接地电阻近似为0，所以中性点与地之间的电位相同，即。单相短路时，故障相的对地电压为零，非故障相的对地电压基本保持不变，仍接近于相电压。缺点：供电可靠性较低缺点：短路电流很大缺点：单相接地时，对附

5、近通信线路将产生电磁干扰优点：降低了绝缘造价中性点直接接地的优缺点优点：非故障相对地电压基本保持不变适用范围：110kV及以上的系统广泛采用。PART 05中性点经低阻抗接地的三相系统中性点经低阻抗接地以电缆线路为主体的35kV、10kV城市电网特点:1.单相接地电容电流大；2.单相接地故障多为永久性故障此时，要求继电保护立即动作切除故障。所以，该电网中性点多采用经低值电阻的接地方式，单相接地故障瞬时跳闸。中性点经低阻抗接地为限制接地相的电流，减少对周围通讯线路的干扰且实现继电保护的快速跳闸，中性点接地电阻的大小以限制接地相电流不超过6001000A的范围内为宜。目前，在10KV配电网中，小电阻值大都在10 20左右。课程小结中性点经消弧线圈接地后，能有效地减少单相接地故障时接地处的电流，使接地处的电弧迅速熄灭，防止了经间歇性电弧接地时所产生的过电压大接地电流系统可以降低电网绝缘的投资，但供电可靠性相对较差,可通过全线架设避雷线和采用自动重合闸加以改善,用于110kV以上系统中性点经低阻抗接地多用于以电缆线路为主体的35kV、10kV城市电网思考练习1.消弧线圈的工作原理是什么？消弧线圈的补偿方式有几种？常采用哪种方式？为什么？2.中性点不接地和经消弧线圈接地系统中发生单相接地能否继续运行？为什么?3.中性点直接接地系统中，发生单相接地时，电压和电流有什么变化？能否继续运行？为什么？感谢观看END谢谢您的耐心聆听special report and work summary

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