發(fā)電廠電氣設(shè)備(中性點運行方式) (1)

1、電力系統(tǒng)的中性點運行方式電力系統(tǒng)的中性點運行方式華南理工大學電力學院華南理工大學電力學院 楊向宇楊向宇中性點不接地的三相系統(tǒng)中性點不接地的三相系統(tǒng)中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)中性點直接接地的三相系統(tǒng)中性點直接接地的三相系統(tǒng) 中性點經(jīng)阻抗接地的三相系統(tǒng)中性點經(jīng)阻抗接地的三相系統(tǒng) 主要內(nèi)容主要內(nèi)容概述概述電力系統(tǒng)的中性點是指三相系統(tǒng)作星形連接的變壓電力系統(tǒng)的中性點是指三相系統(tǒng)作星形連接的變壓器和發(fā)電機的中性點。器和發(fā)電機的中性點。中性點采用不同的接地方式，會影響到電力系統(tǒng)許中性點采用不同的接地方式，會影響到電力系統(tǒng)許多方面的技術(shù)經(jīng)濟問題，如電網(wǎng)的絕緣水平、供多方面的

2、技術(shù)經(jīng)濟問題，如電網(wǎng)的絕緣水平、供電可靠性、對通信系統(tǒng)的干擾、繼電保護的動作電可靠性、對通信系統(tǒng)的干擾、繼電保護的動作特性等。因此，選擇電力系統(tǒng)的中性點運行方式特性等。因此，選擇電力系統(tǒng)的中性點運行方式是一個綜合性間題。本章就中性點不同運行方式是一個綜合性間題。本章就中性點不同運行方式的三相系統(tǒng)作一般綜合介紹。的三相系統(tǒng)作一般綜合介紹。一、中性點不接地的三相系統(tǒng)一、中性點不接地的三相系統(tǒng)一、中性點不接地系統(tǒng)的正常運行一、中性點不接地系統(tǒng)的正常運行 電力系統(tǒng)運行時，三相導體之間和各相導體對地之電力系統(tǒng)運行時，三相導體之間和各相導體對地之間，沿導體全長分布著電容，這些電容在電壓的間，沿導體全長分布

3、著電容，這些電容在電壓的作用下將引起附加的電容電流。各相導體間的電作用下將引起附加的電容電流。各相導體間的電容及其所引起的電容電流較小，并且對以后所討容及其所引起的電容電流較小，并且對以后所討論的問題沒有影響，故不予考慮。各相導體對地論的問題沒有影響，故不予考慮。各相導體對地之間的分布電容，分別用集中的等效電容之間的分布電容，分別用集中的等效電容CU、CV和和CW代替。圖代替。圖2-1（a）為中性點不接地系統(tǒng)）為中性點不接地系統(tǒng)正常運行的電路圖。圖中斷路器正常運行的電路圖。圖中斷路器QF正常運行時處正常運行時處于合閘狀態(tài)。于合閘狀態(tài)。一、中性點不接地的三相系統(tǒng)一、中性點不接地的三相系統(tǒng)假設(shè)正常

4、運行時，三相系統(tǒng)對稱，同時三相導體經(jīng)過完假設(shè)正常運行時，三相系統(tǒng)對稱，同時三相導體經(jīng)過完全換位，各相對地電容相等，故中性點全換位，各相對地電容相等，故中性點N對地電位對地電位 為為0。各相對地電壓分別用各相對地電壓分別用 、 、 表示，則表示，則 udUvdUwdUnU一、中性點不接地的三相系統(tǒng)一、中性點不接地的三相系統(tǒng)圖圖2-1 中性點不接地三相系統(tǒng)的正常運行情況中性點不接地三相系統(tǒng)的正常運行情況（a）電路圖；（）電路圖；（b）、（）、（c）相量圖）相量圖一、中性點不接地的三相系統(tǒng)一、中性點不接地的三相系統(tǒng)各相對地的電壓分別為電源各相的相電壓。在此對地電各相對地的電壓分別為電源各相的相電壓。

