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1、电厂电厂变电站10kV-500kV500kV电网220kV电网500kV-220kV变电站220kV-110kV变电站110kV电网110kV电网110kV-10kV变电站220V电网10kV电网10kV电网10kV电网发、输、变、配、用电系统发、输、变、配、用电系统接地与接零保护接地与接零保护第1页/共43页发电厂区域变电所配电变电所电力用户GO动力/照明 小容量（农网）中性点不接地安全！大容量（工厂网）中性点接地 必设保护必设保护！（35-500KV）升压变压器降压变电站 高压输电线路 左中右 ABC 黄绿红高压配电方式高压配电方式第2页/共43页发、输、变、配、用电系统发、输、变、配、用
2、电系统接地与接零保护接地与接零保护 一、一、概概 述述 华北电网有限公司.东北电网有限公司.华东电网有限公司.西北电网有限公司.华中电网有限公司.超高压输电公司广东电网公司广西电网公司云南电网公司 贵州电网公司 海南电网公司 一级输电网络二级输电网络中压配电网低压配电网（一）（一）（一）（一）我我我我 国国国国 电电电电 力力力力 工工工工 业业业业 概概概概 况况况况中国华能集团公司 中国华电集团公司 中国大唐集团公司 中电投集团公司 中国国电集团公司五大发电集团五大发电集团五大发电集团五大发电集团两大国家电网两大国家电网两大国家电网两大国家电网四种电网类型四种电网类型四种电网类型四种电网类
3、型中国国家电网公司中国南方电网公司第3页/共43页发、输、变、配、用电系统发、输、变、配、用电系统接地与接零保护接地与接零保护四种电网类型四种电网类型四种电网类型四种电网类型一级输电网络二级输电网络中压配电网低压配电网 一级输电网络：一级输电网络：一级输电向二级输电系统输送电能。这类电网将发电厂与枢纽变电站连接起来，进而将电能输送到二级输电网络。一般采用三相架空杆塔线路联结成网。通常电力用户，即使是大 型用户都不直接从该电网中取电。输电网的电压范围通常为：220 500220 500220 500220 500（750750750750）kV kV kV kV 220 500220 50022
4、0 500220 500（750750750750）kV kV kV kV 升压变电站升压变电站发发电电站站输电网络输电网络第4页/共43页发、输、变、配、用电系统发、输、变、配、用电系统接地与接零保护接地与接零保护四种电网类型四种电网类型四种电网类型四种电网类型一级输电网络二级输电网络中压配电网低压配电网 二级输电网络：二级输电网络：二级输电网从枢纽变电站汲取电能，向大型工业用户的配电变电站 和公共电网的 HV/MV 配电变电站供电。该电网通常采用架空线形式（有时在靠近城区的地方采用地缆形式），电压范围为：(66)110-220 kV.(66)110-220 kV.(66)110-220 k
5、V.(66)110-220 kV.（66666666）110220 kV110220 kV110220 kV110220 kV 降压变电站降压变电站输电网络输电网络6-35 kV.6-35 kV.6-35 kV.6-35 kV.配电变电站配电变电站第5页/共43页发、输、变、配、用电系统发、输、变、配、用电系统接地与接零保护接地与接零保护四种电网类型四种电网类型四种电网类型四种电网类型一级输电网络二级输电网络中压配电网低压配电网 中压配电网：中压配电网：中压配电网从HV/MV 变电站或公共电网的配电系统取得电能，向中小型工业用户 供电。中压配电网在城区一般采用地缆形式，在乡村一般采用架空线，电
6、压范围通常为：6-35 kV.6-35 kV.6-35 kV.6-35 kV.6-35 kV.6-35 kV.6-35 kV.6-35 kV.配电变电站配电变电站 380 V.380 V.380 V.380 V.低压配电网低压配电网架空线架空线第6页/共43页发、输、变、配、用电系统发、输、变、配、用电系统接地与接零保护接地与接零保护四种电网类型四种电网类型四种电网类型四种电网类型一级输电网络二级输电网络中压配电网低压配电网 低压配电网：低压配电网：低压配电网从公共配电变电站向各种个人用户、工厂车间等供电。低压配电网通常采用地缆或架空线路的形式，电压一般为 380 V.380 V.380 V.
