电力系统中性点运行方式ppt课件.ppt

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1、第二章电力系统中性点运行方式第二章电力系统中性点运行方式一、电力系统中性点的接地方式一、电力系统中性点的接地方式电力系统的电力系统的中性点指星形联结的变压器或发电机的中点。中性点指星形联结的变压器或发电机的中点。三三相电力系统中性点的运行方式（也称中性点接地方式）有：中性相电力系统中性点的运行方式（也称中性点接地方式）有：中性点不接地方式点不接地方式( (对地绝缘对地绝缘) )、经电阻接地方式、经电抗接地方式、经电阻接地方式、经电抗接地方式、经消弧线圈接地方式和直接接地方式等。经消弧线圈接地方式和直接接地方式等。 能否合理选择中性点运行方式能否合理选择中性点运行方式, ,会直接影响到电力网的绝

2、缘水会直接影响到电力网的绝缘水平、保护配置、系统供电可靠性和选择性，对通信系统的干扰以平、保护配置、系统供电可靠性和选择性，对通信系统的干扰以及发电机和变压器的安全运行等。及发电机和变压器的安全运行等。我国电力系统目前采用的中性点运行方式主要有三种：我国电力系统目前采用的中性点运行方式主要有三种：中性中性点不接地、经消弧线圈接地（小接地电流系统）和中性点直接接点不接地、经消弧线圈接地（小接地电流系统）和中性点直接接地（大接地电流系统）。地（大接地电流系统）。前两种运行由于发生单相接地故障时流前两种运行由于发生单相接地故障时流经接地点的接地电流小，称为小接地电流系统；后一种由于发生经接地点的接地

3、电流小，称为小接地电流系统；后一种由于发生单相接地时流过接地点的单相短路电流很大，称为大接地电流系单相接地时流过接地点的单相短路电流很大，称为大接地电流系统。统。 二、三种运行方式的特点二、三种运行方式的特点( (一一) ) 中性点不接地系统中性点不接地系统 中性点不接地系统的特点是，当系统中发生一相接地时，中性点不接地系统的特点是，当系统中发生一相接地时，系统的运行并未破坏，也不影响用户用电。这是因为既不构系统的运行并未破坏，也不影响用户用电。这是因为既不构成短路，系统三相间的对称状态也未改变。另外，当系统一成短路，系统三相间的对称状态也未改变。另外，当系统一相接地时，其它两相的对地电压将升

4、高相接地时，其它两相的对地电压将升高 3 3 倍，即为线电压。倍，即为线电压。具体分析如下：具体分析如下：1 1、系统正常运行、系统正常运行 我们知道，任意两个导体隔以绝缘介质就形成电容，所以我们知道，任意两个导体隔以绝缘介质就形成电容，所以电力网的三相导线之间及各相对地之间，沿导线全长都分布电力网的三相导线之间及各相对地之间，沿导线全长都分布有电容，这些电容将引起附加电流。有电容，这些电容将引起附加电流。 正常运行时，三相系统是对称的、因而可以把相与地之间正常运行时，三相系统是对称的、因而可以把相与地之间均匀分布的电容用集中于线路中央的电容均匀分布的电容用集中于线路中央的电容C C来代替，同

5、时不考来代替，同时不考虑相间电容，如下所示。虑相间电容，如下所示。 系统正常运行时，由于三相电压系统正常运行时，由于三相电压 是对称的，各相对是对称的，各相对地的电容电流也是对称的地的电容电流也是对称的( (各相对地的电容是各相对地的电容是相等的相等的) )。 即：即： I ICOCO CUxCUx，其其相位上互差相位上互差120120。如右图为三相电流、电压。如右图为三相电流、电压向量图。此时，大地中没有电容电流流过，中向量图。此时，大地中没有电容电流流过，中性点的电位为零。性点的电位为零。即：即：A A相的电流向量如下图示相的电流向量如下图示 为为A A相对地电容电流，为容性电流，则电压滞

6、后电流相对地电容电流，为容性电流，则电压滞后电流9090。为为A A相负荷电流。相负荷电流。 2、系统发生单相接地故障、系统发生单相接地故障中性点不接地的三相系中性点不接地的三相系统，当任何一相统，当任何一相(例如例如C相相)绝绝缘受到破坏而接地时的电路缘受到破坏而接地时的电路图，如图所示。此时，图，如图所示。此时，C相相对地的电压变为零，中性点对地的电压变为零，中性点对地的电压变为相电压，未对地的电压变为相电压，未故障两相对地的电压升高故障两相对地的电压升高倍，即变为线电压。由于倍，即变为线电压。由于C相接地，该相对地电容被短相接地，该相对地电容被短接，所以，接，所以，C相的对地电容相的对地