5、在此對地電壓下，各相對地電容電流壓下，各相對地電容電流 大小相等，相位差為大小相等，相位差為120。如圖如圖2-1（c）所示。各相對地電容電流之和為零，所以）所示。各相對地電容電流之和為零，所以沒有電容電流流過大地。各相電源電流沒有電容電流流過大地。各相電源電流 應(yīng)為各相應(yīng)為各相負荷電流負荷電流 與對地電容電流與對地電容電流 的相量和，的相量和，如圖如圖2-1（b）所示，圖中僅畫出）所示，圖中僅畫出U相情況。相情況。 一、中性點不接地的三相系統(tǒng)一、中性點不接地的三相系統(tǒng)二、單相接地故障二、單相接地故障圖圖2-2 中性點不接地三相系統(tǒng)單相接地中性點不接地三相系統(tǒng)單相接地 （a）電路；（）電路；（

6、b）相量圖）相量圖一、中性點不接地的三相系統(tǒng)一、中性點不接地的三相系統(tǒng)在中性點不接地三相系統(tǒng)中，當由于絕緣損壞等原因發(fā)在中性點不接地三相系統(tǒng)中，當由于絕緣損壞等原因發(fā)生單相接地故障時，情況將發(fā)生明顯變化。圖生單相接地故障時，情況將發(fā)生明顯變化。圖2-2所示為所示為W相相k點發(fā)生完全接地的情況。所謂完全接地，也稱為金點發(fā)生完全接地的情況。所謂完全接地，也稱為金屬性接地，即認為接地處的電阻近似于零。屬性接地，即認為接地處的電阻近似于零。當當W相金屬性接地時，故障相對地電壓為零，即相金屬性接地時，故障相對地電壓為零，即 ,w k0U非故障相非故障相U相和相和V相的對地電壓相的對地電壓 、 分別為分別

7、為 各相對地電壓的相量關(guān)系如圖各相對地電壓的相量關(guān)系如圖2-2（b）所示，）所示， 、 之之間的夾角為間的夾角為60。此時。此時U、W相間電壓為相間電壓為 ，V、W相相間電壓為間電壓為 ，而，而U、 V相間電壓等于相間電壓等于 。此時，三相。此時，三相的線電壓仍保持對稱且大小不變。因此，對電力用戶的線電壓仍保持對稱且大小不變。因此，對電力用戶接于線電壓的設(shè)備的工作并無影響，無須立即中斷對接于線電壓的設(shè)備的工作并無影響，無須立即中斷對用戶供電。用戶供電。 一、中性點不接地的三相系統(tǒng)一、中性點不接地的三相系統(tǒng)ukUvkUukUvkUukUvkUuvU一、中性點不接地的三相系統(tǒng)一、中性點不接地的三相

8、系統(tǒng)由于由于U、V兩相對地電壓由正常時的相電壓變?yōu)楣收虾髢上鄬Φ仉妷河烧r的相電壓變?yōu)楣收虾蟮木€電壓，則非故障相對地的電容電流也相應(yīng)增大的線電壓，則非故障相對地的電容電流也相應(yīng)增大 倍。倍。如正常運行時各相導線對地的電容相等，設(shè)為如正常運行時各相導線對地的電容相等，設(shè)為C，則正，則正常運行時各相對地電容電流的有效值也相等，且常運行時各相對地電容電流的有效值也相等，且3單相接地故障時，未接地單相接地故障時，未接地U、V相的對地電容電流的有相的對地電容電流的有效值為：效值為：W相接地時，該相對地電容短接，則對地電容電流為零。相接地時，該相對地電容短接，則對地電容電流為零。 一、中性點不接地的三相

