電力系統(tǒng)中性點的接地方法有哪幾種？
添加時間 2018-06-19
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電力系統(tǒng)中性點運行方式有不接地、經(jīng)電阻接地、經(jīng)消弧線圈接地或直接接地等多種。我國電力系統(tǒng)目前所采用的中性點接地方式主要有三種：即不接地、經(jīng)消弧線圈接地和直接接地。小電阻接地系統(tǒng)在國外應(yīng)用較為廣泛，我國開始部分應(yīng)用。
1、中性點不接地（絕緣）的三相系統(tǒng)
各相對地電容電流的數(shù)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。可是，當(dāng)中性點不接地系統(tǒng)的各相對地電容不相等時，及時在正常運行狀態(tài)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(xiàn)象的產(chǎn)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(tǒng)中，當(dāng)一相發(fā)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(tǒng)中，相對地的絕緣水平應(yīng)根據(jù)線電壓來設(shè)計。二是各相間的電壓大小和相位仍然不變，三相系統(tǒng)的平衡沒有遭到破壞，因此可繼續(xù)運行一段時間，這是這種系統(tǒng)的最大優(yōu)點。但不許長期接地運行，尤其是發(fā)電機直接供電的電力系統(tǒng)，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(tǒng)中，一般應(yīng)裝設(shè)絕緣監(jiān)視或接地保護裝置。當(dāng)發(fā)生單相接地時能發(fā)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(tǒng)允許繼續(xù)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(fā)生電弧。弧光接地的持續(xù)間歇性電弧較危險，可能會引起線路的諧振現(xiàn)場而產(chǎn)生過電壓，損壞電氣設(shè)備或發(fā)展成相間短路。故在這種系統(tǒng)中，若接地電流大于5A時，發(fā)電機、變壓器和電動機都應(yīng)裝設(shè)動作于跳閘的接地保護裝置。
2、中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)
上面所講的中性點不接地三相系統(tǒng)，在發(fā)生單相接地故障時雖還可以繼續(xù)供電，但在單相接地故障電流較大，如35kV系統(tǒng)大于10A，10kV系統(tǒng)大于30A時，就無法繼續(xù)供電。為了克服這個缺陷，便出現(xiàn)了經(jīng)消弧線圈接地的方式。目前在35kV電網(wǎng)系統(tǒng)中，就廣泛采用了這種中性點經(jīng)消弧線圈接地的方式。
消弧線圈是一個具有鐵芯的可調(diào)電感線圈，裝設(shè)在變壓器或發(fā)電機的中性點。當(dāng)發(fā)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(jīng)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(chǎn)生的危害。消弧線圈的名稱也是這么得來的。當(dāng)電容電流等于電感電流的時候稱為全補償；當(dāng)電容電流大于電感電流的時候稱為欠補償；當(dāng)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(fā)生諧振而產(chǎn)生過電壓。
3、中性點直接接地
中性點直接接地的系統(tǒng)屬于較大電流接地系統(tǒng)，一般通過接地點的電流較大，可能會燒壞電氣設(shè)備。發(fā)生故障后，繼電保護會立即動作，使開關(guān)跳閘，消除故障。目前我國110kV以上系統(tǒng)大都采用中性點直接接地。
對于不通等級的電力系統(tǒng)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(wǎng)，采用中性點直接接地方式；110kV接地網(wǎng)，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(wǎng)，從供電可靠性出發(fā)，采用經(jīng)消弧線圈接地或不接地的方式。但當(dāng)單相接地電流大于10A時，可采用經(jīng)消弧線圈接地的方式；3～10kV電力網(wǎng)，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(dāng)電網(wǎng)電容電流大于30A時，可采用經(jīng)消弧線圈接地或經(jīng)電阻接地的方式；1kV以下三相四線制低壓電力網(wǎng)，從安全觀點出發(fā)，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(yīng)有擊穿熔斷器，以防止高壓竄入低壓所引起的危險。
1、中性點不接地（絕緣）的三相系統(tǒng)
各相對地電容電流的數(shù)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。可是，當(dāng)中性點不接地系統(tǒng)的各相對地電容不相等時，及時在正常運行狀態(tài)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(xiàn)象的產(chǎn)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(tǒng)中，當(dāng)一相發(fā)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(tǒng)中，相對地的絕緣水平應(yīng)根據(jù)線電壓來設(shè)計。二是各相間的電壓大小和相位仍然不變，三相系統(tǒng)的平衡沒有遭到破壞，因此可繼續(xù)運行一段時間，這是這種系統(tǒng)的最大優(yōu)點。但不許長期接地運行，尤其是發(fā)電機直接供電的電力系統(tǒng)，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(tǒng)中，一般應(yīng)裝設(shè)絕緣監(jiān)視或接地保護裝置。當(dāng)發(fā)生單相接地時能發(fā)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(tǒng)允許繼續(xù)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(fā)生電弧。弧光接地的持續(xù)間歇性電弧較危險，可能會引起線路的諧振現(xiàn)場而產(chǎn)生過電壓，損壞電氣設(shè)備或發(fā)展成相間短路。故在這種系統(tǒng)中，若接地電流大于5A時，發(fā)電機、變壓器和電動機都應(yīng)裝設(shè)動作于跳閘的接地保護裝置。
2、中性點經(jīng)消弧線圈接地的三相系統(tǒng)
上面所講的中性點不接地三相系統(tǒng)，在發(fā)生單相接地故障時雖還可以繼續(xù)供電，但在單相接地故障電流較大，如35kV系統(tǒng)大于10A，10kV系統(tǒng)大于30A時，就無法繼續(xù)供電。為了克服這個缺陷，便出現(xiàn)了經(jīng)消弧線圈接地的方式。目前在35kV電網(wǎng)系統(tǒng)中，就廣泛采用了這種中性點經(jīng)消弧線圈接地的方式。
消弧線圈是一個具有鐵芯的可調(diào)電感線圈，裝設(shè)在變壓器或發(fā)電機的中性點。當(dāng)發(fā)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(jīng)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(chǎn)生的危害。消弧線圈的名稱也是這么得來的。當(dāng)電容電流等于電感電流的時候稱為全補償；當(dāng)電容電流大于電感電流的時候稱為欠補償；當(dāng)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(fā)生諧振而產(chǎn)生過電壓。
3、中性點直接接地
中性點直接接地的系統(tǒng)屬于較大電流接地系統(tǒng)，一般通過接地點的電流較大，可能會燒壞電氣設(shè)備。發(fā)生故障后，繼電保護會立即動作，使開關(guān)跳閘，消除故障。目前我國110kV以上系統(tǒng)大都采用中性點直接接地。
對于不通等級的電力系統(tǒng)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(wǎng)，采用中性點直接接地方式；110kV接地網(wǎng)，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(wǎng)，從供電可靠性出發(fā)，采用經(jīng)消弧線圈接地或不接地的方式。但當(dāng)單相接地電流大于10A時，可采用經(jīng)消弧線圈接地的方式；3～10kV電力網(wǎng)，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(dāng)電網(wǎng)電容電流大于30A時，可采用經(jīng)消弧線圈接地或經(jīng)電阻接地的方式；1kV以下三相四線制低壓電力網(wǎng)，從安全觀點出發(fā)，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(yīng)有擊穿熔斷器，以防止高壓竄入低壓所引起的危險。
