PD接地保护实现Groundfaultprotection汇总.pptx

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1、接地：接地：电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接。接地装置：接地装置：是由接地体和接地线两部分组成的。接地体：接地体：埋入地中并直接与大地接触的金属导体，也称为接地极。接地线：接地线：接地体与电气设备的金属外壳之间的连接线。接地网：接地网：由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体。接地的相关概念接地的相关概念接地工作接地保护接地重复接地工作接地是为保证电力系统和电气设备达到正常工作要求而进行的一种接地，例如电源中性点的接地、防雷装置的接地等。为了保障人身安全，将电力设备正常情况不带电的外壳与接地体之间作良好的金属连接，称为保护接地。在中性点直接接地的低压电力网中采用接零时，将零

2、线上的一点或多点再次与大地作金属性连接，称为重复接地。第1页/共35页接地的种类接地的种类接地系统一般由两个字母组成，必要时可加后续字母。接地系统一般由两个字母组成，必要时可加后续字母。第一个字母第一个字母：表示表示电源中性点电源中性点对地的关系对地的关系 T：直接接地直接接地 I：不接地，或通过阻抗与大地相连不接地，或通过阻抗与大地相连 第二个字母：第二个字母：表示表示电气设备外壳电气设备外壳与大地的关系与大地的关系 T：独立于电源接地点的直接接地独立于电源接地点的直接接地 N：表示直接与电源系统接地点或与该点引出的导体相连表示直接与电源系统接地点或与该点引出的导体相连 后续字母后续字母：表

3、示表示中性线中性线(N)与保护线与保护线(PE)之间的关系之间的关系 C：表示中性线表示中性线N与保护线与保护线PE合二为一（合二为一（PEN线）线）S：表示中性线表示中性线N与保护线与保护线PE分开分开 CS：表示在电源侧为表示在电源侧为PEN线，从某一点分开为中性线线，从某一点分开为中性线N和保护线和保护线PE 第2页/共35页电力系统的中性点运行方式（工作接地）电力系统的中性点运行方式（工作接地）在在电电力力系系统统中中，当当变变压压器器或或发发电电机机的的三三相相绕绕组组为为星星形形联联结结时时，其其中中性性点点可可有有以下几种运行方式：以下几种运行方式：a)中性点直接接地中性点直接接

4、地b)中性点不接地中性点不接地c)中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地d)中性点经阻抗接地中性点经阻抗接地第3页/共35页保护接地保护接地TNTN系统说明系统说明系统说明系统说明：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：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，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电气设备绝缘水平可按相电压考虑虑。此外，在。此外，在380/220V380/220V低压供电系统中，低压供电系统中，线对地电压为相电压，可接入单相负荷线对地电压为相电压，可接入单相负荷，

5、绝大多数绝大多数绝大多数绝大多数低压供电系统均为低压供电系统均为低压供电系统均为低压供电系统均为TNTN系统系统系统系统。TN系统TNC系统TNS系统TNCS系统整个系统的中性线N与保护线PE是合在一起的，电气设备不带电金属部分与之相连。配电线路中性线N与保护线PE分开，电气设备的金属外壳接在保护线PE上。TN-C和TN-S系统的综合，电气设备大部分采用TN-C系统接线，在设备有特殊要求场合局部采用专设保护线接成TN-S形式 第5页/共35页IT系统：电电源源小小电电流流接接地地系系统统的的保保护护接接地地方方式式，电电气气设设备备的不带电金属部分直接经接地体接地的不带电金属部分直接经接地体接

6、地.保护接地可分为三种不同类型，保护接地可分为三种不同类型，保护接地可分为三种不同类型，保护接地可分为三种不同类型，即即TNTN系统、系统、ITIT系统系统和和TTTT系统。系统。保护接地IT系统第6页/共35页TT系统：配配电电系系统统的的中中性性线线N引引出出，但但电电气气设设备备的的不不带带电电金属部分经各自的接地装置直接接地金属部分经各自的接地装置直接接地保护接地可分为三种不同类型，保护接地可分为三种不同类型，保护接地可分为三种不同类型，保护接地可分为三种不同类型，即即TNTN系统、系统、ITIT系统和系统和TTTT系统系统。保护接地TT系统第7页/共35页重复接地重复接地 在中性点直

