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供配电系统基础知识

通过消弧线圈的电感电流:
IL
U ph
L
中性点运行方式
二、中性点经消弧线圈接地的电力系统
当发生单相接地故障时,接地相电压为零,三个线电压不变,其它两相 电压也将升高 3倍。 (与中性点不接地系统一样)
中性点运行方式
二、中性点经消弧线圈接地的电力系统
❖ 特点
供电可靠性高,绝缘投资较大;中性点经消弧线圈接地后,能有效 地减少单相接地故障时接地处的电流,使接地处的电弧迅速熄灭,防 止了经间歇性电弧接地时所产生的过电压。
中性点运行方式
一、中性点不接地的电力系统
单相(C相)接地
电容(电2)流当之由C和相相。接量因地图此时可I ,知C 系, I统C (在的I C 相接A 位地I 电上C B 流正)(好电超容前电U C流90)°IC;为而非在接量地值两上相,对由地 于 IC 3ICA ,而 IC A U A /X C 3 U A /X C 3 I C 0 ,因此 IC 3IC0 。 结论:一相接地的电容电流为正常运行时每相对地电容电流的3倍。
中性点运行方式
一、中性点不接地的电力系统
单相(C相)接地
(3)系统三相的线电压仍保持对称且大小不变。因此,对接于线电压的用 电设备的工作并无影响,无须立即中断对用户供电。
中性点运行方式
一、中性点不接地的电力系统
中性点不接地系统发生单相接地故障时产生的影响
单相接地时,在接地处有接地电流流过,会引起电弧,此电弧 的强弱与接地电流的大小成正比。
供配电系统基本知识
工程师技术培训项目
2021/3/18
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主要内容
电力系统(供配电系统)概述 中性点运行方式 电力线路的接线方式 变配电所的主接线方案 电气设备选择与校验 电力系统故障概述
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概述
电能是人们生产和生活的重要能源,属于二次能源。 发电厂将一次能源(如煤、油、水、原子能等)转换
当中性点直接接地时,接地电阻 近似为0,所以中性点与地之间的

电位相同,即 U n 0 。 单相短路时,故障相的对地电压
为零,非故障相的对地电压基本 保持不变,仍接近于相电压。
中性点运行方式
三、中性点直接接地的电力系统
❖ 中性点直接接地系统的应用
(1)110KV以上的超高压系统 目前我国110KV以上电力网均采用中性点直接 接地方式。 理由:高压电器的绝缘问题是影响电器设计和制造的关键,电器绝缘要求的 降低,直接降低了电器的造价,同时改善了电器的性能。
中性点运行方式
❖ TN系统
TN-C-S系统
兼有TN-C系统和TN-S系统的优点 常用于配电系统末端环境条件较差并且要求无电磁干扰的数据处 理或具有精密检测装置等设备的场所。 为确保PE和PEN安全可靠,除在电源中性点直接接地外,还必须 在以下地方重复接地:在架空线的干线和分支线的中端及沿线每 1km处,以及电缆和架空线在引入车间或大型建筑物处。
中性点运行方式
一、中性点不接地的电力系统
适用范围
我国60kV以下系统,特别是3~10kV系统, 一般采用中性点不接地运行方式。
中性点运行方式
二、中性点经消弧线圈接地的电力系统
在中性点不接地系统中,单相接地电流超过如下的规定数值: (1)3~10KV系统中,接地电流大于30A, (2)20KV及以上系统中,接地电流大于10A, 采用经消弧线圈接地的措施来减小接地电流,熄灭电弧,避免 过电压的产生。
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中性点运行方式
中性点运行方式
中性点非有效接地
中性点不接地 中性点经消弧线圈接地 中性点经高电阻接地
小接地电流系统
中性点有效接地
中性点直接接地 中性点经小阻抗接地
大接地电流系统
我国电力系统广泛采用的中性点接地方式主要有不接地,经消弧线圈接地及直接接地 三种。
中性点运行方式
一、中性点不接地的电力系统
我国6~10KV电力网和部分35KV电力网采用中性点不接地方式;110KV以上电 力网和380/220V低压电网均采用中性点直接接地方式;20KV及以上系统中单 相接地电流大于10A及3~10KV电力网中单相接地电流大于30A,其中性点均采 用经消弧线圈接地方式;我国一些大城市的10KV系统采用经低电阻接地的方 式。低压配电的380/220V三相四线制系统,通常接成TN系统。因其N线和PE线 的不同形式,又可分为TN-C、TN-S、TN-C-S三种系统。
正常运行
中性点运行方式
一、中性点不接地的电力系统
单相(C相)接地
(对地1)电C压相U对 B地=电U压B +为(-零U,非C )接= U地 B相C A,如相图对所地示电。压U A= U A+(- U C )=U AC ,B相
结论:当一相接地时,非接地两相对地电压均升高 3 倍,变为线电压。而 且,该两相对地电容电流 I C 0 也相应的增大 3 倍。
中性点运行方式
一、中性点不接地的电力系统
中性点不接地系统发生单相接地故障时产生的影响
单相接地故障时,由于线电压保持不变,对电力用户没有影响, 用户可继续运行,提高了供电可靠性。 为防止由于接地点的电弧及伴随产生的过电压,引起故障范围扩 大,在这种系统中必须装设交流绝缘监察装置,当发生单相接地故 障时,立即发出绝缘下降的信号,通知运行值班人员及时处理。 电力系统的有关规程规定:在中性点不接地的三相系统中发生单 相接地时,允许继续运行的时间不得超过2h,并要加强监视。 系统中电气设备和线路的对地绝缘必须按能承受线电压考虑设计, 从而相应地增加了投资。
成电能,再进行输送和分配,最后可以转换为其他 形式的能量(如机械能、光能、热能等)。
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概述
构成:发电厂、变电所、电力线路、用户
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中性点运行方式
星形接线变压器或发电机的中性点称为电力系统的中性点。
电力系统中性点接地方式与电压等级、单相接地短路电流、过电压水 平、继电保护和自动装置的配置等有关,直接影响电网的绝缘水平、 系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的运行安全以及对通 信系统的干扰等。
中性点运行方式
二、中性点经消弧线圈接地的电力系统
接地电流
超I •前C

