文档介绍：浅论配电网中性点接地方式
浅论配电网中性点接地方式
摘要:电力系统中性点接地方式是一个涉及电力系统许多方面的综合性技术课题,它不仅涉及到电网本身的安全可靠性、过电压绝缘水平的选择,而且对通讯干扰、人身安全有重要影响。本文主要对配电网中性点接地方式进行了探讨分析。
关键词:配电网;运行方式;接地系统
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:
我国采用经消弧线圈接地方式已运行多年,但近几年有部分区域采用中性点经小电阻接地方式,它们都属于中性点不接地系统。随着采用电缆线路的用户日益增加,系统单相接地电容电流不断增加,导致电网内单相接地故障扩展为事故。世界各国对中压电网中性点接地方式有不同的观点及运行经验,在中压电网改造中,其中性点的接地方式问题,现已引起多方面的关注,面临着发展方向的决策问题。下面对分析中性点不同的接地方式与供电的可靠性。
即中性点不接地、中性点经消弧线圈接地系统、中性点直接接地系统:
中性点不接地系统
电力系统运行时,三相导体对地分布这电容,这些电容将引起附加电流。设正常运行时,三相系统时对称的,同时三项导体经过完全换位,故中性点N对地电位为零,各相对地电压对称且对应相电压相等;各相对地电容相等,各相对地电容对称,故地中无电容电流通过。
设U、V、W三相对地电容电流为ICU、ICV、ICW。
ICU=ICV=ICW==UωC=2UCπf式(1)
式中U——相对地电压,对称运行时与相电压值相等;
ω——角频率;
C——各相对地电容等效值;
f——频率;
Xc—各相对地容抗。
下图1的(a)、(b)、(c),分别为简化的中性点不接地三相系统正常运行的电路图和向量图。
下面分析中性点不接地系统的单相接地运行情况。
设W相K点发生金属性接地故障,如图所示。在网孔NkeN中,由基尔霍夫电压定律得
N+W =0,即N=-W式(2)
上式表明,当发生一相金属性接地时,中性点N的对地电压变为相电压,且与故障相电压相位相反。此时故障相对地电压为0,非故障相U、V相对地电压、为
=U +N=U-W =UW
=V +N=V-W =VW
上式说明,非故障相的对地电压由正常时的相电压变到故障后的线电压。因此,中性点不接地系统的电气设备的绝缘应按线电压设计。由图2知,与之间的夹角为 60°,与之间的电压,也是线电压,即三个线电压仍保持不变,也就是说,中性点不接地系统即使在发生一相金属性接地时,对用户的供电也没产生影响,故以该方式运行的系统供电可靠性高,但故障运行时间不能超过2小时。
由于非故障相的对地电压由相电压变到线电压,由式(1)知,此时非故障相U、V相的对地电容电流I’CU=I’CV=ICU=ICV,即非故障相的对地电容电流值是正常时一相电容电流的倍。
设电流的正方向是由电源流出,则接地电流İC与İ′CU和İ′CV的方向相反,故有
İC=-(İ′CU+ İ′CV)
由于İ′CU与İ′CV的夹角等于与之间的夹角为600,因此IC= İ′CU=&