7、电容电流为零。电流为零。C C相发生完全接地时的向量图，如下图示。发生接地后，相发生完全接地时的向量图，如下图示。发生接地后，C C相的对地电压变相的对地电压变为零，即：为零，即： 而中性点电位，应等于其它两非接地相电压的向量和。即：而中性点电位，应等于其它两非接地相电压的向量和。即：即：当即：当C C相发生金属性接地时，中性点的对地电位上升到相电压，且与接地相的相发生金属性接地时，中性点的对地电位上升到相电压，且与接地相的原相电压在相位上相反。原相电压在相位上相反。于是，非故障相于是，非故障相A A、C C两相的对地电压：两相的对地电压：都升高到相电压的倍，即等于线电压。且间的夹角为都升高到

8、相电压的倍，即等于线电压。且间的夹角为6060。这时这时A A、B B两相间的电压为线电压。三个线电压仍保持对称和大小不变，所以，两相间的电压为线电压。三个线电压仍保持对称和大小不变，所以，对用户继续工作没影响。同时，尽管相对地电压升高了对用户继续工作没影响。同时，尽管相对地电压升高了 倍，我们在小接地电倍，我们在小接地电流系统电气设备选择时已经考虑到发生单相接地时非接地相电压升高的因素，流系统电气设备选择时已经考虑到发生单相接地时非接地相电压升高的因素，故在中性点不接地系统的电气设备的绝缘是按线电压考虑来选择的。所以在小故在中性点不接地系统的电气设备的绝缘是按线电压考虑来选择的。所以在小接地

9、电流系统发生单相接地时对电力系统以及各电气装置也无多大危险。接地电流系统发生单相接地时对电力系统以及各电气装置也无多大危险。由于由于A A、B B两相电压升高了倍，所以该两相的对地电容电流两相电压升高了倍，所以该两相的对地电容电流 也较正也较正常时的升高了倍。于是，在接地点只流过非故障相常时的升高了倍。于是，在接地点只流过非故障相A A、B B两相的对地电流之两相的对地电流之和。（即接地电流）并经和。（即接地电流）并经C C相导线返回，相导线返回，假定电流从电源流向网络作为正方向。假定电流从电源流向网络作为正方向。 即：即：因因 所以所以 单相接地时，接地电流等于正常时一相对地电容单相接地时，

10、接地电流等于正常时一相对地电容电流的三倍。电流的三倍。 若已知每相对地电容若已知每相对地电容C C及正常运行时的相电压或及正常运行时的相电压或网络额定电压（线电压网络额定电压（线电压UeUe）则得正常运行时的对地电）则得正常运行时的对地电容电流：容电流： 或或 由上式可知，接地电流的值与网络的电压、频率和每相对地电容有关，而由上式可知，接地电流的值与网络的电压、频率和每相对地电容有关，而每相对地电容与电网的结构（电缆线路、架空线路）和线路的长度有关，且随每相对地电容与电网的结构（电缆线路、架空线路）和线路的长度有关，且随一年四季地貌的变化而变化，通常这种接地电流可在几安到几十安或几百安范一年四

11、季地貌的变化而变化，通常这种接地电流可在几安到几十安或几百安范围内变化，但总的来说，接地电流较负荷电流要小得多。各相对地电容是不容围内变化，但总的来说，接地电流较负荷电流要小得多。各相对地电容是不容易计算的，式易计算的，式 失去了实际使用意义。失去了实际使用意义。 在实用中，当电网电压、频率一定时，系统接地电流可在实用中，当电网电压、频率一定时，系统接地电流可近似地用下式计算近似地用下式计算: 架空线路：架空线路： 电缆线路：电缆线路： 式中：式中： U电网的线电压，电网的线电压，kV; l 电压为电压为U具有电联系的线路长度具有电联系的线路长度,单位：单位： km； I IC C接地电流，接

12、地电流，A A。当发生不完全接地时，即通过一定的阻抗接地，接地相对地电压大于零而当发生不完全接地时，即通过一定的阻抗接地，接地相对地电压大于零而小于相电压，未接地相对地电压大于相电压而小于线电压，中性点对地电压大小于相电压，未接地相对地电压大于相电压而小于线电压，中性点对地电压大于零而小于相电压，线电压保持不变，接地电流要小一些于零而小于相电压，线电压保持不变，接地电流要小一些。 单相接地故障时，由于接地电流的存在，可能会在接地点形成电弧。当接单相接地故障时，由于接地电流的存在，可能会在接地点形成电弧。当接地电流不大时，接地电流过零值时，电弧将自行熄灭。在接地电流大于地电流不大时，接地电流过零

13、值时，电弧将自行熄灭。在接地电流大于5 510A10A、小于小于30A30A时，会产生一种时而熄灭时而复燃的间歇性电弧，这时网络中的电感和时，会产生一种时而熄灭时而复燃的间歇性电弧，这时网络中的电感和电容可能形成振荡回路，导致网络出现过电压，其幅值可达电容可能形成振荡回路，导致网络出现过电压，其幅值可达2.52.53 3倍的相电压，倍的相电压，危及整个网络的绝缘。若接地电流大于危及整个网络的绝缘。若接地电流大于30A30A时，将产生稳定电弧，此电弧的大小时，将产生稳定电弧，此电弧的大小与接地电流成正比，从而形成持续的电弧接地。高温的电弧可能损坏设备，甚与接地电流成正比，从而形成持续的电弧接地。