9、系統(tǒng)一、中性點不接地的三相系統(tǒng)此時三相對地電容電流之和不再為零，大地中有電流流過，此時三相對地電容電流之和不再為零，大地中有電流流過，并通過接地點成為回路，如圖并通過接地點成為回路，如圖2-2（a）所示，如選擇電流）所示，如選擇電流的參考方向為從電源到負荷的方向及線路到大地方向，則的參考方向為從電源到負荷的方向及線路到大地方向，則W相接地處的電流，簡稱為接地電流，用相接地處的電流，簡稱為接地電流，用 表示，為表示，為可見，單相接地故障時的接地電流，等于正常運行時一相可見，單相接地故障時的接地電流，等于正常運行時一相對地電容電流的三倍。接地電流的值與網(wǎng)絡(luò)的電壓、頻率對地電容電流的三倍。接地電流的

10、值與網(wǎng)絡(luò)的電壓、頻率和對地電容有關(guān)，而對地電容又與線路的結(jié)構(gòu)（電纜或架和對地電容有關(guān)，而對地電容又與線路的結(jié)構(gòu)（電纜或架空線）、布置方式和長度有關(guān)。實用計算中可按下式計算空線）、布置方式和長度有關(guān)。實用計算中可按下式計算,cI一、中性點不接地的三相系統(tǒng)一、中性點不接地的三相系統(tǒng)對架空線路對架空線路 對電纜線路對電纜線路 式中式中 接地電流，接地電流，A； U 網(wǎng)絡(luò)的線電壓，網(wǎng)絡(luò)的線電壓，kV； L 與電壓為與電壓為U具有電聯(lián)系的所有線路的總長具有電聯(lián)系的所有線路的總長度，度，km。350CULI10CULICI一、中性點不接地的三相系統(tǒng)一、中性點不接地的三相系統(tǒng) 綜上所述，中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生

11、單相接地故障時產(chǎn)生的綜上所述，中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時產(chǎn)生的影響可從以下幾個方面來分析。影響可從以下幾個方面來分析。 單相接地故障時，由于線電壓保持不變，使負荷電流不變，單相接地故障時，由于線電壓保持不變，使負荷電流不變，電力用戶能繼續(xù)工作，提高了供電可靠性。然而要防止由于電力用戶能繼續(xù)工作，提高了供電可靠性。然而要防止由于接地點的電弧或者過電壓引起故障擴大，發(fā)展成為多相接地接地點的電弧或者過電壓引起故障擴大，發(fā)展成為多相接地故障。所以在這種系統(tǒng)中應(yīng)裝設(shè)交流絕緣監(jiān)察裝置，當發(fā)生故障。所以在這種系統(tǒng)中應(yīng)裝設(shè)交流絕緣監(jiān)察裝置，當發(fā)生單相接地故障時，立即發(fā)出信號通知值班人員及時處理，規(guī)單相

12、接地故障時，立即發(fā)出信號通知值班人員及時處理，規(guī)程規(guī)定：在中性點不接地的三相系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時繼程規(guī)定：在中性點不接地的三相系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時繼續(xù)運行的時間不得超過續(xù)運行的時間不得超過2h，并要加強監(jiān)視。，并要加強監(jiān)視。 一、中性點不接地的三相系統(tǒng)一、中性點不接地的三相系統(tǒng)由于非故障相電壓升高到線電壓，所以在這種系統(tǒng)中，電氣由于非故障相電壓升高到線電壓，所以在這種系統(tǒng)中，電氣設(shè)備和線路的對地絕緣應(yīng)按能承受線電壓考慮設(shè)計，從而相設(shè)備和線路的對地絕緣應(yīng)按能承受線電壓考慮設(shè)計，從而相應(yīng)地增加了投資。應(yīng)地增加了投資。 接地處有接地電流流過，會引起電弧。如在接地處有接地電流流過，會引起電弧。如在l0