7、接接地的低压电力网中采用接零时，将零线上的一点或多点再次在中性点直接接地的低压电力网中采用接零时，将零线上的一点或多点再次与大地作金属性连接，称为与大地作金属性连接，称为重复接地重复接地。重复接地可在系统中发生碰壳短路时降低零线的对地电压，减轻触电重复接地可在系统中发生碰壳短路时降低零线的对地电压，减轻触电的危险。当采用保护接零而零线断裂时，如果在断线后的电力设备有一相的危险。当采用保护接零而零线断裂时，如果在断线后的电力设备有一相碰壳，则后面的零线会带上相电压，造成危险。采用了重复接地后，接在碰壳，则后面的零线会带上相电压，造成危险。采用了重复接地后，接在断裂处后面的所有电气设备外壳上的对地

8、电压断裂处后面的所有电气设备外壳上的对地电压U UE EU U，危险程度大大降，危险程度大大降低低第8页/共35页接地故障：接地故障：接地故障：接地故障：接地故障首先是一种短路故障。接地故障首先是一种短路故障。接地故障首先是一种短路故障。接地故障首先是一种短路故障。短路故障短路故障短路故障短路故障是指运行中的电力系统或工厂供配电系统的相与相或相是指运行中的电力系统或工厂供配电系统的相与相或相是指运行中的电力系统或工厂供配电系统的相与相或相是指运行中的电力系统或工厂供配电系统的相与相或相与地之间发生的金属性非正常连接。与地之间发生的金属性非正常连接。与地之间发生的金属性非正常连接。与地之间发生的

9、金属性非正常连接。短路产生的原因短路产生的原因短路产生的原因短路产生的原因:主要是系统中带电部分的电气绝缘出现破坏。主要是系统中带电部分的电气绝缘出现破坏。主要是系统中带电部分的电气绝缘出现破坏。主要是系统中带电部分的电气绝缘出现破坏。引起这种破坏的原因引起这种破坏的原因引起这种破坏的原因引起这种破坏的原因:有过电压、雷击、绝缘材料的老化，以及运有过电压、雷击、绝缘材料的老化，以及运有过电压、雷击、绝缘材料的老化，以及运有过电压、雷击、绝缘材料的老化，以及运行人员的误操作和施工机械的破坏、鸟害、鼠害等。行人员的误操作和施工机械的破坏、鸟害、鼠害等。行人员的误操作和施工机械的破坏、鸟害、鼠害等。

10、行人员的误操作和施工机械的破坏、鸟害、鼠害等。短路的效应及危害：短路的效应及危害：短路的效应及危害：短路的效应及危害：1.1.短路产生巨大的电动力效应及热效应，使故障元件及短路回路中的其它元件损短路产生巨大的电动力效应及热效应，使故障元件及短路回路中的其它元件损短路产生巨大的电动力效应及热效应，使故障元件及短路回路中的其它元件损短路产生巨大的电动力效应及热效应，使故障元件及短路回路中的其它元件损坏；坏；坏；坏；2.2.中性点接地系统中，短路回路产生很大压降，影响其它设备正常运行；中性点接地系统中，短路回路产生很大压降，影响其它设备正常运行；中性点接地系统中，短路回路产生很大压降，影响其它设备正

11、常运行；中性点接地系统中，短路回路产生很大压降，影响其它设备正常运行；3.3.不对称短路会产生较强不对称短路会产生较强不对称短路会产生较强不对称短路会产生较强 不平衡磁场，干扰通讯网络、信号系统、晶闸管触发不平衡磁场，干扰通讯网络、信号系统、晶闸管触发不平衡磁场，干扰通讯网络、信号系统、晶闸管触发不平衡磁场，干扰通讯网络、信号系统、晶闸管触发系统及自控系统，甚至发生误动作；系统及自控系统，甚至发生误动作；系统及自控系统，甚至发生误动作；系统及自控系统，甚至发生误动作；4.4.造成停电事故，甚至大范围停电，造成经济损失；造成停电事故，甚至大范围停电，造成经济损失；造成停电事故，甚至大范围停电，造