7、380 V.架空线架空线 380 V.380 V.380 V.380 V.低压配电网低压配电网个人用户、工厂个人用户、工厂第7页/共43页 一、一、概概 述述 基基 本本 概概 念念 （1）触 电：人体接触设备的带电体，导致电流通过人体，造成各种伤害人体的感觉,并危及生命。（2）电气事故：指由电流、电磁场、雷电、静电和某些电路故障等直接造成设施、电气 设备毁坏，人或动物伤亡，以及引起火灾和爆炸等后果的事件。（3）安全电流：不致 引起人体发生心室颤动的最大电流，从确保人身安全的观点出发，工频电流流经人体电流的大小和持续时间，应小于引起心室纤维性颤动 的电流值和持续时间。（4）故障电流：指由绝缘损
8、坏或绝缘被短路而造成的电流。（5）安全电压：不危及人身安全的电压称为安全电压。通常50V，安全电压取决于人 体允许安全 电流和人 体电阻。（6）接触电压：指人体同时触及接地电流回路两点时承受的电位差。（7）跨步电压：当人在接地电流流散的区域内行走时，由于地面各点电位不同，因此在 两脚之间（一般取0.8m）存在电位差。在跨步电压作用下，人也会触电。（8）接地电阻：接地体对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻，其值 等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值，该电流为工 频电流。若为雷电流则此时的接地电阻称为冲击接地电阻（9）流散电阻：接地体的对地电压与通过接地体流入地中的电流
9、之比，称为流散电阻。（10）接地电阻：电气设备接地部分的对地电压与接地电流之比，为接地装置的接地电阻。第8页/共43页 一、一、概概 述述 基基 本本 概概 念念 （11）工频接地电阻：工频接地电流流经接地装置所呈现的接地电阻，称为工频接地电阻,用RE表示；（12）冲击接地电阻：雷电流流经接地装置所呈现的电阻，称为冲击接地电阻，用Rsh表示。（13）绝缘电阻：指用绝缘材料隔开的两个导体之间，在规定条件下的电阻。（14）绝 缘：指阻滞热、电或声通过的材料；指所 有用于使器件绝缘的材料（15）隔 离：使一个器件或电路与另外的器件或电路完全断开。用隔开的办法提供一种规定的防护等级以隔开任何带电的电路
10、。（16）安全距离：指为防止人体触及或接近带电体，防止车辆或其它的物体碰撞或接近 带电体等造成的危险，在其间所需保持的一定空间距离。（17）接地装置：接地体与接地线的总和。（18）接 地：将电气设备的某一部分通过接地装置同大地紧密连接起来。接地可分 为正常接地和非人为的故障接地两类。（19）接 地 体：直接与大地接触的金属导体。（20）接 地 线：连接接地体与电气设备接地部分的金属导体（21）重复接地：将零线上的一处或多处，通过接地装置与大地再次可靠地接地。接地目的接地目的接地目的接地目的:防止人身遭受电击；防止设备和线路遭受损坏 预防火灾和防止雷击；防止静电损害；保障电力系统正常运行。第9页
11、/共43页 一、一、概概 述述 基基 本本 概概 念念（二）（二）（二）（二）目前我国常用的电压等级：目前我国常用的电压等级：目前我国常用的电压等级：目前我国常用的电压等级：12V 12V、24V24V、36V36V；220V220V、380V380V；6kV6kV、10kV10kV、35kV35kV；60kV60kV、110kV110kV、220kV220kV；330kV330kV、500kV500kV。最高投入使用的电压是750KV,正在试验1000KV特高压交流输电。电力系统一般是由发电厂、输电线路、变电所、配电线路及用电设备构成。1 1 1 1、安全电压：、安全电压：、安全电压：、安全
12、电压：12V12V、24V24V、36V36V三种，（50V50V的电压为安全电压）；2 2 2 2、低压：、低压：、低压：、低压：220V220V、380V380V二种，（1000V1000V的电压称为低压）；3 3 3 3、中压：、中压：、中压：、中压：1000V1000V20kV20kV；4 4 4 4、高压：、高压：、高压：、高压：1000V1000V330kV330kV，（800 kV800 kV直流）；5 5 5 5、超高压：、超高压：、超高压：、超高压：330kV330kV1000kV1000kV；6 6 6 6、特高电压：、特高电压：、特高电压：、特高电压：1000kV1000
