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电力系统中性点的运行方式优化:开启中性路、切换方式等

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:中性点的运行方式主要取决于单相接地时电气设备绝缘要求及供电可靠性。图4-6所示为常用的中性点运行方式。图4-6 电力系统中性点运行方式当系统任何一相绝缘受到破坏而接地时,各相对地电压、对地电容电流都要发生改变。另外采用电阻接地方式的变电所当发生一相金属性接地后,健全相电压上升至系统电压,接地跳开后,三相电压迅速恢复到正常值,接地点电流值由系统电容电流的大小和中性点电阻值共同决定。

电力系统中性点的运行方式优化:开启中性路、切换方式等

电力系统中,当变压器发电机的三相绕组为星形联结时,其中性点可有两种运行方式:中性点接地和中性点不接地。

中性点直接接地系统称为大电流接地系统,中性点不接地和中性点经消弧线圈(或电阻)接地的系统称为小电流接地系统。中性点的运行方式主要取决于单相接地时电气设备绝缘要求及供电可靠性。图4-6所示为常用的中性点运行方式。图中,电容为输电线路对地分布电容

1.什么是中性点不接地方式

中性点不接地方式即电力系统的中性点不与大地相接。在该系统正常运行时,三相电压是对称的,三相对地电容电流也是对称的,其相量和为零,所以中性点没有电流流过,各相对地电压就是其相电压。

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图4-6 电力系统中性点运行方式

当系统任何一相绝缘受到破坏而接地时,各相对地电压、对地电容电流都要发生改变。中性点不接地系统发生一相接地时有以下特点:

1)经故障相流入故障点的电流为正常时本电压等级每相对地电容电流的3倍。

2)中性点对地电压升高为相电压。

3)非故障相的对地电压升高为线电压

4)线电压与正常时的相同。

2.什么是中性点直接接地方式

中性点直接接地方式就是把中性点直接和大地相接,这种方式可以防止中性点不接地系统中单相接地时产生的间歇电弧过电压。(www.zuozong.com)

当发生一相对地绝缘破坏时,即构成单相短路,供电中断,可靠性降低。但是,该方式下非故障相对地电压不变,电气设备绝缘水平可按相电压考虑。此外,在380/220V低压供电系统中,线对地电压为相电压,可接入单相负荷。

中性点直接接地系统具有以下缺点。

1)发生单相接地故障时,不允许电网继续运行,防止短路电流造成较大的损失,因此可靠性不如小电流接地系统。

2)在运行中若发生单相接地故障时,其接地点还会产生较大的跨步电压与接触电压。此时若工作人员误登杆或误碰带电导体,容易发生触电伤害事故。

3)发生单相接地故障时产生的接地电流较大,对通信系统的干扰影响也大,特别是当电力线路与通信线路平行走向时,由于耦合产生感应电压,对通信造成干扰。

3.什么是中性点经消弧线圈接地方式

消弧线圈是一个具有铁心的可调电感线圈,当由于电气设备绝缘不良、外力破坏、运行人员误操作、内部过电压等任何原因引起的电网瞬间单相接地故障时,接地电流通过消弧线圈呈电感电流,与电容电流的方向相反,可以使接地处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此引起的各种危害,自动消除故障,不会引起继电保护和断路器动作,大大提高了电力系统的供电可靠性。

中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时,接地电流与故障点的位置无关。由于残流很小,接地电弧可瞬间熄灭,有力地限制了电弧过电压的危害作用。继电保护和自动装置、避雷器避雷针等,只能保护具体的设备、厂所和线路,而消弧线圈却能使绝大多数的单相接地故障不发展为相间短路,发电机、变压器等设备可免受短路电流的冲击,继电保护和自动装置不必动作,断路器也不必动作,从而对所在系统中的全部电力设备均有保护作用。

4.什么是中性点经电阻接地方式

中性点经电阻接地系统,即在中性点与大地之间接入一定电阻值的电阻。该电阻与系统对地电容构成并联回路,由于电阻是耗能元件,也是电容电荷释放元件和谐振的阻抗元件,对防止谐振过电压和间歇性电弧接地过电压有一定作用。另外采用电阻接地方式的变电所当发生一相金属性接地后,健全相电压上升至系统电压,接地跳开后,三相电压迅速恢复到正常值,接地点电流值由系统电容电流的大小和中性点电阻值共同决定。在发生非金属性接地时,受接地点电阻的影响,流过接地点和中性点的电流比金属性接地时有显著降低,同时,相电压上升也显著降低,零序电压值约为单相金属性接地的一半。由此可见,采用中性点经电阻接地方式能在单相接地故障时产生限流降压作用,对设备绝缘等级要求较低,其耐压水平可以按相电压来选择。

中性点经电阻接地系统的缺点在于由于接地点的电流较大,当零序保护动作不及时或拒动时,将使接地点及附近的绝缘受到更大的危害,导致相间故障发生。此外当发生单相接地故障时,无论是永久性的还是非永久性的,均作用于跳闸,使线路的跳闸次数大大增加,影响了用户的正常供电,使其供电的可靠性下降。

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