14、高温的电弧可能损坏设备，甚至导致相间短路，尤其是在设备内部出现电弧时最危险。至导致相间短路，尤其是在设备内部出现电弧时最危险。 综上所述，可得出：综上所述，可得出： 1) 1)在中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，由于线电压不变，用户可在中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，由于线电压不变，用户可继续工作，提高了供电的可靠性。但为了防止由于接地点的电弧及其产生的过继续工作，提高了供电的可靠性。但为了防止由于接地点的电弧及其产生的过电压，使系统由单相接地故障发展成为多相接地故障，引起事故扩大，继续运电压，使系统由单相接地故障发展成为多相接地故障，引起事故扩大，继续运行时间不得超过行时间不得

15、超过2h2h，并且加强监视，在系统中必须装设交流绝缘监察装置。当，并且加强监视，在系统中必须装设交流绝缘监察装置。当系统发生单相接地故障时，监察装置立即发出信号，通知值班人员及时进行处系统发生单相接地故障时，监察装置立即发出信号，通知值班人员及时进行处理。理。 2) 2)由于非故障相对地电压可升高到线电压，所以在中性点不接地系统中，由于非故障相对地电压可升高到线电压，所以在中性点不接地系统中，电气设备和输电线路的对地绝缘必须按线电压考虑，从而增加了投资。电气设备和输电线路的对地绝缘必须按线电压考虑，从而增加了投资。 3) 3)中性点不接地系统由于不具备零序电流的流经途径，不会产生零序电流，中性

16、点不接地系统由于不具备零序电流的流经途径，不会产生零序电流，所以对邻近通信线路的干扰小。所以对邻近通信线路的干扰小。 3 3、中性点不接地系统的适用范围、中性点不接地系统的适用范围 35kV35kV及以下系统中，导体对地绝缘按线电压设计，相对于按相电压设计绝及以下系统中，导体对地绝缘按线电压设计，相对于按相电压设计绝缘的投资增加不多，而供电可靠性较高的优点又比较突出，所以采用中性点不缘的投资增加不多，而供电可靠性较高的优点又比较突出，所以采用中性点不接地的运行方式比较合适。又考虑到发生单相接地时接地电流的存在，接地电接地的运行方式比较合适。又考虑到发生单相接地时接地电流的存在，接地电流太大会产

17、生一定的危害，但是当接地电流限制在下述范围内时电弧会自行熄流太大会产生一定的危害，但是当接地电流限制在下述范围内时电弧会自行熄灭。因此，目前我国中性点不接地系统的适用范围为：灭。因此，目前我国中性点不接地系统的适用范围为： (1)(1)额定电压在额定电压在500V500V以下的三相三线制系统。以下的三相三线制系统。 (2)(2)额定电压额定电压3 310kV10kV系统，接地电流系统，接地电流I IC C30A30A。 (3)(3)额定电压额定电压202060kV60kV系统，接地电流系统，接地电流I IC C10A10A。 (4)(4)与发电机有直接电气联系的与发电机有直接电气联系的3 32

18、0kV20kV系统，如果要求发电机需带内部单相系统，如果要求发电机需带内部单相接地故障运行，接地电流小于或等于其允许值，具体值见下表接地故障运行，接地电流小于或等于其允许值，具体值见下表2-12-1。 表表2-1 2-1 发电机接地电流允许值发电机接地电流允许值 ( (二二) )中性点经消弧线圈接地系统中性点经消弧线圈接地系统 在中性点不接地系统中，单相接地电容电流超过上节所述的规定数值时，电弧在中性点不接地系统中，单相接地电容电流超过上节所述的规定数值时，电弧将不能自行熄灭。为了减小接地点的单相接地电流，一般使变压器中性点经消弧线将不能自行熄灭。为了减小接地点的单相接地电流，一般使变压器中性

19、点经消弧线圈后再与大地连接。圈后再与大地连接。1 1、消弧线圈的补偿原理、消弧线圈的补偿原理下图为中性点经消弧线圈接地的三相系统图。正常工作时，中性点的电位为零下图为中性点经消弧线圈接地的三相系统图。正常工作时，中性点的电位为零没有电流通过消弧线圈。当没有电流通过消弧线圈。当C C相发生金属性接地时，作用在消弧线圈两端的电压即相发生金属性接地时，作用在消弧线圈两端的电压即升高为相电压升高为相电压U UC C，并有电感电流，并有电感电流I IL L通过消弧线圈和接地点，通过消弧线圈和接地点，I IL L滞后于滞后于U UC C 9090。由于。由于I IL L和和I IC C两者相位差两者相位差

