武汉理工大学出版社：普通高等教育“十二五”规划教材《发电厂及变电站电气设备》课程电子教案（PPT课件）02 电力系统中性点的运行方式

目录 WUTP 2电力系统中性点的运行方式 1>21中性点不接地系统 2)2.2中性点经消弧线圈接地系统 3〉23中性点直接接地系统 4)24中性点不同接地方式的应用范围 2

2 www.techbook.com.cn 1 2.1 中性点不接地系统 2 2.2 中性点经消弧线圈接地系统 3 2.3 中性点直接接地系统 4 2.4 中性点不同接地方式的应用范围 2 电力系统中性点的运行方式 目 录

2电力系统中性点的运行方式 WUTP ◆【知识目标】 ◆1.了解电力系统中性点运行方式的种类; ◆2.了解中性点不接地系统的基本概念; ◆3.掌握中性点经消弧线圈接地系统的概念、消 弧线圈的结构及工作原理 ◆4.掌握消弧线圈的补偿方式; ◆5.掌握中性点直接接地系统的基本概念。 ◆【能力目标】 ◆1.能够区别电力系统中性点运行方式的运行特点; ◆2.能够理解消弧线圈的补偿方式; ◆3.能够理解中性点三种运行方式的应用范围

3 www.techbook.com.cn 【知识目标】 1．了解电力系统中性点运行方式的种类； 2．了解中性点不接地系统的基本概念； 3．掌握中性点经消弧线圈接地系统的概念、消 弧线圈的结构及工作原理； 4．掌握消弧线圈的补偿方式； 5．掌握中性点直接接地系统的基本概念。 【能力目标】 1．能够区别电力系统中性点运行方式的运行特点； 2．能够理解消弧线圈的补偿方式； 3．能够理解中性点三种运行方式的应用范围。 2 电力系统中性点的运行方式

2电力系统中性点的运行方式 WUTP ◆电力系统中性点是指三相绕组作星形连接的变压 器和发电机的中性点。电力系统中性点与大地间 的电气连接方式,称为电力系统中性点接地方式 (即中性点运行方式)。电力系统中性点的运行 方式,可分为中性点非有效接地和中性点有效接 地两大类。中性点非有效接地包括中性点不接地、 中性点经消弧线圈接地和中性点经高电阻接地的 系统,当发生单相接地时,接地电流被限制到较 小数值,故又称为小接地电流系统;而中性点有 效接地包括中性点直接接地和中性点经小阻抗接 地的系统,因发生单相接地时接地电流很大,故 又称为大接地电流系统

4 www.techbook.com.cn 电力系统中性点是指三相绕组作星形连接的变压 器和发电机的中性点。电力系统中性点与大地间 的电气连接方式，称为电力系统中性点接地方式 （即中性点运行方式）。电力系统中性点的运行 方式，可分为中性点非有效接地和中性点有效接 地两大类。中性点非有效接地包括中性点不接地、 中性点经消弧线圈接地和中性点经高电阻接地的 系统，当发生单相接地时，接地电流被限制到较 小数值，故又称为小接地电流系统；而中性点有 效接地包括中性点直接接地和中性点经小阻抗接 地的系统，因发生单相接地时接地电流很大，故 又称为大接地电流系统。 2 电力系统中性点的运行方式

2电力系统中性点的运行方式 WUTP ◆我国电力系统广泛采用的中性点接地方式主要有 中性点不接地、中性点经消弧线圈接地及中性点 直接接地三种 ◆电力系统中性点的运行方式不同,其技术特性和 工作条件也不同,还与故障分析、继电保护配置、 绝缘配合等均密切相关。采用哪一种中性点运行 方式,直接影响到电网的绝缘水平、系统供电的 可靠性和连续性、电网的造价以及对通信线路的 干扰程度。 5

5 www.techbook.com.cn 我国电力系统广泛采用的中性点接地方式主要有 中性点不接地、中性点经消弧线圈接地及中性点 直接接地三种。 电力系统中性点的运行方式不同，其技术特性和 工作条件也不同，还与故障分析、继电保护配置、 绝缘配合等均密切相关。采用哪一种中性点运行 方式，直接影响到电网的绝缘水平、系统供电的 可靠性和连续性、电网的造价以及对通信线路的 干扰程度。 2 电力系统中性点的运行方式