13、kV，（800 kV,800 kV,直流）。10kV10kV10kV10kV电压线路称为配电配电线路。35kV35kV35kV35kV的电压线路称为送电送电线路。35KV 35KV、60KV60KV线路为输电输电线路；110KV110KV、220KV220KV线路为高压线路；330KV330KV以上线路称为超高压线路。60KV60KV电网称为地域电网，110KV110KV、220KV220KV电网称为区域电网，电力用户从系统所取用的功率称为负荷。第10页/共43页 一、一、概概 述述 基基 本本 概概 念念（三）电的基础知识（三）电的基础知识（三）电的基础知识（三）电的基础知识：1 1、名词与
14、作用：电流、电压、电阻；电容、电感；容抗、阻抗、感抗；雷电、静电、交流电、直流电、光电、化学电；磁场、磁通、磁铁（1 1）什么叫电流：电荷在电路中的规则地定向运动。（2 2）什么叫电压：电路中两点之间的电位差。（3 3）什么叫电阻：对电流的阻碍作用（4 4）什么叫电容：可以存储电能的原件（5 5）什么叫电感：利用磁场产生电流的现象2 2、电的产生：摩擦起电、接触起电、感应起电。摩擦起电、接触起电、感应起电三种起电方式？（1 1）摩擦起电：原因是电子的转移；（2 2）接触起电：原因仍是电子的转移（同时弄清楚电量均分现象和中和现象）。（3 3）感应起电：仍是电子的转移。第11页/共43页380V3
15、80V380V380V220V220V220V220V220V220VL L L L1L L L L2L L L L3N N N NPEPEPEPE中性点（中性点（中性点（中性点（0 0 0 0 线）线）线）线）工工工工作作作作接接接接地地地地线线线线A A A AB B B BC C C C漏电保护过流保护过流保护漏电保护重重重重复复复复接接接接地地地地线线线线重重重重复复复复接接接接地地地地线线线线跨步电压跨步电压跨步电压跨步电压保保保保护护护护线线线线重重重重复复复复接接接接地地地地保保保保护护护护线线线线工作工作工作工作 0 0 0 0 线线线线二、二、电力系统中性点接地电力系统中性点
16、接地大型设备大型设备大型设备大型设备800mm（一）（一）（一）（一）配电网中性点接地方式配电网中性点接地方式配电网中性点接地方式配电网中性点接地方式 1.0、中性点不接 2.1、中性点经消弧线圈接地 2.2、中性点经高电阻接地 2.3、中性点经低电阻接地 2.4、中性点经消弧线圈并联电阻接地 3.0、中性点直接接地 第12页/共43页二、二、电力系统中性点接地电力系统中性点接地（一）（一）（一）（一）配电网中性点接地方式配电网中性点接地方式配电网中性点接地方式配电网中性点接地方式 C C C C1 1 1 1C C C C2 2 2 2C C C C3 3 3 3图1.0、中性点不接地线路图
17、2.1、中性点经消弧线圈接地A A A AB B B BC C C CA A A AB B B BC C C CN N N N接接地地保保护护接接地地保保护护第13页/共43页二、二、电力系统中性点接地电力系统中性点接地（一）（一）（一）（一）配电网中性点接地方式配电网中性点接地方式配电网中性点接地方式配电网中性点接地方式 图2.2、中性点经高电阻接地图2.3、中性点经低电阻接地A A A AB B B BC C C CN N N NA A A AB B B BC C C CN N N N接接地地保保护护接接地地保保护护第14页/共43页二、二、电力系统中性点接地电力系统中性点接地（一）（一）
18、（一）（一）配电网中性点接地方式配电网中性点接地方式配电网中性点接地方式配电网中性点接地方式 图2.4、中性点经消弧线圈并联电阻接地 图3.0中性点直接接地A A A AB B B BC C C CN N N NA A A AB B B BC C C CN N N NPEPEPEPE接接地地保保护护保护接零重复接地保保护护线线保保护护线线保保护护线线错错误误第15页/共43页电工学基本概念及元件部分图例交流接地外壳三线电缆直流n n变压器变压器n n电动机电动机n n发电机发电机n n避雷器避雷器G负荷开关 断路器熔断器隔离开关漏电开关漏电保护断路器电流互感器中航巽寮湾花园第16页/共43页大
19、电流（直接）接地系统中性点直线接地中性点直线接地经小阻抗接地经小阻抗接地中性点不接地中性点不接地经消弧线圈接地经消弧线圈接地中中中中性性性性点点点点接接接接地地地地小电流（非直接）接地系统发电机或变压器的星型中性点（二）、（二）、（二）、（二）、概念概念关键词关键词关键词关键词二、二、电力系统中性点接地电力系统中性点接地第17页/共43页配电电力变压器配电电力变压器配电电力变压器配电电力变压器 按用途分：电力变压器和特种变压器按功能分：升压型和降压型（配电变压器）按相数分：单相和三相按绕组类型分：双绕组、三绕组、自耦变压器按材质分：铜和铝按冷却方式分：油浸式、干式、充气式三相变压器的外观结构图