20、180180，所以在接地，所以在接地点点I IL L和和I IC C起互相抵消的作用起互相抵消的作用( (或叫补偿作用或叫补偿作用) )，其，其向量图如下图所示。如果适当选择消弧线圈的电感向量图如下图所示。如果适当选择消弧线圈的电感( (匝数匝数) )，可使接地点的电流等于，可使接地点的电流等于零，在接地点就不致产生电弧，并可避免由电弧所引起的危害。零，在接地点就不致产生电弧，并可避免由电弧所引起的危害。 (a)(a)电路图电路图 (b)(b)向量图向量图 中性点经消弧线圈接地的三相系统图中性点经消弧线圈接地的三相系统图2、消弧线圈的补偿方式消弧线圈的补偿方式实际上，接地电容电流不可能完全被补

21、偿掉，因此在接地实际上，接地电容电流不可能完全被补偿掉，因此在接地处仍有很小的电容电流流过，不过它已不致发生危险的间歇电处仍有很小的电容电流流过，不过它已不致发生危险的间歇电弧了。消弧线圈的补偿方式有三种：弧了。消弧线圈的补偿方式有三种： (l)(l)全补偿。全补偿。 若若I IL L=I=IC C，即，即 时，接地点处的电流为零，称为全补时，接地点处的电流为零，称为全补偿。从消弧的观点来看，全补偿应为最好，但一般不采用这种偿。从消弧的观点来看，全补偿应为最好，但一般不采用这种补偿方式。因为正常运行时，电网三相的对地电容并不完全相补偿方式。因为正常运行时，电网三相的对地电容并不完全相等等; ;

22、断路器操作时，三相触头也不可能完全同时闭合，所以在未断路器操作时，三相触头也不可能完全同时闭合，所以在未发生接地故障时，中性点与地之间会出现一定的电压，称之为发生接地故障时，中性点与地之间会出现一定的电压，称之为不对称电压。此电压将引起串联谐振过电压，可危及电网的绝不对称电压。此电压将引起串联谐振过电压，可危及电网的绝缘。缘。(2)欠补偿欠补偿。 若若I IL LIIC C , ,即即 3IIC C , ,即即 33CC时，（感抗小于容抗）接地处时，（感抗小于容抗）接地处具有多余的电感性电流，称为过补偿。过补偿方式可避具有多余的电感性电流，称为过补偿。过补偿方式可避免产生串联谐振过电压，因此得

23、到广泛采用。但必须指免产生串联谐振过电压，因此得到广泛采用。但必须指出，在过补偿运行方式下，接地处将流过一定数值的电出，在过补偿运行方式下，接地处将流过一定数值的电感性电流这一电流值不能超过规定值。否则，故障点的感性电流这一电流值不能超过规定值。否则，故障点的电弧将不能可靠地自动熄灭。电弧将不能可靠地自动熄灭。L13 3、消弧线圈的构造和接线、消弧线圈的构造和接线 1)消弧线圈的构造消弧线圈的构造 消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线圈。线圈的电阻很小，电抗很大。铁芯和线圈。线圈的电阻很小，电抗很大。铁芯和线圈均浸在变压器油中，外形和单相变压器相圈均浸在变压器油

24、中，外形和单相变压器相似，但其铁芯的构造与一般变压器的铁芯不似，但其铁芯的构造与一般变压器的铁芯不同。消弧线圈的铁芯柱有很多间隙，间隙中同。消弧线圈的铁芯柱有很多间隙，间隙中填有绝缘纸板，采用带间隙的铁芯，是为防填有绝缘纸板，采用带间隙的铁芯，是为防止磁饱和，以得到一个较稳定的电抗值，使止磁饱和，以得到一个较稳定的电抗值，使补偿电流与电压成线性关系，并使消弧线圈补偿电流与电压成线性关系，并使消弧线圈 消弧线圈的构造图消弧线圈的构造图能保持有效的消弧作用。由于系统电容电流能保持有效的消弧作用。由于系统电容电流 (a)带间隙的铁芯断面；带间隙的铁芯断面；是随系统运行方式而变化的，因此消弧线圈是随系

25、统运行方式而变化的，因此消弧线圈 (b)消弧线圈的分接头消弧线圈的分接头的电抗值要随系统运行方式的变化作相应的的电抗值要随系统运行方式的变化作相应的 1线圈；线圈；2有间隙的铁芯；有间隙的铁芯；3铁轭铁轭调节，才能达到补偿的目的。消弧线圈通常有调节，才能达到补偿的目的。消弧线圈通常有59个个分接头，用以调节线圈分接头，用以调节线圈的匝数，改变电抗的大小，从而调节消弧线圈的电感电流，补偿接地电容电的匝数，改变电抗的大小，从而调节消弧线圈的电感电流，补偿接地电容电流，以达到消弧的目的。流，以达到消弧的目的。2 2）消弧线圈的接线）消弧线圈的接线为了测量系统单相接地时消弧线圈为了测量系统单相接地时消

26、弧线圈的端电压和补偿电流，消弧线圈内部还装的端电压和补偿电流，消弧线圈内部还装有有TVTV和和TATA。电压互感器二次线圈的电压为。电压互感器二次线圈的电压为110110伏，额定电流为伏，额定电流为1010安安; ;电流互感器装于电流互感器装于中性点的接地端，其二次的额定电流为中性点的接地端，其二次的额定电流为5 5安。在电压和电流互感器的二次侧分别接安。在电压和电流互感器的二次侧分别接有电压表和电流表。在有电压表和电流表。在TVTV上还并接有电压上还并接有电压继电器，当系统有接地时（即中性点位移继电器，当系统有接地时（即中性点位移电压超过规定值），电压继电器动作，起电压超过规定值），电压继电