13、kV電網(wǎng)中接電網(wǎng)中接地電流大于地電流大于30A時，將產(chǎn)生穩(wěn)定電弧，此電弧的大小與接地時，將產(chǎn)生穩(wěn)定電弧，此電弧的大小與接地電流成正比，從而形成持續(xù)的電弧接地。高溫的電弧可能損電流成正比，從而形成持續(xù)的電弧接地。高溫的電弧可能損壞設(shè)備，甚至導致相間短路，尤其在電機或電器內(nèi)部發(fā)生單壞設(shè)備，甚至導致相間短路，尤其在電機或電器內(nèi)部發(fā)生單相接地出現(xiàn)電弧時最危險。在接地電流小于相接地出現(xiàn)電弧時最危險。在接地電流小于30A而大于而大于510A時，可能產(chǎn)生一種周期性熄滅與復(fù)燃的間歇性電弧，時，可能產(chǎn)生一種周期性熄滅與復(fù)燃的間歇性電弧，這是由于網(wǎng)絡(luò)中的電感和電容形成的振蕩回路所致，隨著間這是由于網(wǎng)絡(luò)中的電感和電

14、容形成的振蕩回路所致，隨著間歇性電弧的產(chǎn)生將出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)電壓不應(yīng)有的升高，引起過電壓，歇性電弧的產(chǎn)生將出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)電壓不應(yīng)有的升高，引起過電壓，其幅值可達其幅值可達2.53倍的相電壓，足以危及整個網(wǎng)絡(luò)的絕緣。倍的相電壓，足以危及整個網(wǎng)絡(luò)的絕緣。二、二、 中性點經(jīng)消弧線圈接地的中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)三相系統(tǒng)中性點不接地系統(tǒng)，具有單相接地故障時可繼續(xù)給中性點不接地系統(tǒng)，具有單相接地故障時可繼續(xù)給用戶供電的優(yōu)點，但當接地電流較大時容易產(chǎn)生電用戶供電的優(yōu)點，但當接地電流較大時容易產(chǎn)生電弧接地而造成危害。為了克服這一缺點，可設(shè)法減弧接地而造成危害。為了克服這一缺點，可設(shè)法減少接地處的接地電流。采用的方法

15、是在出現(xiàn)單相接少接地處的接地電流。采用的方法是在出現(xiàn)單相接地故障時，使接地處流過一個與接地電流相反的感地故障時，使接地處流過一個與接地電流相反的感性電流，因而出現(xiàn)了中性點經(jīng)消弧線圈接地的運行性電流，因而出現(xiàn)了中性點經(jīng)消弧線圈接地的運行方式。方式。二、二、 中性點經(jīng)消弧線圈接地的中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)三相系統(tǒng)一、消弧線圈的工作原理一、消弧線圈的工作原理消弧線圈是一個具有鐵芯的可調(diào)電感線圈，線圈的電阻很消弧線圈是一個具有鐵芯的可調(diào)電感線圈，線圈的電阻很小，電抗很大，電抗值可用改變線圈的匝數(shù)來調(diào)節(jié)。它裝小，電抗很大，電抗值可用改變線圈的匝數(shù)來調(diào)節(jié)。它裝在系統(tǒng)中發(fā)電機或變壓器的中性點與大地之間

16、，其工作情在系統(tǒng)中發(fā)電機或變壓器的中性點與大地之間，其工作情況如圖況如圖2-3所示。所示。二、二、 中性點經(jīng)消弧線圈接地的中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)三相系統(tǒng)圖圖2-3 中性點經(jīng)消弧線圈的接地三相系統(tǒng)中性點經(jīng)消弧線圈的接地三相系統(tǒng)（a）電路圖；（）電路圖；（b）相量圖）相量圖二、二、 中性點經(jīng)消弧線圈接地的中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)三相系統(tǒng)正常運行時，中性點對地電壓為零，消弧線圈中沒有電正常運行時，中性點對地電壓為零，消弧線圈中沒有電流通過。流通過。 單相接地故障時，如單相接地故障時，如W相接地，非故障相對地電壓升相接地，非故障相對地電壓升高高 倍，網(wǎng)絡(luò)的線電壓不變。此時，消弧線圈處于電

