城市轨道交通供电系统郑州铁路职业技术学院URBANRAILTRANSITPOWERSUPPLYSYSTEM小接地电流系统小接地电流系统主讲人:王闪闪
中性点的接地方式分类01中性点不接地的三相系统02content目录目录中性点经消弧线圈接地的三相系统03中性点经电阻接地系统04
一、中性点的接地方式分类变电设备测量设备保护设备01什么是中性点电力系统的中性点是指星型接线的变压器或者发电机的中性点,这些中性点的接地方式是个复杂的问题它关系到系统的绝缘水平、供电可靠性、机电保护、通信干扰、接地保护方式、电压等级、系统接线和系统稳定等很多方面的问题,须经合理技术比较后确定电力系统中性点的接地方式。
一、继电保护的作用02中性点接地方式分类大接地电流方式我国电力系统目前所采用的中性点接地方式主要有三种,即不接地、经消弧线圈接地和直接接地。凡是需要断路器遮断单相接地故障电流的,属于大接地电流方式。在大接地电流方式中,主要有中性点直接接地方式、中性点经中电阻、低电阻、低阻抗接地方式。小接地电流方式凡是单相接地电弧能够瞬间自行熄灭者,属于小接地电流方式。在小接地电流系统中,主要有:中性点不接地方式、中性点经消弧线圈接地方式和中性点经高电阻接地方式等多种。小电阻接地系统在国外应用较为广泛,我国已开始部分应用。在城市轨道交通35kV系统中,大部分采用经小电阻接地方式,主变压器110kV侧采用中性点直接接地方式,而在220/380V低压配电系统中也采用中性点直接接地方式。
二、中性点不接地的三相系统01中性点不接地的三相系统中性点不接地的三相系统如下图所示,由于输电线路与大地之间存在着电容,各相对地就有电容电流通过,其大小取决于线路对地的电压和对地的电容。
二、中性点不接地的三相系统01中性点不接地的三相系统当中性点不接地系统的正常运行时,由于正常运行时各相对地的电压是对称的,各相线路对地电容相等,故各相对地的电容电流也相等。各相电流等于负荷电流及对地电容电流之和,各相对地电容电流的数值相等而相位相差120°,它们的相量和等于零,地中没有电容电流通过,中性点对地电位为零。这时,中性点接地与否对各相对地电压没有任何影响。
二、中性点不接地的三相系统01中性点不接地的三相系统可是,当中性点不接地系统的各相对地电容不相等时,即使在正常运行状态下,中性点的对地电位便不再是零,通常此情况称为中性点位移。这种现象的产生,多数是由于架空线路排列不对称而又换位不完全造成的。因此在高压输电系统中,架空线路经常采用换相的方式来解决此问题。架空线路换相示意图如下。
二、中性点不接地的三相系统02中性点不接地的三相系统故障当中性点不接地系统的单相接地故障时,接地相的对地电压为零,接地相对地的电容电流也为零,此时中性点电位不再是零了,未接地的A、B两相的对地电压将升高到相电压的3倍,即A、B两相的对地电压等于线电压。通过接地点的电容电流为未接地时每一相对地电容电流的3倍。
三、中性点经消弧线圈接地的三相系统01中性点经消弧线圈接地的三相系统中性点不接地三相系统,在发生单相接地故障时虽还可以继续供电,但在单相接地故障电流较大,如35kV系统大于10A、10kV系统大于30A时,就无法继续供电。为了克服这个缺陷,便出现了经消弧线圈接地的方式。目前在35kV系统中,较广泛地采用这种中性点经消弧线圈接地的方式,即中性点经消弧线圈接地的三相系统。如图所示中性点经消弧线圈接地的三相系统中发生单相接地时的电流路径。
三、中性点经消弧线圈接地的三相系统01中性点经消弧线圈接地的三相系统当发生单相(如C相)接地时,中性点电压将变为U0这时消弧线圈处于相电压下,其内将产生一感性电流I。电感电流IL与电容电流正好相位相反,也流入故障点,从而对单相接地所产生的电容电流实现了补偿,这种补偿使接地电流减小。由于接地电流的减小,电弧将自行熄灭,故障即消失。
四、中性点经电阻接地的三相系统01中性点经电阻接地的三相系统中性点经电阻接地系统,按接地电流大小又分为经高电阻接地和经低电阻接地。高电阻接地方式以限制单相接地电流为目的,电阻值一般为数百至数千欧姆。中性点经高电阻接地系统可以消除大部分谐振过电压,对单相间隙弧光接地过电压有一定的限制作用,但对系统绝缘水平要求较高,主要用于发电机回路,有些大型发电机的中性点采用经高电阻接地方式,以提高运行的稳定性。
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