27、器动作，起动中间继电器，一方面使中央预告信号装动中间继电器，一方面使中央预告信号装置动作，另一方面使消弧线圈屏上的信号置动作，另一方面使消弧线圈屏上的信号灯亮，以提醒及时注意有接地，此时，消灯亮，以提醒及时注意有接地，此时，消弧线圈隔离开关旁边的信号灯也亮，指示弧线圈隔离开关旁边的信号灯也亮，指示网络中有接地存在，或者中性点的对地电网络中有接地存在，或者中性点的对地电消弧线圈的接线图消弧线圈的接线图 压偏移很大，不允许操作消弧线圈的隔离开关，为了防止大气过电压损坏消压偏移很大，不允许操作消弧线圈的隔离开关，为了防止大气过电压损坏消弧线圈，其上还接有避雷弧线圈，其上还接有避雷器器FZ-20FZ-

28、20。4 4、消、消弧线圈的设备选型弧线圈的设备选型电网接地以后，消弧线圈的绝缘是薄弱环节之一，虽然线路总电容电流电网接地以后，消弧线圈的绝缘是薄弱环节之一，虽然线路总电容电流已很小，这时也不应将消弧线圈停止运行。要发挥消弧线圈在单相闪络故障已很小，这时也不应将消弧线圈停止运行。要发挥消弧线圈在单相闪络故障时能降低恢复电压速度，降低弧光接地过电压和消除电磁式时能降低恢复电压速度，降低弧光接地过电压和消除电磁式TV引起的铁磁谐引起的铁磁谐振过电压等作用。振过电压等作用。很多消弧线圈铭牌上规定：接地运行时间为很多消弧线圈铭牌上规定：接地运行时间为2h。而在实际。而在实际查找接地时，有时因线路长、故

29、障隐蔽等很难在查找接地时，有时因线路长、故障隐蔽等很难在2h内找到，可能造成用户停内找到，可能造成用户停电或烧坏消弧线圈的结果。故变电站消弧线圈的设备选型是非常重要的。电或烧坏消弧线圈的结果。故变电站消弧线圈的设备选型是非常重要的。老式手动消弧线圈除需停电调分接头外，也不能自动跟踪补偿电网电容老式手动消弧线圈除需停电调分接头外，也不能自动跟踪补偿电网电容电流等缺点外，脱谐度也很难保证在电流等缺点外，脱谐度也很难保证在10以内，其运行效果不能令人满意。以内，其运行效果不能令人满意。据统计分析表明，采用老式手动消弧线圈补偿的电网，单相接地发展成相间据统计分析表明，采用老式手动消弧线圈补偿的电网，单

30、相接地发展成相间短路的事故率在短路的事故率在2040之间，比采用自动跟踪补偿电网高出之间，比采用自动跟踪补偿电网高出3倍以上。因倍以上。因此，现在新安装的消弧线圈应装设自动跟踪补偿的消弧线圈。这种新的智能此，现在新安装的消弧线圈应装设自动跟踪补偿的消弧线圈。这种新的智能型消弧线圈有很多优点：型消弧线圈有很多优点：1）能自动跟踪电网参数变化，自动调整其分接头，）能自动跟踪电网参数变化，自动调整其分接头，使残流达到最佳状态；使残流达到最佳状态；2）增大了阻尼率，使中性点谐振电压降低，不会出现）增大了阻尼率，使中性点谐振电压降低，不会出现过电压，故三种补偿方式均可选用；过电压，故三种补偿方式均可选用

31、；3）采用多功能接地变压器，既能接消弧）采用多功能接地变压器，既能接消弧线圈，又能带站用电。线圈，又能带站用电。 目前，自动消弧线圈有四大类：目前，自动消弧线圈有四大类：用有载分接开关调节消弧线圈的分接用有载分接开关调节消弧线圈的分接头；头；调节消弧线圈的铁芯气隙；调节消弧线圈的铁芯气隙；直流助磁调节；直流助磁调节；可控硅调节消弧线可控硅调节消弧线圈。圈。类有正式产品，其中用有载分接开关调节的消弧线圈运行技术较为类有正式产品，其中用有载分接开关调节的消弧线圈运行技术较为成熟。成熟。 5 5、消弧线圈的容量、消弧线圈的容量 经消弧线圈补偿后，故障点流过的合成电流称为残余电流。残余电流越小，经消弧