20、（二）、（二）、（二）、（二）、概念概念关键词关键词关键词关键词二、二、电力系统中性点接地电力系统中性点接地第18页/共43页二、二、电力系统中性点接地电力系统中性点接地用电的知识：用电的知识：用电的知识：用电的知识：大地是良好的导体解放初期的农村电网照明动力危险非常危险危险安全高压输电低压配电可导体规范：规范：规范：规范：也可解读为人类认识自然的血泪史，每一条都是用悲伤故事编制的，学者不可以身犯危险！超高压屏蔽服，高压防辐射服，高压电力防护服，带电作业服，是采用银纤维防辐射面料或金属纤维混纺防辐射面料制成；由棉布加入细导电铜丝构成。在人体周围形成等电位，就不会产生尖端放电。绝缘等电位第19页
21、/共43页？1 16 64 45 53 32 21、感知电流感知电流感知电流感知电流：指人体触电时引起感觉的最小电流。实验表明，成年男性约为1.1mA，成年女性为0.7mA。2、摆脱电流：摆脱电流：摆脱电流：摆脱电流：指触电后能自主摆脱电源的最大电流。实验表明，成年男性约为16 mA，成年女性约为10mA。3、心室颤动电流：心室颤动电流：心室颤动电流：心室颤动电流：当电流持续时间超过心脏搏动周期时心室颤动电流为50mA50mA50mA50mA左右。4、致命电流：致命电流：致命电流：致命电流：指在较短时间内危及生命的最小电流。实验表明，通过人体电流50 mA 时，心脏会停止跳动，可能导致死亡。4
22、060Hz的交流电对人体最危险。5 5、人体电阻：、人体电阻：、人体电阻：、人体电阻：干燥环境中约2k左右；皮肤出汗时约1k左右；有伤口时，约800左右6、高压带电体：高压带电体：高压带电体：高压带电体：人体接近高压带电体距离1m内可能成为火球 结结 论：论：不不不不接触接触接触接触低压带电体低压带电体低压带电体低压带电体，不不不不接近接近接近接近高压带电体高压带电体高压带电体高压带电体！380V380V中中中中性性性性点点点点接接接接地地地地（二）、（二）、（二）、（二）、概念概念关键词关键词关键词关键词触电：触电：触电：触电：人体接触带电体，构成回路。（带电体分：超高压、高压、中压、低压、
23、安全电压、静电）二、二、电力系统中性点接地电力系统中性点接地第20页/共43页电能：电能：电能：电能：可转换为电流、电压。但能量守恒，电流大时电压低，电压高时电流小，总量不变电能WWPtPt（电功率*时间）功率P=IUP=IUP=IUP=IU（电流*电压）欧姆定律：I IU/RU/R 电流：有大小，大就危险，小则安全 电压：有高低，高就危险，低比高安全，但低压不一定安全，只有50V电压安全 （如电焊机二次侧的电压60-80V间，但电流大，过大时会烧伤人体）电阻：阻碍电能移动。电阻分：阻抗、容抗、感抗从公式可知：当线路的导线电阻值一定（不变）时，电压越高，电损越小，电损越小！中中中中性性性性点点
24、点点不不不不接接接接地地地地触电时触电时触电时触电时：高压系统：高压系统：高压系统：高压系统中性点中性点中性点中性点不接地比接地安全！不接地比接地安全！不接地比接地安全！不接地比接地安全！电流无回路或高容抗回路（电容构成回路）（二）、（二）、（二）、（二）、概念概念关键词关键词关键词关键词二、二、电力系统中性点接地电力系统中性点接地绝缘体第21页/共43页 1 1 1 1、接地系统：、接地系统：、接地系统：、接地系统：能能能能够抑制抑制抑制抑制异常的对地电压对地电压对地电压对地电压升高；即使高低压绕组间发生击穿短路，由于中点直接接 地，中点对地电压在220伏时，对电器设备及操作比较安全。适用于
25、大容量电网大容量电网大容量电网大容量电网（30VA），如工矿企业；易于检测易于检测易于检测易于检测并及时排除接地故障；相线发生接地故障，对地电流大对地电流大对地电流大对地电流大，通过零序电流互感器时，能及时排除；不能抑制接地电流：当人体触及带电导体时，就相当于相电压直接加在人身上，因 此通过人体电流通过人体电流通过人体电流通过人体电流比比中性点非接非接非接非接地系统大大大大，比较危险。据可知，对于人身安全，必须设置（设置（设置（设置（电流型保安器电流型保安器电流型保安器电流型保安器）保护保护保护保护。接地系统可能相互干扰：由于接地系统的接地线有电流，使地表电位发生变化，因 此会影响另外一个接地
