电力系统中性点运行方式有不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地或直接接地等多种。我国电力系统目前所采用的中性点接地方式主要有三种:即不接地、经消弧线圈接地和直接接地。小电阻接地系统在国外应用较为广泛,我国开始部分应用。
2、中性点经消弧线圈接地的三相系统
上面所讲的中性点不接地三相系统,在发生单相接地故障时虽还可以继续供电,但在单相接地故障电流较大,如35kV系统大于10A,10kV系统大于30A时,就无法继续供电。为了克服这个缺陷,便出现了经消弧线圈接地的方式。目前在35kV电网系统中,就广泛采用了这种中性点经消弧线圈接地的方式。
消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线圈,装设在变压器或发电机的中性点。当发生单相接地故障时,可形成一个与接地电容电流大小接近相等而方向相反的电感电流,这个滞后电压90°的电感电流与超前电压90°的电容电流相互补偿,最后使流经接地处的电流变得很小以至等于零,从而消除了接地处的电弧以及由它可能产生的危害。消弧线圈的名称也是这么得来的。当电容电流等于电感电流的时候称为全补偿;当电容电流大于电感电流的时候称为欠补偿;当电容电流小于电感的电流的时候称为过补偿。一般都采用过补偿,这样消弧线圈有一定的裕度,不至于发生谐振而产生过电压。
3、中性点直接接地
中性点直接接地的系统属于较大电流接地系统,一般通过接地点的电流较大,可能会烧坏电气设备。发生故障后,继电保护会立即动作,使开关跳闸,消除故障。目前我国110kV以上系统大都采用中性点直接接地。
对于不通等级的电力系统中性点接地方式也不一样,一般按下述原则选择:220kV以上电力网,采用中性点直接接地方式;110kV接地网,大都采用中性点直接接地方式,少部分采用消弧线圈接地方式;20~60kV的电力网,从供电可靠性出发,采用经消弧线圈接地或不接地的方式。但当单相接地电流大于10A时,可采用经消弧线圈接地的方式;3~10kV电力网,供电可靠性与故障后果是其最主要的考虑因素,多采用中性点不接地方式。但当电网电容电流大于30A时,可采用经消弧线圈接地或经电阻接地的方式;1kV以下,即220/380V三相四线制低压电力网,从安全观点出发,均采用中性点直接接地的方式,这样可以防止一相接地时换线超过250V的危险(对地)电压。特殊场所,如爆炸危险场所或矿下,也有采用中性点不接地的。这时一相或中性点应有击穿熔断器,以防止高压窜入低压所引起的危险。
4、中性点接地的优越性
在220/380V三相四线制低压配电网络中,配电变压器的中性点大都实行工作接地。这主要是因为这样做具有下述优越性:一是正常供电情况下能维持相线的对地电压不变,从而可向外(对负载)提供220/380V这两种不同的电压,以满足单相220V(如电灯、电热)及三相380V(如电动机)不同的用电需要。二是若中性点不接地,则当发生单相接地的情况时,另外两相的对地电压便升高为相电压的几倍。中性点接地后,另两相的对地电压便仍为相电压。这样,即能减小人体的接触电压,同时还可适当降低对电气设备的绝缘要求,有利于制造及降低造价。三是可以避免高压电窜到低压侧的危险。实行上述接地后,万一高低压线圈间绝缘损坏而引起严重漏电甚至短路时,高压电便可经该接地装置构成闭合回路,使上一级保护动作跳闸而切断电源,从而可以避免低压侧工作人员遭受高压电的伤害或造成设备损坏。所以,低压电网的配电中性点一般都要实行直接接地。
中性点有电源中性点与负载中性点之分。它是在三相电源或负载按Y型联接时才出现。对电源而言,凡三相线圈的首端或尾端连接在一起的共同连接点,称电源中性点,简称中点;而由电源中性点引出的导线便称中性线,简称中线,常用N表示。三相四线制中性点不接地系统和三相四线制中性点接地系统。
一般情况下,当中性点接地时,则称为零线;若不接地时,则称为中线。
配电系统的三点共同接地。为防止电网遭受过电压的危害,通常将变压器的中性点,变压器的外壳,以及避雷器的接地引下线共同于一个接地装置相连接,又称三点共同接地。这样可以保障变压器的安全运行。当遭受雷击时,避雷器动作,变压器外壳上只剩下避雷器的残压,减少了接地体上的那部分电压。
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电气工程施工
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