32、线圈补偿后，故障点流过的合成电流称为残余电流。残余电流越小，电弧熄灭越容易。消弧线圈的容量，按下式计算，电弧熄灭越容易。消弧线圈的容量，按下式计算，即：即：式中式中 ：S S一消弧线圈的容量，千伏安一消弧线圈的容量，千伏安; ; Ic Ic电力网接地电容电流电力网接地电容电流( (应考虑电力网近五十年内的发展应考虑电力网近五十年内的发展) )，安，安; ; U U 电力网的额定相电压，千伏电力网的额定相电压，千伏; ; 1.351.35系数系数( (考虑计算误差考虑计算误差l.1,l.1,气候影响系数气候影响系数1.05,1.05,过补偿运行系数过补偿运行系数1.11.1及电网发展及电网发展的

33、储备系数的储备系数1.1 )1.1 )。6 6、中性点经消弧线圈接地系统适用范围、中性点经消弧线圈接地系统适用范围 中性点经消弧线圈接地与中性点不接地系统一样，在发生单相接地故障时，线电中性点经消弧线圈接地与中性点不接地系统一样，在发生单相接地故障时，线电压不变，可继续供电压不变，可继续供电2h2h，提高供电的可靠性。系统中的电气设备和输电线路的对地，提高供电的可靠性。系统中的电气设备和输电线路的对地绝缘按能承受线电压的标准进行设计。由于消弧线圈能够有效地减少接地点的电流绝缘按能承受线电压的标准进行设计。由于消弧线圈能够有效地减少接地点的电流，使接地点电弧迅速熄灭，防止间歇电弧的产生，所以这种

34、接地方式广泛地应用在，使接地点电弧迅速熄灭，防止间歇电弧的产生，所以这种接地方式广泛地应用在额定电压为额定电压为3 360kV60kV的系统中。综合我国实际情况，采用中性点经消弧线圈接地方式的系统中。综合我国实际情况，采用中性点经消弧线圈接地方式运行的系统有：运行的系统有： (1)(1)额定电压为额定电压为3 310kV10kV、接地电流大于、接地电流大于30A30A的系统。的系统。 (2)(2)额定电压为额定电压为3 3l0kVl0kV，直接接有发电机、高压电动机，接地电流大于上述允许，直接接有发电机、高压电动机，接地电流大于上述允许值值( (表表2-1)2-1)的系统。的系统。 (3)(3

35、)额定电压为额定电压为353560kV60kV、接地电流大于、接地电流大于10A10A的系统。的系统。 (4)(4)额定电压为额定电压为110110154kV154kV系统，如处在雷电活动较强的山岳丘陵地区，其接地系统，如处在雷电活动较强的山岳丘陵地区，其接地电阻不易降低，为减少因雷击等单相接地事故造成频繁跳闸的次数，提高供电可靠电阻不易降低，为减少因雷击等单相接地事故造成频繁跳闸的次数，提高供电可靠性，也可采用中性点经消弧线圈接地方式运行。性，也可采用中性点经消弧线圈接地方式运行。7 7、消弧线圈的装设、消弧线圈的装设 消弧线圈的装设条件根据中性点接地方式确定。当选择消弧线圈的安装位消弧线圈

36、的装设条件根据中性点接地方式确定。当选择消弧线圈的安装位置时，应注意以下几点置时，应注意以下几点。 (1)(1)在任何运行方式下，大部分电网不得失去消弧线圈的补偿。在任何运行方式下，大部分电网不得失去消弧线圈的补偿。6 663kV63kV电电网中需装设的消弧线圈应由系统统一规划，分散布置。要尽量避免在电网中只网中需装设的消弧线圈应由系统统一规划，分散布置。要尽量避免在电网中只安装一台消弧线圈或将多台消弧线圈集中安装于一处。安装一台消弧线圈或将多台消弧线圈集中安装于一处。 (2)(2)在发电厂中，小容量发电机组，当单相接地电流大于在发电厂中，小容量发电机组，当单相接地电流大于5A5A时，一般采用

37、中时，一般采用中性点经消弧线圈接地运行方式。对于大容量水轮发电机组和汽轮发电机组，也性点经消弧线圈接地运行方式。对于大容量水轮发电机组和汽轮发电机组，也可采用中性点经消弧线圈接地运行方式，因接地电流较小，长期以来运行效果可采用中性点经消弧线圈接地运行方式，因接地电流较小，长期以来运行效果良好。良好。 发电机的消弧线圈可装在发电机的中性点上，也可装在厂用变压器的中性发电机的消弧线圈可装在发电机的中性点上，也可装在厂用变压器的中性点上。当发电机和变压器为单元接线时，消弧线圈应装设在发电机的中性点上点上。当发电机和变压器为单元接线时，消弧线圈应装设在发电机的中性点上。 发电机为双发电机为双Y Y绕组

38、且中性点分别引出时，仅在其中一个绕组且中性点分别引出时，仅在其中一个Y Y绕组的中性点上连绕组的中性点上连接消弧线圈，而不能将消弧线圈同时连接在两个接消弧线圈，而不能将消弧线圈同时连接在两个Y Y绕组的中性点上，否则会将绕组的中性点上，否则会将两个中性点之间的电流互感器短路。同样，对于双轴机组，仅在其中一台机组两个中性点之间的电流互感器短路。同样，对于双轴机组，仅在其中一台机组的中性点连接消弧线圈已足够，因为双轴机组的线端已有电气联系。的中性点连接消弧线圈已足够，因为双轴机组的线端已有电气联系。 (3)(3)在变电站中，消弧线圈一般装在变压器的中性点上。当两台变压器合用在变电站中，消弧线圈一般