26、系统的工作，造成干扰，特别是对一些仪器设备造成干扰仪器设备造成干扰仪器设备造成干扰仪器设备造成干扰 分流分流分流分流；当人体接触带电体时，接地线可以减少、分流漏电电流。（二）、（二）、（二）、（二）、概念概念关键词关键词关键词关键词二、二、电力系统中性点接地电力系统中性点接地第22页/共43页 2 2 2 2、非接地系统、非接地系统、非接地系统、非接地系统 能限制对地电流：对地电流：对地电流：对地电流：当电网容量较少时，对地分布电容也小，如果绝缘绝缘电阻很高，则 人触及带电体时，通过人体的电流仅为不大的电容电流（如图1），因此是安全的。对绝缘绝缘绝缘绝缘电阻要求很高要求很高要求很高要求很高 从
27、漏电引起的火灾来说，不接地系统也比较理想，因漏电接地电源很小，不易不易不易不易产生 大的火花而引起火灾引起火灾引起火灾引起火灾。不能抑制不能抑制对地电压对地电压对地电压对地电压的异常升高：不接地系统在运行中有各种原因会引起对地电压的 异常升高，如变压器高低压绕组间击穿、高压线碰到低压线、雷电过电压、操作过 电压、静电感应等，这种电压的异常升高可能损坏电器设备及危害人身安全。一相接地，其他两相对地电压为线电压：如果有一相线发生接地故障，另外两相 对地电压即升为线电压，即增加 倍，这种电压升高电压升高电压升高电压升高，对人身安全不利安全不利安全不利安全不利，并且也容 易引起电器设备的绝缘击穿。实际
28、难于保持难于保持不接地状态不接地状态不接地状态不接地状态：前面提到不接地系统可以限制接地电流的条件是电网容 量比较小，因而分布电容也小，绝缘电阻比较高。如果电网容量比较大，并且随着 电网的陈旧，绝缘水平总是逐渐下降的，到后来就难以达到保证人身安全的程度。仅限于电网容量比较小：容量比较小：容量比较小：容量比较小：由于以上分析可以认为，在我国的农村变压器容量比较小，中点接地系统接地系统接地系统接地系统对于设备安全比较优越，中点不接地系统不接地系统不接地系统不接地系统对于人身安全比较优越。小变压器30KVA，如没条件普遍安电流型保安器电流型保安器电流型保安器电流型保安器，采用不接地采用不接地采用不接
29、地采用不接地系统对人身安全比较 有利；动力变压器，可装简易型保安器；照明线路可安适应低绝阻的冲型保安器。农村30KVA电网的保护接地应与触电保安器触电保安器触电保安器触电保安器结合用，否则不起保护人身安全作用。（二）、（二）、（二）、（二）、概念概念关键词关键词关键词关键词二、二、电力系统中性点接地电力系统中性点接地第23页/共43页 （三）（三）（三）（三）配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析 1 1 1 1、配电网中性点运行方式与分析目的：配电网中性点运行方式与分析目的：运行方式的不同会影响运行的 可靠性可靠性可靠性可靠性
30、-系统供电不连续可靠，经常跳闸停电，工厂系统供电不连续可靠，经常跳闸停电，工厂 会出废品，甚至造成安全事故等会出废品，甚至造成安全事故等 设备的绝缘设备的绝缘设备的绝缘设备的绝缘-设备绝缘不良，会造成漏电，相间短路、烧设备绝缘不良，会造成漏电，相间短路、烧 坏电器，设备，或引发火灾等；绝缘的要求坏电器，设备，或引发火灾等；绝缘的要求 低难以满足用电需要；要求过高会增加成本，低难以满足用电需要；要求过高会增加成本，造成投资大。造成投资大。通信的干扰通信的干扰通信的干扰通信的干扰-漏电电流大，产生电弧、火花，电磁波，干漏电电流大，产生电弧、火花，电磁波，干 扰弱点信号，影响通信扰弱点信号，影响通信
31、 继电保护等继电保护等继电保护等继电保护等-对电力系统的设备、漏电、过流及人身保护对电力系统的设备、漏电、过流及人身保护 可选用继电器瞬时跳闸或延时跳闸保护可选用继电器瞬时跳闸或延时跳闸保护二、二、电力系统中性点接地电力系统中性点接地第24页/共43页 （三）（三）（三）（三）配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析 1 1 1 1、变压器中性点不接地系统不接地系统不接地系统不接地系统：3 3 3 360kV60kV60kV60kV系统系统；电容电流10A10A的配电网。（1 1 1 1）优点：）优点：可带故障持续运行两小时，供电