90U°,w 电感电流
滞后
I
• L
90°,在U •接w 地处接地电流
和电感电流互相抵消,称为电感电流对接地电容电流的补偿。
适当选择消弧线圈的匝数,可使接地点的电流变得很小或等于零, 从而消除了接地处的电弧以及由电弧所产生的危害,消弧线圈也正是由 此得名。
中性点运行方式
❖ TN系统
(1)中性线(N线)的作用: ①用来接相电压为220V的单相用电设备; ②用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流; ③减少负载中性点的电压偏移。
(2)保护线(PE线)的作用:保障人身安全,防止触电事故发生。
保护零线PE是专门以防止触电为目的用来与系统中各设备或线路的金属 外壳、接地母线等作电气连接的导线。在正常工作时工作零线中有电流, 保护零线中不应有电流,如果保护零线中出现电流,则必定有设备漏电 情况发生。
电力线路的接线方式
电力线路结线方式选择的考虑因素
(1) 供配电系统的安全可靠; (2) 供配电系统的操作方便、灵活; (3) 供配电系统的运行经济; (4) 有利于发展; (5) 电源的数量、位置; (6) 供配电对象的负荷性质和大小; (7) 供配电对象的建筑布局;
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电力线路的接线方式
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电力线路的接线方式
1.高压放射式结线
(2)采用公共备用干线的放射式结线
特点: 和单回路放射式结线相比,除拥有其优点 外,供电可靠性得到了提高。 开关设备的数量和导线材料的消耗量比单 回路放射式结线有所增加。 应用: 一般用于供电给二级负荷;如果备用干线 采用独立电源供电且分支较少,则可用于 一级负荷。
中性点运行方式
❖ TT系统
中性点直接接地,引出中性线N。电气设备外露可导电部分经各 自的保护线PE分别直接接地。
❖ IT系统
中性点运行方式
中性点不直接接地或经阻抗接地,通常不引出中性线N,电气设 备外露可导电部分经各自保护线PE接地。
中性点运行方式
总结
电力系统的中性点通常采用不接地、经消弧线圈接地、直接接地和经低电阻 接地四种运行方式。前两种系统发生单相接地时,三个线电压不变,但会使 非接地相对地电压升高 3倍。因此,规定带接地故障运行不得超过两小时。 中性点直接接地系统发生单相接地时,则构成单相对地短路,引起保护装置 动作跳闸,切除接地故障。
❖当接地电流不大时,交流电流过零时电弧将自行熄灭,接地故障随之消失, 电网即可恢复正常运行;
❖当接地电流超过一定值时,将会产生稳定的电弧,形成持续的电弧接地, 高温的电弧可能损坏设备,甚至可能导致相间短路,尤其在电机或电器 内部发生单相接地出现电弧时最危险;
❖接地电流小于30A而大于5~10A时,有可能产生一种周期性熄灭与复燃 的间歇性电弧,将引起过电压,其幅值可达2.5~3倍的相电压,这个过 电压对于正常电气绝缘来说应能承受,但当绝缘存在薄弱点时,可能发 生击穿而造成短路,危及整个电网的安全。
中性点运行方式
❖ TN系统
TN-S系统
①公共PE线在正常情况下没有电流通过,因此不会对接在PE线上的其他 用电设备产生电磁干扰。②由于其N线与PE线分开,因此其N线即使断线 也并不影响接在PE线上的用电设备的安全。 该系统多用于环境条件较差,对安全可靠性要求较高及用电设备对抗电 磁干扰要求较严的场所。
(2)380/220V低压配电系统 我国380/220V低压配电系统也采用中性点直接 接地方式,而且引出中性线(N线)、保护线(PE线)或保护中性线(PEN 线),这样的系统,称为TN系统。
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