電力系統中性點(diǎn)接地方式
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作者:champzon
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發(fā)布時(shí)間: 3936天前
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電力系統中性點(diǎn)接地方式有兩大類(lèi):一類(lèi)是中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)過(guò)低阻抗接地,稱(chēng)為大接地電流系統;另一類(lèi)是中性點(diǎn)不接地,經(jīng)過(guò)消弧線(xiàn)圈或高阻抗接地,稱(chēng)為小接地電流系統。
電力系統中性點(diǎn)接地方式有兩大類(lèi):一類(lèi)是中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)過(guò)低阻抗接地,稱(chēng)為大接地電流系統;另一類(lèi)是中性點(diǎn)不接地,經(jīng)過(guò)消弧線(xiàn)圈或高阻抗接地,稱(chēng)為小接地電流系統。其中采用最廣泛的是中性點(diǎn)接地、中性點(diǎn)經(jīng)過(guò)消弧線(xiàn)圈接地和中性點(diǎn)直接接地等三種方式。
(一)中性點(diǎn)不接地系統
當中性點(diǎn)不接地的系統中發(fā)生一相接地時(shí),接在相間電壓上的受電器的供電并未遭到破壞,它們可以繼續運行,但是這種電網(wǎng)長(cháng)期在一相接地的狀態(tài)下運行,也是不能允許的,因為這時(shí)非故障相電壓升高,絕緣薄弱點(diǎn)很可能被擊穿,而引起兩相接地短路,將嚴重地損壞電氣設備。所以,在中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中,必須設專(zhuān)門(mén)的監察裝置,以便使運行人員及時(shí)地發(fā)現一相接地故障,從而切除電網(wǎng)中的故障部分。
在中性點(diǎn)不接地系統中,當接地的電容電流較大時(shí),在接地處引起的電弧就很難自行熄滅。在接地處還可能出現所謂間隙電弧,即周期地熄滅與重燃的電弧。由于電網(wǎng)是一個(gè)具有電感和電容的振蕩回路,間歇電弧將引起相對地的過(guò)電壓,其數值可達(2.5~3)Ux。這種過(guò)電壓會(huì )傳輸到與接地點(diǎn)有直接電連接的整個(gè)電網(wǎng)上,更容易引起另一相對地擊穿,而形成兩相接地短路。
在電壓為3-10kV的電力網(wǎng)中,一相接地時(shí)的電容電流不允許大于30A,否則,電弧不能自行熄滅。在20~60kV電壓級的電力網(wǎng)中,間歇電弧所引起的過(guò)電壓,數值更大,對于設備絕緣更為危險,而且由于電壓較高,電弧更難自行熄滅。因此,在這些電網(wǎng)中,規定一相接地電流不得大于10A。
(二)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統
當一相接地電容電流超過(guò)了上述的允許值時(shí),可以用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的方法來(lái)解決,該系統即稱(chēng)為中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統。
消弧線(xiàn)圈主要有帶氣隙的鐵芯和套在鐵芯上的繞組組成,它們被放在充滿(mǎn)變壓器油的油箱內。繞組的電阻很小,電抗很大。消弧線(xiàn)圈的電感,可用改變接入繞組的匝數加以調節。顯然,在正常的運行狀態(tài)下,由于系統中性點(diǎn)的電壓三相不對稱(chēng)電壓,數值很小,所以通過(guò)消弧線(xiàn)圈的電流也很小。采用過(guò)補償方式,即使系統的電容電流突然的減少(如某回線(xiàn)路切除)也不會(huì )引起諧振,而是離諧振點(diǎn)更遠。
在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的系統中,一相接地和中性點(diǎn)不接地系統一樣,故障相對地電壓為零,非故障相對地電壓升高至倍,三相線(xiàn)電壓仍然保持對稱(chēng)和大小不變,所以也允許暫時(shí)運行,但不得超過(guò)兩小時(shí),消弧線(xiàn)圈的作用對瞬時(shí)性接地系統故障尤為重要,因為它使接地處的電流大大減小,電弧可能自動(dòng)熄滅。接地電流小,還可減輕對附近弱點(diǎn)線(xiàn)路的影響。在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的系統中,各相對地絕緣和中性點(diǎn)不接地系統一樣,也必須按線(xiàn)電壓設計。
?。ㄈ┲行渣c(diǎn)直接接地系統
中性點(diǎn)的電位在電網(wǎng)的任何工作狀態(tài)下均保持為零。在這種系統中,當發(fā)生一相接地時(shí),這一相直接經(jīng)過(guò)接地點(diǎn)和接地的中性點(diǎn)短路,一相接地短路電流的數值最大,因而應立即使繼電保護動(dòng)作,將故障部分切除。
中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)過(guò)電抗器接地系統,在發(fā)生一相接地故障時(shí),故障的送電線(xiàn)被切斷,因而使用戶(hù)的供電中斷。運行經(jīng)驗表明,在1000V以上的電網(wǎng)中,大多數的一相接地故障,尤其是架空送電線(xiàn)路的一相接地故障,大都具有瞬時(shí)的性質(zhì),在故障部分切除以后,接地處的絕緣可能迅速恢復,而送電線(xiàn)可以立即恢復工作。目前在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)內,為了提高供電可靠性,均裝設自動(dòng)重合閘裝置,在系統一相接地線(xiàn)路切除后,立即自動(dòng)重合,再試送一次,如為瞬時(shí)故障,送電即可恢復。
中性點(diǎn)直接接地的主要優(yōu)點(diǎn)是它在發(fā)生一相接地故障時(shí),非故障相地對電壓不會(huì )增高,因而各相對地絕緣即可按相對地電壓考慮。電網(wǎng)的電壓愈高,經(jīng)濟效果愈大;而且在中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的系統中,單相接地電流往往比正常負荷電流小得多,因而要實(shí)現有選擇性的接地保護就比較困難,但在中性點(diǎn)直接接地系統中,實(shí)現就比較容易,由于接地電流較大,繼電保護一般都能迅速而準確地切除故障線(xiàn)路,且保護裝置簡(jiǎn)單,工作可靠。目前我國電力系統中性點(diǎn)的運行方式,大體是:
(1)對于6-10kV系統,由于設備絕緣水平按線(xiàn)電壓考慮對于設備造價(jià)影響不大,為了提高供電可靠性,一般均采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的方式。
(2)對于110kV及以上的系統,主要考慮降低設備絕緣水平,簡(jiǎn)化繼電保護裝置,一般均采用中性點(diǎn)直接接地的方式。并采用送電線(xiàn)路全線(xiàn)架設避雷線(xiàn)和裝設自動(dòng)重合閘裝置等措施,以提高供電可靠性。
(3)20-60kV的系統,是一種中間情況,一般一相接地時(shí)的電容電流不很大,網(wǎng)絡(luò )不很復雜,設備絕緣水平的提高或降低對于造價(jià)影響不很顯著(zhù),所以一般均采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地方式。
(4)1KV以下的電網(wǎng)的中性點(diǎn)采用不接地方式運行。但電壓為380/220V的系統,采用三相五線(xiàn)制,零線(xiàn)是為了取得地電壓,地線(xiàn)是為了安全。