17、倍，網(wǎng)絡(luò)的線電壓不變。此時，消弧線圈處于電源源W相相電壓作用下，有電感電流相相電壓作用下，有電感電流 通過，此電感電通過，此電感電流必定通過接地點成為回路，所以接地處的電流為接流必定通過接地點成為回路，所以接地處的電流為接地電流地電流 電感電流電感電流 的相量和，見圖的相量和，見圖2-3（a）所示。）所示。 3LILI二、二、 中性點經(jīng)消弧線圈接地的中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)三相系統(tǒng)接地電流接地電流 超前超前 90，電感電流，電感電流 滯后滯后 90，和相角，和相角差差180，方向相反，見圖，方向相反，見圖2-3（b）所示，在接地處）所示，在接地處 和和 相互抵消，稱為電感電流對接地電流的

18、補償。如果適當選相互抵消，稱為電感電流對接地電流的補償。如果適當選擇消弧線圈的匝數(shù)，可使接地處的電流變的很小或等于零，擇消弧線圈的匝數(shù)，可使接地處的電流變的很小或等于零，從而消除了接地處的電弧以及由它所產(chǎn)生的危害。消弧線從而消除了接地處的電弧以及由它所產(chǎn)生的危害。消弧線圈也正因此得名。圈也正因此得名。 cIwULIwULIcI二、二、 中性點經(jīng)消弧線圈接地的中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)三相系統(tǒng) 消弧線圈的外形和小容量變壓器相似；為了絕緣和散熱，消弧線圈的外形和小容量變壓器相似；為了絕緣和散熱，鐵芯和線圈浸放在油箱內(nèi)；為避免鐵芯飽和，保持電流與鐵芯和線圈浸放在油箱內(nèi)；為避免鐵芯飽和，保持電流與

19、電壓的線性關(guān)系，采用具有空氣隙的鐵芯，氣隙沿整個鐵電壓的線性關(guān)系，采用具有空氣隙的鐵芯，氣隙沿整個鐵芯柱均勻放置，為調(diào)節(jié)線圈匝數(shù)，通常有芯柱均勻放置，為調(diào)節(jié)線圈匝數(shù)，通常有59個分接頭可個分接頭可供選用，以改變補償?shù)某潭?。供選用，以改變補償?shù)某潭取６⒍?中性點經(jīng)消弧線圈接地的中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)三相系統(tǒng)二、消弧線圈的補償方式二、消弧線圈的補償方式 根據(jù)單相接地故障時消弧線圈電感電流根據(jù)單相接地故障時消弧線圈電感電流IL對接地對接地電流電流Ic的補償程度不同，可有三種補償方式：完全補的補償程度不同，可有三種補償方式：完全補償、欠補償和過補償。償、欠補償和過補償。 1完全補償完全補償

20、 完全補償是使電感電流等于接地電流，即完全補償是使電感電流等于接地電流，即IL=Ic，接地處電流為零。接地處電流為零。二、二、 中性點經(jīng)消弧線圈接地的中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)三相系統(tǒng) 從消弧角度來看，完全補償方式十分理想，但從消弧角度來看，完全補償方式十分理想，但實際上卻存在著嚴重問題。因為正常運行時，在某實際上卻存在著嚴重問題。因為正常運行時，在某些條件下，如線路三相的對地電容不完全相等或斷些條件下，如線路三相的對地電容不完全相等或斷路器接通時三相觸頭未能同時閉合等，中性點與地路器接通時三相觸頭未能同時閉合等，中性點與地之間會出現(xiàn)一定的電壓。此電壓作用在消弧線圈通之間會出現(xiàn)一定的電壓。

21、此電壓作用在消弧線圈通過大地與三相對地電容構(gòu)成的串聯(lián)回路中，因此時過大地與三相對地電容構(gòu)成的串聯(lián)回路中，因此時感抗感抗XL與容抗與容抗Xc相等，滿足諧振條件，形成串聯(lián)諧相等，滿足諧振條件，形成串聯(lián)諧振，產(chǎn)生過電壓，危及設(shè)備絕緣。因此，一般不采振，產(chǎn)生過電壓，危及設(shè)備絕緣。因此，一般不采用完全補償方式。用完全補償方式。二、二、 中性點經(jīng)消弧線圈接地的中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)三相系統(tǒng) 2欠補償欠補償 欠補償是使電感電流小于接地電流，即欠補償是使電感電流小于接地電流，即IL Ic。單相接地故。單相接地故障時接地處有感性過補償電流（障時接地處有感性過補償電流（IL一一IC），這種補償方式），這種