12、成经济损失；造成停电事故，甚至大范围停电，造成经济损失；5.5.影响电力系统运行。影响电力系统运行。影响电力系统运行。影响电力系统运行。接地故障概念第9页/共35页短路名称短路名称 表示表示符号符号 示示 图图 短路性短路性质质 特点特点 单相短路单相短路 不对称不对称短路短路 短路电流仅在故障相中流过，故障相电压短路电流仅在故障相中流过，故障相电压下降，非故障相电压会升高下降，非故障相电压会升高;占比：占比：65%70%65%70%两相短路两相短路 不对称不对称短路短路 短路回路中流过很大的短路电流，电压和短路回路中流过很大的短路电流，电压和电流的对称性被破坏电流的对称性被破坏；占比：占比：

13、10%15%10%15%两相短路两相短路接地接地 不对称不对称短路短路 短路回路中流过很大的短路电流，故障相短路回路中流过很大的短路电流，故障相电压为零；电压为零；占比：占比：10%20%10%20%三相短路三相短路 对称短对称短路路 三相电路中都流过很大的短路电流，短路三相电路中都流过很大的短路电流，短路时电压和电流保持对称，短路点电压为零时电压和电流保持对称，短路点电压为零 占比：占比：5%5%短路故障的种类短路故障的种类 第10页/共35页为防止因配电线路接地故障所发生的人身间接电击、电气火灾及线路的热稳定性，现行的设计和施工中均提出在低压配电线路中需设置接地故障保护:防止防止人身间接电

14、击人身间接电击的保护采用下列措施：的保护采用下列措施：一、采用双重绝缘或加强绝缘的电气设备（类设备）；二、采取电气隔离措施；三、采用安全超低压；四、将电气设备安装在非导电场所内；五、设置不接地的等电位联结接地故障保护的实现接地故障保护的实现第11页/共35页为保护的为保护的电气设备电气设备因配电线路接地故障而遭到破坏（因配电线路接地故障而遭到破坏（类设备类设备）有以）有以下几种措施下几种措施：一、利用配电线路所设置的过电流保护兼作接地故障保护过电流保护兼作接地故障保护；这种保护方式因利用所控制的线路断路器，在不增设其他装置就可以实现接地故障保护功能，所以方便易行。但应能满足规范所要求的在发生故

15、障时，断路器切断故障电流的允许时间。接地故障保护的实现接地故障保护的实现第12页/共35页为保护的电气设备因配电线路接地故障而遭到破坏（为保护的电气设备因配电线路接地故障而遭到破坏（类设备）有以类设备）有以下几种措施：下几种措施：二、利用零序电流零序电流来实现接地故障保护；依据基尔霍夫定律流入电路中任意节点的复电流的代数和为零，所以三相电流的矢量和即零序电流I=IA+IB+IC在三相负荷完全平衡时（假定无接地故障，不考虑线路及电器设备的正常泄漏电流）I=0。当三相负荷不平衡时I=IN，此时零序电流为不平衡电流IN。当某一相发生接地故障时必然要产生一个单相接地故障电流Id，此时的零序电流I=IN

16、+Id是三相不平衡电流与单相接地故障电流的矢量和。所以利用零序电流来实现接地故障保护时其动作电流应大于三相不平衡电流。接地故障保护的实现接地故障保护的实现第13页/共35页为保护的电气设备因配电线路接地故障而遭到破坏（为保护的电气设备因配电线路接地故障而遭到破坏（类设备）有以类设备）有以下几种措施：下几种措施：三、利用剩余电流剩余电流实现接地故障保护；配电线路在没有发生接地故障时，三相负荷电流与中性线电流的矢量和无论三相负荷电流平衡与否它们的电流均为零，即IA+IB+IC+IN=0。当某一相发生单相接地故障时，故障电流通过保护线PE与大地构成通路，所以此时IA+IB+IC+IN0。此时的电流应

17、为接地故障电流加上配电线路及电器设备的正常泄漏电流，我们称此电流为剩余电流。由此分析可知利用剩余电流来实现接地故障保护时其动作电流应为剩余电流。接地故障保护的实现接地故障保护的实现第14页/共35页3WL3WL接地故障保护的实现接地故障保护的实现3 极断路器，中性线上的电流互感器3 极断路器，电流互感器位于星形接地点4 极断路器，电流互感器位于星形接地点总和电流互感器的使用电流矢量和：三相电流和 N 线电流可直接测量。电子脱扣器借助于对三相电流与中性(N)线电流进行矢量求和的方式来计算接地故障电流，T5互感器单订，4P内置。接地故障电流的直接测量：具有以下参数的标准互感器可用于接地故障电流的测