39、装在变压器的中性点上。当两台变压器合用一台消弧线圈时，应分别经隔离开关与变压器中性点相连。正常运行时只合其一台消弧线圈时，应分别经隔离开关与变压器中性点相连。正常运行时只合其中一组隔离开关，以避免在单相接地时发生虚幻接地现象。中一组隔离开关，以避免在单相接地时发生虚幻接地现象。 (4)(4)安装在安装在YNYN，d d接线双绕组变压器或接线双绕组变压器或YNYN，YNYN，d d接线三绕组接线三绕组变压器中性点上的消弧线圈的容量，不应超过变压器三相总容量变压器中性点上的消弧线圈的容量，不应超过变压器三相总容量的的5050，并且不得大于三绕组变压器任一绕组的容量。，并且不得大于三绕组变压器任一绕

40、组的容量。 (5)(5)安装在安装在YNYN，y y接线变压器中性点上的消弧线圈的容量，不接线变压器中性点上的消弧线圈的容量，不应超过变压器三相总容量的应超过变压器三相总容量的2020。 消弧线圈不应装在三相磁路互相独立、零序阻抗甚大的消弧线圈不应装在三相磁路互相独立、零序阻抗甚大的YNYN，y y接线变压器的中性点上接线变压器的中性点上( (例如单相变压器组例如单相变压器组) )。 (6)(6)如变压器无中性点或中性点未引出，应装设专用接地变压如变压器无中性点或中性点未引出，应装设专用接地变压器。其容量应与消弧线圈的容量相配合，并采用相同的定额时间器。其容量应与消弧线圈的容量相配合，并采用相

41、同的定额时间( (例如例如2h)2h)，而不是连续时间。，而不是连续时间。 8 8、消弧线圈的操作、消弧线圈的操作 1 1）消弧线圈的起用）消弧线圈的起用 (1)(1)起用条件：检修工作票己收回；检修时的临时安全措施已全部拆起用条件：检修工作票己收回；检修时的临时安全措施已全部拆除，恢复了固定安全设施；消弧线圈良好；根据接地信号指示，电网内确除，恢复了固定安全设施；消弧线圈良好；根据接地信号指示，电网内确实无接地故障存在。实无接地故障存在。 (2)(2)起用操作：起用操作： 1)1)起用连接消弧线圈的主变压器。起用连接消弧线圈的主变压器。 2)2)检查消弧线圈分接头确在所需工作位置。检查消弧线

42、圈分接头确在所需工作位置。 3)3)合上消弧线圈的隔离开关，并检查已合好。合上消弧线圈的隔离开关，并检查已合好。 4)4)检查仪表与信号装置工作正常，补偿电流表指示在规定值内。检查仪表与信号装置工作正常，补偿电流表指示在规定值内。 2 2）消弧线圈的停用）消弧线圈的停用 (1)(1)停用条件停用条件: :消弧线圈故障；消弧线圈检修或更换分接头；需停用消消弧线圈故障；消弧线圈检修或更换分接头；需停用消弧线圈。弧线圈。 (2)(2)停用操作停用操作: : 1) 1)正常运行需停用消弧线圈，只需拉开消弧线圈的隔离开关即可正常运行需停用消弧线圈，只需拉开消弧线圈的隔离开关即可 2)2)运行中的变压器与

43、所带的消弧线圈一起停电，则先拉开消弧线运行中的变压器与所带的消弧线圈一起停电，则先拉开消弧线圈的隔离开关，后停用变压器。圈的隔离开关，后停用变压器。 3)3)消弧线圈本身有故障需停用时，应先断开连接消弧线圈的变压消弧线圈本身有故障需停用时，应先断开连接消弧线圈的变压器各侧断路器，然后再拉开消弧线圈的隔离开关。禁止用隔离开关停用有器各侧断路器，然后再拉开消弧线圈的隔离开关。禁止用隔离开关停用有故障的消弧线圈。故障的消弧线圈。3 3）消弧线圈的切换操作）消弧线圈的切换操作如下图所示，消弧线圈如下图所示，消弧线圈L L接于变压器接于变压器 T Tl l的中性点运行，若将的中性点运行，若将L L由由T

44、 Tl l的中性点切至的中性点切至T T2 2的中性点运行时；的中性点运行时；其操作程序为：先拉开隔离开关其操作程序为：先拉开隔离开关QSQSl l，后合上隔离开关，后合上隔离开关QSQS2 2。操。操作过程中，不可使作过程中，不可使L L同时接于同时接于T Tl l和和T T2 2的中性的中性点，更不能使点，更不能使L L同时接同时接入入T Tl l和和T T2 2的中性点长期运行。的中性点长期运行。 9 9、消弧线圈的运行维护、消弧线圈的运行维护 (1)(1)电网的调谐度、脱谐度及补偿度电网的调谐度、脱谐度及补偿度 a) a)调谐度：是指流过消弧线圈的补偿电感电流调谐度：是指流过消弧线圈的