22、補償方式不會有上述缺點，因為當接地電流減小時，過補償電流更不會有上述缺點，因為當接地電流減小時，過補償電流更大不會變?yōu)橥耆a償。即使將來電網(wǎng)發(fā)展使電容電流增加，大不會變?yōu)橥耆a償。即使將來電網(wǎng)發(fā)展使電容電流增加，由于消弧線圈留有一定裕度也可繼續(xù)使用一段時間，故過由于消弧線圈留有一定裕度也可繼續(xù)使用一段時間，故過補償方式在電網(wǎng)中得到廣泛使用。但應(yīng)指出，由于過補償補償方式在電網(wǎng)中得到廣泛使用。但應(yīng)指出，由于過補償方式在接地處有一定的過補償電流，這一電流值不能超過方式在接地處有一定的過補償電流，這一電流值不能超過10A，否則接地處的電弧便不能自動熄滅。，否則接地處的電弧便不能自動熄滅。二、二、 中性

23、點經(jīng)消弧線圈接地的中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)三相系統(tǒng)三、中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的適用范圍三、中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的適用范圍 中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)與不接地系統(tǒng)同樣有著在發(fā)中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)與不接地系統(tǒng)同樣有著在發(fā)生單相接地故障時，可繼續(xù)供電生單相接地故障時，可繼續(xù)供電2小時，提高供電可靠性，小時，提高供電可靠性，電氣設(shè)備和線路的對地絕緣應(yīng)按能承受線電壓考慮的特點電氣設(shè)備和線路的對地絕緣應(yīng)按能承受線電壓考慮的特點外，還由于中性點經(jīng)消弧線圈接地后，能有效地減少單相外，還由于中性點經(jīng)消弧線圈接地后，能有效地減少單相接地故障時接地處的電流，迅速熄滅接地處電弧，防止間接地故障時接地處的

24、電流，迅速熄滅接地處電弧，防止間歇性電弧接地時所產(chǎn)生的過電壓，故廣泛應(yīng)用在不適合采歇性電弧接地時所產(chǎn)生的過電壓，故廣泛應(yīng)用在不適合采用中性點不接地的以架空線路為主體的用中性點不接地的以架空線路為主體的3 60kV系統(tǒng)。系統(tǒng)。三、三、 中性點直接接地的三相系統(tǒng)中性點直接接地的三相系統(tǒng)隨著輸電電壓的增高和線路的增長，接地電流會隨之增隨著輸電電壓的增高和線路的增長，接地電流會隨之增大，使中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運行方式不能大，使中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運行方式不能滿足電力系統(tǒng)正常、安全、經(jīng)濟運行的要求。針對這樣滿足電力系統(tǒng)正常、安全、經(jīng)濟運行的要求。針對這樣的情況，中性點可以采用直接接地

25、的運行方式，即中性的情況，中性點可以采用直接接地的運行方式，即中性點經(jīng)過非常小的電阻與大地連接。圖點經(jīng)過非常小的電阻與大地連接。圖2-4所示為中性點所示為中性點直接接地三相系統(tǒng)的電路圖。直接接地三相系統(tǒng)的電路圖。三、三、 中性點直接接地的三相系統(tǒng)中性點直接接地的三相系統(tǒng) 圖圖2-4 中性點直接接地接地三相系統(tǒng)中性點直接接地接地三相系統(tǒng)三、三、 中性點直接接地的三相系統(tǒng)中性點直接接地的三相系統(tǒng)一、中性點直接接地系統(tǒng)的工作原理一、中性點直接接地系統(tǒng)的工作原理 正常運行時，由于三相系統(tǒng)對稱，中性點對地電壓為零。正常運行時，由于三相系統(tǒng)對稱，中性點對地電壓為零。中性點無電流流過。在發(fā)生單相接地故障時，