32、可靠性高。发生单相接地故障时流过故障点的电流为电容电流，跨步电压和接触电压低，对信息系统的干扰小。（2 2 2 2）缺点：）缺点：接地电弧不易自行熄灭；当一相接地时，另两相对地电压升高 倍，易使绝缘薄弱地方击穿，从而造成两相接地短路，绝缘水平要求很高。当电网发生单相接地故障时，还存在产生间歇性弧光接地过电压的概率，会发展成相间短路故障，造成事故的扩大。二、二、电力系统中性点接地电力系统中性点接地绝缘击穿第25页/共43页 2 2 2 2、正常运行情况中性点不接地的电力系统正常运行情况中性点不接地的电力系统 （三）（三）（三）（三）配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点
33、接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析1 1 1 1、变压器中性点不接地系统不接地系统不接地系统不接地系统：3 3 3 360kV60kV60kV60kV系统系统；电容电流10A10A的配电网。电容电容 C-C-C-C-各相对地之间是空气层，空气是绝缘介质，组成分散电容。（1）假设：假设：三相系统对称 对地分散电容用集中电容表示,相间电容不予考虑 当导线经过完全换位后，Cu=Cv=Cw=C（2）分析：分析：三相系统对称时，三相电压 对称,即 由于Cu=Cv=Cw=C，则IcA=IcB=Icc=Ux/Xc 也对称，即 ！（3）结论：结论：正常运行时：地中没有零序电容电流流过。中性点对地电位为零
34、。（a a a a）电路图）电路图（b b b b）相量图）相量图C C C CU U U UC C C CV V V VC C C CW W W W正常时大地中没有电容电流流，中性点CI0第26页/共43页 3 3、单相接地故障（1）简化等值电路 假定C C C C相完全接地，（2）分析：电压情况：！电流情况 ；（3）结论：接地故障相，对地电压降低为零；非接地故障相，电压升高为线电压（倍）且相位改变绝缘水平按线电压设计（35KV）中性点对地电压升为相值（方向与故障相电压相反，即-c）相对中性点电压和线电压仍不变三相系统仍然对称，可以继续运行2h（供电可靠性提高）接地点流过的电容电流是正常每相
35、对地电容电流的倍，即cco 故接地点有电弧 4 4、单相接地时接地电流危害 单相接地时的接地电流将在故障点形成电弧。当出现稳定电弧时可能烧坏电气设备，或引起两相或三相短路。尤其是电机或电器内部因绝缘损坏而造成一相导体与设备外壳之间接触产生稳定电弧时，更容易烧坏电机、电器或造成相间短路。单相接地故障时的中性点不接地的电力系统单相接地故障时的中性点不接地的电力系统 （三）（三）（三）（三）配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析1 1 1 1、变压器中性点不接地系统不接地系统不接地系统不接地系统：3 3 3 360kV60kV60kV
36、60kV系统系统；电容电流10A10A的配电网。C C C C第27页/共43页 5 5、接地电容电流的经验算法：(1)架空线路 (2)电缆线路式中：Ic中性点不接地系统地单相接地电容电流（A）U电网额定线电压（Kv）L同一电压U具有电气联系的架空线路或电缆线路总长度（km）6 6 6 6、分析成果：、分析成果：、分析成果：、分析成果：（1）中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时：故障相电压等于0；非故障相电压升高 倍。单相接地电流为一相对地电容电流的3倍，为电容性电流。（2）单相接地时接地电流可能产生的危害：单相接地电流为一相对地电容电流的3倍；单相接地时的接地电流将在故障点形成电弧。当出
37、现稳定电弧时，可能烧坏电气设备，或引起两相或三相短路。（三）（三）（三）（三）配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析1 1 1 1、变压器中性点不接地系统不接地系统不接地系统不接地系统：3 3 3 360kV60kV60kV60kV系统系统；电容电流10A10A的配电网。第28页/共43页（三）（三）（三）（三）配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析 在中性点不接地或经消弧线圈接地不接地或经消弧线圈接地不接地或经消弧线圈接地不接地或经消弧线圈接地的系统中，单相接地
