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我國電力系統目前所采用的中性點接地方式有哪幾種?

2013-12-04 08:22:31
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電力系統中性點運行方式有不接地、經電阻接地、經消弧線圈接地或直接接地等多種。我國電力系統目前所采用的中性點接地方式主要有三種:即不接地、經消弧線圈接地和直接接地。小電阻接地系統在國外應用較為廣泛,我國開始部分應用。

       1、中性點不接地(絕緣)的三相系統

       各相對地電容電流的數值相等而相位相差120°,其向量和等于零,地中沒有電容電流通過,中性點對地電位為零,即中性點與地電位一致。這時中性點接地與否對各相對地電壓沒有任何影響??墒?,當中性點不接地系統的各相對地電容不相等時,及時在正常運行狀態下,中性點的對地電位便不再是零,通常此情況稱為中性點位移即中性點不再是地電位了。這種現象的產生,多是由于架空線路排列不對稱而又換位不完全的緣故造成的。

       在中性點不接地的三相系統中,當一相發生接地時:一是未接地兩相的對地電壓升高到√3倍,即等于線電壓,所以,這種系統中,相對地的絕緣水平應根據線電壓來設計。二是各相間的電壓大小和相位仍然不變,三相系統的平衡沒有遭到破壞,因此可繼續運行一段時間,這是這種系統的最大優點。但不許長期接地運行,尤其是發電機直接供電的電力系統,因為未接地相對地電壓升高到線電壓,一相接地運行時間過長可能會造成兩相短路。所以在這種系統中,一般應裝設絕緣監視或接地保護裝置。當發生單相接地時能發出信號,使值班人員迅速采取措施,盡快消除故障。一相接地系統允許繼續運行的時間,最長不得超過2h。三是接地點通過的電流為電容性的,其大小為原來相對地電容電流的3倍,這種電容電流不容易熄滅,可能會在接地點引起弧光解析,周期性的熄滅和重新發生電弧?;」饨拥氐某掷m間歇性電弧較危險,可能會引起線路的諧振現場而產生過電壓,損壞電氣設備或發展成相間短路。故在這種系統中,若接地電流大于5A時,發電機、變壓器和電動機都應裝設動作于跳閘的接地保護裝置。

       2、中性點經消弧線圈接地的三相系統

      上面所講的中性點不接地三相系統,在發生單相接地故障時雖還可以繼續供電,但在單相接地故障電流較大,如35kV系統大于10A,10kV系統大于30A時,就無法繼續供電。為了克服這個缺陷,便出現了經消弧線圈接地的方式。目前在35kV電網系統中,就廣泛采用了這種中性點經消弧線圈接地的方式。

消弧線圈是一個具有鐵芯的可調電感線圈,裝設在變壓器或發電機的中性點。當發生單相接地故障時,可形成一個與接地電容電流大小接近相等而方向相反的電感電流,這個滯后電壓90°的電感電流與超前電壓90°的電容電流相互補償,最后使流經接地處的電流變得很小以至等于零,從而消除了接地處的電弧以及由它可能產生的危害。消弧線圈的名稱也是這么得來的。當電容電流等于電感電流的時候稱為全補償;當電容電流大于電感電流的時候稱為欠補償;當電容電流小于電感的電流的時候稱為過補償。一般都采用過補償,這樣消弧線圈有一定的裕度,不至于發生諧振而產生過電壓。

       3、中性點直接接地

       中性點直接接地的系統屬于較大電流接地系統,一般通過接地點的電流較大,可能會燒壞電氣設備。發生故障后,繼電保護會立即動作,使開關跳閘,消除故障。目前我國110kV以上系統大都采用中性點直接接地。

        對于不通等級的電力系統中性點接地方式也不一樣,一般按下述原則選擇:220kV以上電力網,采用中性點直接接地方式;110kV接地網,大都采用中性點直接接地方式,少部分采用消弧線圈接地方式;20~60kV的電力網,從供電可靠性出發,采用經消弧線圈接地或不接地的方式。但當單相接地電流大于10A時,可采用經消弧線圈接地的方式;3~10kV電力網,供電可靠性與故障后果是其最主要的考慮因素,多采用中性點不接地方式。但當電網電容電流大于30A時,可采用經消弧線圈接地或經電阻接地的方式;1kV以下,即220/380V三相四線制低壓電力網,從安全觀點出發,均采用中性點直接接地的方式,這樣可以防止一相接地時換線超過250V的危險(對地)電壓。特殊場所,如爆炸危險場所或礦下,也有采用中性點不接地的。這時一相或中性點應有擊穿熔斷器,以防止高壓竄入低壓所引起的危險。

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