26、由于接地相直中性點無電流流過。在發(fā)生單相接地故障時，由于接地相直接經(jīng)過地對電源構(gòu)成單相短路，故稱此故障為單相短路。單接經(jīng)過地對電源構(gòu)成單相短路，故稱此故障為單相短路。單相短路電流相短路電流 很大，繼電保護裝置應(yīng)立即動作，使斷路器斷很大，繼電保護裝置應(yīng)立即動作，使斷路器斷開，迅速切除故障部分，以防止單相短路電流開，迅速切除故障部分，以防止單相短路電流 引起的危害。引起的危害。 當中性點直接接地時，接地電阻近似為當中性點直接接地時，接地電阻近似為0，所以中性點與地，所以中性點與地之間的電位永遠相同。即之間的電位永遠相同。即 。單相短路時，故障相對地電。單相短路時，故障相對地電壓為零，非故障相對地電

27、壓基本不變，仍接近于相電壓。壓為零，非故障相對地電壓基本不變，仍接近于相電壓。kIkIn0U三、三、 中性點直接接地的三相系統(tǒng)中性點直接接地的三相系統(tǒng)二、中性點直接接地系統(tǒng)的優(yōu)缺點及適用范圍二、中性點直接接地系統(tǒng)的優(yōu)缺點及適用范圍 中性點直接接地的主要優(yōu)點是在單相接地時中性點的中性點直接接地的主要優(yōu)點是在單相接地時中性點的電位近于零，非故障相對地電壓接近相電壓，這樣設(shè)備電位近于零，非故障相對地電壓接近相電壓，這樣設(shè)備和線路對地絕緣可以按相電壓設(shè)計，從而降低了造價。和線路對地絕緣可以按相電壓設(shè)計，從而降低了造價。研究表明，中性點直接接地系統(tǒng)的絕緣水平與中性點不研究表明，中性點直接接地系統(tǒng)的絕緣水

28、平與中性點不接地時相比，大約可降低接地時相比，大約可降低20左右造價。電壓等級愈高，左右造價。電壓等級愈高，其經(jīng)濟效益愈顯著。其經(jīng)濟效益愈顯著。 中性點直接接地系統(tǒng)的缺點以下幾點：中性點直接接地系統(tǒng)的缺點以下幾點： 三、三、 中性點直接接地的三相系統(tǒng)中性點直接接地的三相系統(tǒng)（1）由于中性點直接接地系統(tǒng)在單相短路時須斷開故障）由于中性點直接接地系統(tǒng)在單相短路時須斷開故障線路，中斷用戶供電，將影響供電的可靠性。為了彌線路，中斷用戶供電，將影響供電的可靠性。為了彌補這一缺點，目前在中性點直接接地系統(tǒng)的線路上，補這一缺點，目前在中性點直接接地系統(tǒng)的線路上，廣泛裝設(shè)有自動重合閘裝置。當發(fā)生單相短路時，在

29、廣泛裝設(shè)有自動重合閘裝置。當發(fā)生單相短路時，在繼電保護作用下斷路器迅速斷開，經(jīng)一段時間后，在繼電保護作用下斷路器迅速斷開，經(jīng)一段時間后，在自動重合閘裝置作用下斷路器自動合閘。如果單相接自動重合閘裝置作用下斷路器自動合閘。如果單相接地是暫時性的，則線路接通后用戶恢復(fù)供電；如果單地是暫時性的，則線路接通后用戶恢復(fù)供電；如果單相接地是永久性的，繼電保護將再次使斷路器斷開。相接地是永久性的，繼電保護將再次使斷路器斷開。據(jù)統(tǒng)計，采用一次重合閘的成功率在據(jù)統(tǒng)計，采用一次重合閘的成功率在70以上。以上。三、三、 中性點直接接地的三相系統(tǒng)中性點直接接地的三相系統(tǒng)（2）單相短路時短路電流很大，甚至會超過三相短路