38、电流往往比正常负荷电流单相接地电流往往比正常负荷电流小小小小得多得多得多得多，因而要实现有选择性的接地保护接地保护就比较困难比较困难，但在中性点直接接地系统实现就比较容易，由于接地电流较大，继电保护一般都能迅速而准确地切除故障线路，且保护装置简单，工作可靠。2.1 2.1 2.1 2.1、中性点经消弧线圈接地：、中性点经消弧线圈接地：、中性点经消弧线圈接地：、中性点经消弧线圈接地：35KV35KV系统；电网的电容电流10A10A的配电网。优点：优点：补偿电容电流，减缓恢复电压的上升速度，有利于接地电弧的熄灭，降低了间 歇性弧光接地过电压发生的概率，使得大多数瞬时性接地故障自动消失。消弧线圈的感
39、抗比电磁式电压互感器的励磁电抗小的多，两者处于并联状态，能 够抑制电磁式电压互感器饱和引起的铁磁谐振现象。缺点：缺点：消弧线圈接近于全补偿运行时，会放大中性点的位移电压，出现“虚幻接地”现象。消弧线圈接地仅能降低发生弧光接地过电压的概率，并不能完全消除弧光接 地过电压。单相接地故障选线准确率低。为什么要采用中性点经消弧线圈接地系统为什么要采用中性点经消弧线圈接地系统？中性点不接地的电力网发生接地时，仍可继续运行2h！但若接地电流值过大时，会产生持续性电弧，威胁用电设备，甚至会造成（三相或二相）短路。容抗容抗 Xc=1/（C）=1/（2fC）；式中：Xc-电容容抗值，欧姆；-角频率，电流超前电压
40、90度；-3.1415926；f-频率，对工频是50HZ；C-电容值 法拉二、二、电力系统中性点接地电力系统中性点接地第29页/共43页 （三）（三）（三）（三）配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析 2.12.12.12.1、中性点经消弧线圈接地：、中性点经消弧线圈接地：、中性点经消弧线圈接地：、中性点经消弧线圈接地：35KV35KV系统；电网的电容电流10A10A的配电网。1 1 1 1、消弧线圈的工作原理消弧线圈的工作原理消弧线圈消弧线圈消弧线圈消弧线圈相量图相量图相量图相量图中性点经消弧线圈接地的电力系统中性点经消弧线圈
41、接地的电力系统（1 1 1 1）正常运行时：）正常运行时：）正常运行时：）正常运行时：中性点对地电位为零：UN=0 消弧线圈中无电流：IL=0 流过地中的电容电流为零：IC=0 （2 2 2 2）单相（）单相（）单相（）单相（故障故障故障故障）接地时：）接地时：）接地时：）接地时：中性点电位升高为相电压：消弧线圈中出现感性电流 与 相差 1800 流过接地点电流：+（相互抵消）实现补偿实现补偿实现补偿实现补偿 ！2 2 2 2、补偿方式与选用、补偿方式与选用（1 1 1 1）全补偿）全补偿）全补偿）全补偿:LC 即 接地点电流为零；不采用 缺点：XL=Xc，网络容易因不对称形成串联谐振过电压危
42、及绝缘（2 2 2 2）欠补偿）欠补偿:LC 即 接地点为容性电流；少采用 缺点：易发展成为全补偿方式,切除线路或频率下降可能谐振。（3 3 3 3）过补偿）过补偿:LC 即 接地点为为感性电流；采用采用采用采用 ！注意：电感电流数值不能过大10A第30页/共43页 （三）（三）（三）（三）配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析 2.12.12.12.1、中性点经消弧线圈接地：、中性点经消弧线圈接地：、中性点经消弧线圈接地：、中性点经消弧线圈接地：35KV35KV系统；电网的电容电流10A10A的配电网。中性点经消弧线圈接地系统
43、中性点经消弧线圈接地系统 U U相金属性接地相金属性接地 电压变化特点电压变化特点电压变化特点电压变化特点:故障相对地电压变为零 非故障相对地电压升高 倍 系统各相对地的绝缘水平也按线电压考虑 中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地：（保留了中性点不接地方式的全部优点）由于消弧线圈的电感电流补偿了电网接地电容电流，使得接地点残流减少到5A，降低了故障相接地电弧恢复电压的上升速度，以致电弧能够自行熄灭，从而提高供电可靠性。经过消弧线圈接地系统：经过消弧线圈接地系统：经过消弧线圈接地系统：经过消弧线圈接地系统：（过电压幅值不超过32Uph）；（Uph-系统
44、额定相电压）因此，接有消弧线圈的电网，称为补偿电网补偿电网补偿电网补偿电网。经消弧线圈接地的电网称为谐振接地系统谐振接地系统谐振接地系统谐振接地系统，它有自动跟踪补偿方式和非自动跟踪补偿方式两种。前者比后者有无可比拟的优点，目前电力系统无论新建或扩建都采用自动调谐消弧线圈，并正在逐步淘汰非自动调谐消弧线圈。3 3 3 3 消弧线圈消弧线圈（1）消弧线圈结构特点：为了保持补偿电流与电压之间的线性关系，采用滞气隙铁芯 气隙沿整个铁芯均匀设置，以减少漏磁 为了绝缘及散热，铁芯和线圈都浸在油中 为适应系统中电容电流变化特点，消弧线圈中设有分接头（59个）（2）补偿容量的选择：h.e1.35cx（3）消