21中性点不接地系统 WUTP 21中性点 不接地系统 6

6 www.techbook.com.cn 2.1 中性点 不接地系统 2.1 中性点不接地系统

21中性点不接地系统 WUTP 21.1正常运行 ◆中性点不接地的电力系统正常时的电路图和相量 图如图21所示,三相线路的相间及相与地间都 存在着分布电容。这里只考虑相与地间的分布电 容,且用集中电容来表示,如图21(a)所示。 ◆系统正常运行时,三相相电压、、是对称的,三 相的对地电容电流也是对称的,如图2.1(b)所 示。这时三相的对地电容电流的相量和为零,因 此没有电流在地中流过。各相对地电压均为相电 压

7 www.techbook.com.cn 中性点不接地的电力系统正常时的电路图和相量 图如图2.1所示，三相线路的相间及相与地间都 存在着分布电容。这里只考虑相与地间的分布电 容，且用集中电容来表示，如图2.1（a）所示。 系统正常运行时，三相相电压、、是对称的，三 相的对地电容电流也是对称的，如图2.1（b）所 示。这时三相的对地电容电流的相量和为零，因 此没有电流在地中流过。各相对地电压均为相电 压。 2.1.1 正常运行 2.1 中性点不接地系统

21中性点不接地系统 WUTP A B 电源 LIcA icB=,i C B 图21正常运行时的中性点不接地系统 (a)电路图(b)相量图 返回 8

8 www.techbook.com.cn 图2.1 正常运行时的中性点不接地系统 （a） 电路图 （b） 相量图 2.1 中性点不接地系统

21中性点不接地系统 WUTP 21.2单相接地故障 ◆当系统发生单相接地故障时.假设C相发生金属 接地,其接地电阻为零,如图22(a)所示,这 时C相对地电压为零,而非故障相A、B相的对地 电压在相位和数值上都发生改变。即: =b+(-0=b =bn+(-)=D(2.1) U=b+(-)=0

9 www.techbook.com.cn 当系统发生单相接地故障时．假设C相发生金属 接地，其接地电阻为零，如图2.2（a）所示，这 时C相对地电压为零，而非故障相A、B相的对地 电压在相位和数值上都发生改变。即： 2.1.2 单相接地故障 ( ) A A C AC U U U U  = + − = ( ) B B C BC U U U U  = + − = ( ) 0 C C C U U U  = + − = （2.1 ） 2.1 中性点不接地系统

21中性点不接地系统 WUTP A B 电源 C a (b) 图22发生单相接地故障时的中性点不接地系统 (a)电路图(b)相量图 10

10 www.techbook.com.cn （a） （b） 图2.2 发生单相接地故障时的中性点不接地系统 （a） 电路图 （b） 相量图 2.1 中性点不接地系统

21中性点不接地系统 WUTP ◆如图2.2(b)所示。C相接地故障时,非故障相 A相和B相对地电压值升高为倍,变为线电压。 因此,这种系统的设备的相绝缘不能只按相电压 来考虑,而要按线电压来考虑。 ◆C相接地时,系统的接地电流(接地电容电流) 为A、B两相对地电容电流之和,即: 1。=-( CA tlCB (22 ◆由图22(b)的相量图可知,在相位上正好 超前C相电压90°由于=3,其中 o=31/H=√31o,因此=31o, 11

11 www.techbook.com.cn 如图2.2（b）所示。C相接地故障时，非故障相 A相和B相对地电压值升高为倍，变为线电压。 因此，这种系统的设备的相绝缘不能只按相电压 来考虑，而要按线电压来考虑。 C相接地时，系统的接地电流（接地电容电流） 为A、B两相对地电容电流之和， 即 ： 由图2.2（b）的相量图可知， 在相位上正好 超前C相电压 90°。由于 ，其中 ，因此 ， C I ( ) C CA CB I I I = − +   （2.2 ） C I C U 3 C CA I I = 0 3 / 3 CA A C C I U X I = = C 3 C0 I = I 2.1 中性点不接地系统