18、量：1200 A/1 A，Class 1(SENTRON 3WL 的内部负载为 0.11 )。互感器可以直接安装在变压器星形接地点。(T6外部第三方互感器)第15页/共35页3WL3WL具有接地故障保护的脱扣器具有接地故障保护的脱扣器ETU27BETU45BETU76B第16页/共35页3WL3WL接地故障保护的实现接地故障保护的实现ETU27B：通过电流矢量和计算接地故障电流来实现接地故障保护ETU45B、ETU76B：通过增加接地故障模块来实现接地故障的脱扣和报警；接地故障模块的设置该模块可根据测量方法设定：测量方法1：在位置I;测量方法2：在位置g.对于 ETU76B 电子脱扣器，可使用

19、 菜单/通讯设置。ETU45B/ETU76B接地故障模块第17页/共35页3WL3WL接地故障保护的实现接地故障保护的实现对于测量中性点及总和电流的方式，互感器T6需要按要求外购第三方产品，必须满足1200A/1的要求，接线不需要有特殊处理。第18页/共35页外部电流互感器接法3WL空气断路器端子分配示意图（部分)连接导线的要求?无是否需要辅助电源？否3WL接地故障保护的实现接地故障保护的实现注意整定测量方式第19页/共35页3WT3WT接地故障保护的实现接地故障保护的实现3WT ETU8WT3WL ETU27B第20页/共35页3WT3WT接地故障保护的实现接地故障保护的实现电流矢量和：三相

20、电流和 N 线电流可直接测量。电子脱扣器借助于对三相电流与中性(N)线电流进行矢量求和的方式来计算接地故障电流，3P不能订购，4P标配。接地故障电流的直接测量：互感器可以直接安装在变压器星形接地点。(T6外部互感器，单独订购，如需总和电流互感器可以订购第三方产品)第21页/共35页3WT3WT接地故障保护的实现接地故障保护的实现T5 C.T.NOT OKT6 C.T.OK第22页/共35页3VL3VL接地故障保护的实现接地故障保护的实现电流矢量和：三相电流和 N 线电流可直接测量。电子脱扣器借助于对三相电流与中性(N)线电流进行矢量求和的方式来计算接地故障电流，3P订购，4P标配。接地故障电流

21、的直接测量：T6外部互感器，Germany 取消了此产品的订货三极断路器，中性线上的电流互感器4极断路器，内部安装电流互感器T4三相电流按照矢量和予以计算电流互感器在互感器的接地中性点第23页/共35页3VL3VL接地故障保护的实现接地故障保护的实现3VL ETU12:接地故障保护:第一种测量方法:（GR）三相/零线（4 线系统）中的电流矢量,In=In，3VL ETU22:接地故障保护:第一种测量方法:（GR）三相/零线（4 线系统）中的电流矢量,In=In，3VL ETU42接地故障保护:第一种测量方法:（GR）三相/零线（4 线系统）中的电流矢量,In=0.4 1 x In；第二种测量方

22、法：(GGND)通过电流互感器来直接检测接地故障电流，Ig=0.4 1 x In,tg=0.1 0.5s第24页/共35页3VL3VL接地故障保护的实现接地故障保护的实现第25页/共35页3VL接地故障保护的实现接地故障保护的实现C.T.T5 OK,T6 not OK第26页/共35页3VT接地故障保护的实现接地故障保护的实现第27页/共35页=SE=MT/MTE=SE=MT/MTE Ground fault protection Ground fault protection第28页/共35页=SE=MT/MTE=SE=MT/MTE Ground fault protection Groun

23、d fault protection第29页/共35页=SE=MT/MTE=SE=MT/MTE Ground fault protection Ground fault protection第30页/共35页Discussion topic漏电保护与接地故障保护的区别?N保护与接地故障保护的区别？Li Yujiang第31页/共35页第32页/共35页人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。第33页/共35页第34页/共35页感谢您的观看！第35页/共35页