45、弧线圈的安装地点：发电厂的发电机或厂变的中性点；变电所主变的中性点。（4）适用范围：广泛应用在不适合采用中性点不接地的以架空线路为主体的3-60kV系统；个别雷害严重的地区110kV系统不得已采用不得已采用不得已采用不得已采用。第31页/共43页 2.(2-3)2.(2-3)2.(2-3)2.(2-3)、经电阻接地：、经电阻接地：、经电阻接地：、经电阻接地：优点：优点：永久性接地可快速切除，保护简单；内部过电压（含弧光过电压、谐振过电压等）水 平低，提高网络和设备的可靠性；大接地电流（1001000A），故障定位容易，可以 正确迅速切除接地故障线路。缺点：缺点：接地电流较大，需要跳闸；因接地故
46、障入地电流If=1001000A，地电位升高比中 性 点不接地、消弧线圈接地、高值电阻器接地系统等的高；接地故障线路迅速切除，间 断供电。接地方式接地方式 不接地不接地 消弧线圈消弧线圈 高电阻高电阻 中电阻中电阻 小电阻小电阻 瞬态过电压瞬态过电压/pu/pu（工频电压）6 6 3.2 3.2 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 故障定位故障定位 /可可 可可 可可 第一次故障第一次故障 不跳闸不跳闸 不跳闸不跳闸 不跳闸不跳闸 跳闸跳闸 跳闸跳闸 人身安全人身安全 差差 尚可尚可 最好最好 好好 好好 多点故障多点故障 经常经常 经常经常 很少很少 很少很少 很少很少 故障损失
47、故障损失 小小 小小 小小 中等中等 中等中等 继保配合继保配合 困难困难 差差 最好最好 好好 好好 连续供电连续供电 最好最好 最好最好 最好最好 差差 差差 投资费用投资费用 /高高 小小 中中 中中 适用范围适用范围/A/A 10 10 5 5 10 10 50 50 50 50 配电网中性点不同接地方式的比较配电网中性点不同接地方式的比较 二、二、电力系统中性点接地电力系统中性点接地第32页/共43页 （三）（三）（三）（三）配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析 2.2 2.2 2.2 2.2、中性点经高电阻接地：、
48、中性点经高电阻接地：、中性点经高电阻接地：、中性点经高电阻接地：单相接地故障电流10 A A 2.22.22.22.2、中性点经高电阻接地：、中性点经高电阻接地：、中性点经高电阻接地：、中性点经高电阻接地：单相接地故障电流10 A A 电容电流小于10A的电网，为限制暂态过电压和实现单相接地故障准确选线，中性点宜采用 高阻接地。可以抑制和阻尼间歇性弧光接地过电压和多种谐振过电压，使过电压倍数降低到3.0 p.u.。可以利用零序有功分量方法实现单相接地故障准确选线。R R第33页/共43页 （三）（三）（三）（三）配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电网中性点接地方式与分析配电
49、网中性点接地方式与分析 2.2 2.2 2.2 2.2、中性点经高电阻接地：、中性点经高电阻接地：、中性点经高电阻接地：、中性点经高电阻接地：单相接地故障电流10 A A 1 1 1 1、中性点经电阻接地的系统：、中性点经电阻接地的系统：、中性点经电阻接地的系统：、中性点经电阻接地的系统：相当于在零序阻抗Z0Z0Z0Z0上并联了一电阻R R,此电阻可以起到抑制谐振过 电压的作用。接地电流的电阻分量IRIRIRIR与电容分量IcIcIcIc的比值越大，非故障相上的过电压就越低，当 I I I IR R R R/I/I/I/IC C C C2 2 2 2时，过电压在2.5pu2.5pu。2 2 2
50、 2、中性点高电阻接地系统：、中性点高电阻接地系统：、中性点高电阻接地系统：、中性点高电阻接地系统：通常有目的地用接入电阻来限制接地故障电流到10 A，使系统电 流继续流过一段时间而不致加重设备的损坏。3 3 3 3、高电阻接地的特点和应用：高电阻接地的特点和应用：高电阻接地的特点和应用：高电阻接地的特点和应用：(1)抑制单相接地暂态过电压，即不大于2.5倍相电压。为了抑制暂态过电压，应使系统接地故障电故障电 流流大于系统的电容电流电容电流，即IrIc。(2)高电阻接地允许带故障运行2h，也可以由用户自行选择定时或快速跳闸。(3)它可用于广大的农村变电站、城镇变电站、商业专用变电站用于广大的农