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中性点不接地系统.讲课稿


其中:
Ca 2Cb Cc
Ca Cb Cc
我们称 Ca 2Cb Cc 为电网不对称度,
Ca Cb Cc
它近似表示中性点对地电压与相电压的比值,它的绝对值为:
C a(C a C b) C b(C b C c) C c(C c C a) C a C b C c
显然,中性点的电压值与各相分布电容是否对称以及对称度有关,若 认为三相完全对称,即三相对地电容:
中性点不接地系统的特点:
中性点不接地系统发生单相永久性接地故障时, 中性点电位升高为相电压,非故障相对地电压上 升为根3倍相电压,即上升为线电压,相间电压不 变,依然是对称的,接地电流为正常一相电容电 流的3倍,系统仍然可以继续运行,在运行中找出 接地故障,消除故障后系统可以自动恢复运行。
但要注意,这种系统发生单相接地时,继续运行 的时间不能太长,一般不允许超过2h内,迅速发现并 消除故障。否则会扩大故障或损坏设备。
由于中性点不接地对地绝缘,地 中无电流通过,所以各相电流平衡

Ia+Ib+Ic 0
各相电流为:



I a ( U a + U o ) j C a ;



Ib

U b
+
Uo)
j Cb;



Ic

U c
+
Uo)
j Cc
将上式代入电流平衡方程,可以求得中性点实 际电压:
U •oU •aC a C a2 C C b b C cC cU •a
代入电压方程,可得:


Id j3cUc
由此可以看出该电流为正常是一相电容电流的 三倍。
中性点不接地系统单相接地向g 量图 UA
g
I cc
g
I ca
g
Ua
g
I cb
g
U c
O
g
g
Uc
Ub
g
I cc
电力线路单相接地故障由瞬时接地故障和永久接地 故障之分。像因为落雷引起的事故,一般不致于造成 永久接地,只是瞬间使得带电导线对地闪络,雷电流 消失后,如果电力系统固有的接地电流不大,短路点 的电弧可以自行熄灭,系统可以重新回复正常。
Ca =Cb =Cc
则不对称度

0 U o 0 ,但实般不为零,通常情况下不对称度在3.5%
左右,即中性点对地电压,为相电压的0.035倍。近似计算往往将其忽略,
认为

Uo
0
中性点不接地系统在运行过程中如果发生单相接地, 如图所示:
A


Ua
I ca
重庆水利电力职业技术学院
学习任务四 电力系统中性点运行方式
中性点不接地系统
中性点不接地系统如图所示。

Ua

Uc

Ia
O • Ub

Ib

Uo

Ic
A
B
C


UC
UB
Cb

UA
Cc
Ca
假设系统在理想状态下,且线路经过完 全换位,则,各相对地分布电容分别为 :
C a 、 C b 、 C c ,且 C a = C b = C c C 0
,即由相电压上升为线电压。但是单相接地后 系统的三相对称关系并未被破坏,仅中性点以 及各相对地电压发生变化,非故障相对地电压
值 增 大 为 3倍 相 电 压
假设各相对地电容相等,则流过接地点的接地电流 即为C相电容电流,即为:
• •
••


I d I c c ( I c a I c b ) (jc U A jc U B )
O


Uc
Ub
B

I cb


Uo
I cc
C

Id

UC
UB
Cb

UA
Cc
Ca
此时因C相接地,则C相电位为地电位,即为;零,则C 相与地形成的回路电压方程为:
••
UcUo 0
此时中性点对地电压是


Uc Uo
即中性点电压上升为相电压,其他两相对地电
压为: •



••




UAUaUo UaUc;UB UbUo UbUc
运行经验表明,对于10kV以下的电网,接地电流 一般不超过30A;对于35kV电压等级电力网,接地电 流不超过10A时,接地电流通常可以自动熄灭。接地 电流超过上述数值时,可能产生间歇性电弧或稳定燃 烧的电弧。间歇性电弧在系统中会引起电弧过电压, 过电压的数值随电弧重燃次数增加。实际测量表明, 其数值可以达到3.2倍左右,从而引起多相短路的危险。
对于35kV以下的电力网,由于线路绝缘水平比较 低,单相接地故障多,同时它们的线路较短,接地电 流较小,瞬间故障形成的接地电弧容易自行熄灭。另 外,由于电压较低,线路按照线电压设计绝缘所花费 用较少。所以接地电流不大于30A的10kV电网和接地 电流不大于10A的35kV电网、发电机直配系统,接地电 流小于5A时。均采用中性点不接地运行方式。
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