30、電流，）單相短路時短路電流很大，甚至會超過三相短路電流，有可能須選用較大容量的開關(guān)設(shè)備。為了限制單相短路有可能須選用較大容量的開關(guān)設(shè)備。為了限制單相短路電流，通常只將系統(tǒng)中一部分變壓器的中性點接地或經(jīng)電流，通常只將系統(tǒng)中一部分變壓器的中性點接地或經(jīng)阻抗接地。阻抗接地。 （3）由于較大的單相短路電流只在一相內(nèi)通過，在三相導）由于較大的單相短路電流只在一相內(nèi)通過，在三相導線周圍將形成較強的單相磁場，對附近通信線路產(chǎn)生電線周圍將形成較強的單相磁場，對附近通信線路產(chǎn)生電磁干擾。必須在線路設(shè)計時考慮電力線路在一定距離內(nèi)，磁干擾。必須在線路設(shè)計時考慮電力線路在一定距離內(nèi)，避免和通信線路平行，以減少可能產(chǎn)生

31、的電磁干擾。避免和通信線路平行，以減少可能產(chǎn)生的電磁干擾。 目前我國電壓為目前我國電壓為110kV及以上的系統(tǒng)，廣泛采用中性點直及以上的系統(tǒng)，廣泛采用中性點直接接地的運行方式。接接地的運行方式。四、中性點經(jīng)阻抗接地的三相系統(tǒng)四、中性點經(jīng)阻抗接地的三相系統(tǒng)一、中性點經(jīng)低電阻接地的三相系統(tǒng)一、中性點經(jīng)低電阻接地的三相系統(tǒng)圖圖2-5中性點經(jīng)低電阻接地的三相系統(tǒng)中性點經(jīng)低電阻接地的三相系統(tǒng)四、中性點經(jīng)阻抗接地的三相系統(tǒng)四、中性點經(jīng)阻抗接地的三相系統(tǒng) 在以電纜為主體的在以電纜為主體的35kV、l0kV城市電網(wǎng)，由于電纜線城市電網(wǎng)，由于電纜線路對地電容較大，隨著線路長度的增加，單相接地電容路對地電容較大，

32、隨著線路長度的增加，單相接地電容電流也隨之增大。采用消弧線圈補償?shù)姆椒ê茈y有效的電流也隨之增大。采用消弧線圈補償?shù)姆椒ê茈y有效的實現(xiàn)熄滅接地處的電弧。同時由于電纜線路發(fā)生瞬時故實現(xiàn)熄滅接地處的電弧。同時由于電纜線路發(fā)生瞬時故障的概率很小，如帶單相接地故障運行時間過長，很容障的概率很小，如帶單相接地故障運行時間過長，很容易使故障發(fā)展，而形成相間短路，使設(shè)備損壞，甚至引易使故障發(fā)展，而形成相間短路，使設(shè)備損壞，甚至引起火災(zāi)。根據(jù)供電可靠性要求、故障時暫態(tài)電壓、暫態(tài)起火災(zāi)。根據(jù)供電可靠性要求、故障時暫態(tài)電壓、暫態(tài)電流對設(shè)備的影響，對通信的影響和繼電保護技術(shù)要求電流對設(shè)備的影響，對通信的影響和繼電保護技術(shù)要求以及本地的運行經(jīng)驗等，可采用經(jīng)低值電阻（單相接地以及本地的運行經(jīng)驗等，可采用經(jīng)低值電阻（單相接地故障瞬時跳閘）接地方式。如圖故障瞬時跳閘）接地方式。如圖2-5所示。所示。四、中性點經(jīng)阻抗接地的三相系統(tǒng)四、中性點經(jīng)阻抗接地的三相系統(tǒng) 采用中性點經(jīng)低電阻接地方式運行時，為限制接地相采用中性點經(jīng)低電阻接地方式運行時，為限制接地相回路的電流，減少對周圍通信線路的干擾，中性點所回路的電流，減少對周圍通信線路的干擾，中性點所接接地電阻的大小以限制接地相電流在接接地電阻的