45、补偿电感电流I IL L与电网接地与电网接地电容电流电容电流I IC C的比值，即的比值，即: : b) b)脱谐度：电网全电容电流脱谐度：电网全电容电流I IC C与流过消弧线圈的电感电流与流过消弧线圈的电感电流I IL L之差，与电网全电容电流之差，与电网全电容电流Ic Ic的比值，即的比值，即: : c) c)补偿度：是指流过消弧线圈的电感电流补偿度：是指流过消弧线圈的电感电流I IL L与电网全电容电与电网全电容电流流I IC C之差，与电网全电容电流之差，与电网全电容电流I IC C的比值，即的比值，即: : (2)(2)消弧线圈允许运行方式消弧线圈允许运行方式 (a)(a)在正常运

46、行方式下，消弧线圈经隔离开关接入规定变压器的中性点在正常运行方式下，消弧线圈经隔离开关接入规定变压器的中性点( (如两台变压如两台变压器共用一台消弧线圈，按正常运行方式，将消弧线圈接入某台变压器的中性点上器共用一台消弧线圈，按正常运行方式，将消弧线圈接入某台变压器的中性点上) )。 (b)(b)在正常运行方式下，补偿系统各台消弧线圈均应投入运行，以满足补偿系统发生在正常运行方式下，补偿系统各台消弧线圈均应投入运行，以满足补偿系统发生单相接地时补偿的需要。单相接地时补偿的需要。 (c)(c)正常运行方式下，消弧线圈不得超过其铭牌额定参数运行。当补偿系统发生单正常运行方式下，消弧线圈不得超过其铭牌

47、额定参数运行。当补偿系统发生单相接地时，消弧线圈继续运行时间不超过相接地时，消弧线圈继续运行时间不超过2h2h。 (d)(d)消弧线圈正常调谐值选择。消弧线圈正常调谐值选择。 1) 1)选择调谐值时，应使电容电流选择调谐值时，应使电容电流I IC C过补偿或欠补偿后，剩余电感电流或电过补偿或欠补偿后，剩余电感电流或电容电流容电流( (即残余电流即残余电流I IL L-I -IC C) )有一定差值。有一定差值。 2) 2)补偿网络在正常或事故情况下，中性点位移电压补偿网络在正常或事故情况下，中性点位移电压( (即对地电压即对地电压) )不超过下不超过下列数值：列数值： 补偿网络正常时，消弧线圈

48、长期运行，中性点位移电压不超过额定相电压的补偿网络正常时，消弧线圈长期运行，中性点位移电压不超过额定相电压的1515；操作过程中，操作过程中，1h1h运行中性点位移电压不超过额定相电压的运行中性点位移电压不超过额定相电压的3030；补偿网络发生补偿网络发生单相接地故障时，中性点位移电压不超过额定相电压的单相接地故障时，中性点位移电压不超过额定相电压的100100。 (e)(e)允许补偿方式：调节消弧线圈的匝数允许补偿方式：调节消弧线圈的匝数( (即分接头即分接头) )，可以改变消弧线圈的，可以改变消弧线圈的补偿方式。对于补偿系统中变压器中性点的消弧线圈，一般采用过补偿运行方补偿方式。对于补偿系

49、统中变压器中性点的消弧线圈，一般采用过补偿运行方式，只有在消弧线圈容量不足，不能满足过补偿运行时，才可采用欠补偿运行式，只有在消弧线圈容量不足，不能满足过补偿运行时，才可采用欠补偿运行方式，且操作必须遵守有关规定，不论正常情况下或运行方式改变的情况下，方式，且操作必须遵守有关规定，不论正常情况下或运行方式改变的情况下，消弧线圈不得采用全补偿运行方式。消弧线圈不得采用全补偿运行方式。 (f)(f)改变消弧线圈运行台数时，应相应地改变继续运行中的消弧线圈分接头位改变消弧线圈运行台数时，应相应地改变继续运行中的消弧线圈分接头位置，以满足改变后运行方式下的调谐电流值。置，以满足改变后运行方式下的调谐电

50、流值。1010、消弧线圈运行中的注意事项消弧线圈运行中的注意事项 (1)(1)消弧线圈的投入或切除以及分接头的变更由调度决定，不得私自处理；运行中消弧线圈的投入或切除以及分接头的变更由调度决定，不得私自处理；运行中消弧线圈分接头的改变应在系统无接地故障时进行。调整分接头的工作，应在消弧线圈消弧线圈分接头的改变应在系统无接地故障时进行。调整分接头的工作，应在消弧线圈退出系统后进行，调整结束后再投入系统。退出系统后进行，调整结束后再投入系统。 (2)(2)得到调度命令后，消弧线圈分接头的倒换工作由运行人员进行，倒换后用万用表得到调度命令后，消弧线圈分接头的倒换工作由运行人员进行，倒换后用万用表或兆