三相交流电力系统
中性点与大地之间的
电气连接方式,称为电网中性点接地方式。包括中性点直接接地、中性点不接地和经消弧线圈接地等方式。
中性点接地方式涉及电网的安全可靠性、经济性;同时直接影响系统设备绝缘水平的选择、
过电压水平及
继电保护方式、通讯干扰等。一般来说,电网中性点接地方式也就是
变电所中变压器的各级电压中性点接地方式。
中性点直接接地系统,也称
大接地电流系统。这种系统中一相接地时,出现除中性点以外的另一个接地点,构成了短路回路,接地故障相电流很大,为了防止设备损坏,必须迅速切断电源,因而供电可靠性低,易发生停电事故。但这种系统上发生单相接地故障时,由于系统中性点的钳位作用,使非故障相的对地电压不会有明显的上升,因而对系统绝缘是有利的。
缺点是供电可靠性较低:因为
中性点直接接地系统发生单相接地时,短路电流很大,必须断开故障电路,中断对用户的供电,故供电可靠性较低。单相短路电流很大,中性点直接接地系统发生单相短路时,相当于将电源的正负极直接短路,故短路电流很大,可能须选用大容量的开关,增加了投资。
中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时,接地电流与故障点的位置无关。由于残流很小,接地电弧可瞬间熄灭,有力地限制了电弧过电压的危害作用。继电保护和自动装置、避雷器、避雷针等,只能保护具体的设备、厂所和线路,而消弧线圈却能使绝大多数的单相接地故障不发展为相间短路,发电机可免供短路电流,变压器等设备可免受短路电流的冲击,继电保护和自动装置不必动作,断路器不必动作,从而对所在系统中的全部电力设备均有保护作用。
我国大部分6~10kV 和部分35 kV 高压电网采用中性点不接地运行方式。其主要特点是:当系统发生
单相接地时,各相间的电压大小和相位保持不变,三相系统的平衡没有遭到破坏,因此,在短时间内可以继续运行。但是,为了防止故障扩大,造成相间短路;或者单相弧光接地时, 使系统产生谐振而引起过电压,导致系统瘫痪,规定带故障点运行时间不得超过2h,这样较长时间带故障点运行给生产和调度造成很大的压力。
我国110kV及以上电网一般采用大电流接地方式,即
中性点有效接地方式(在实际运行中,为降低
单相接地电流,可使部分变压器采用不接地方式),包括
中性点直接接地和中性点经低阻接地。这样中性点电位固定为
地电位,发生
单相接地故障时,非故障
相电压升高不会超过1.4倍运行相电压;
暂态过电压水平也较低;
故障电流很大,
继电保护能迅速动作于跳闸,切除故障,系统设备承受
过电压时间较短。因此,大电流
接地系统可使整个系统设备绝缘水平降低,从而大幅降低造价。
6~35kV
配电网一般采用
小电流接地方式,即中性点非有效接地方式。包括中性点不接地、
高阻接地、经
消弧线圈接地方式等。在小电流接地系统中发生
单相接地故障时,由于
中性点非有效接地,
故障点不会产生大的
短路电流,因此允许系统短时间带故障运行。这对于减少用户停电时间,提高供电可靠性是非常有意义的。
随着两网改造的进行,中、小城市6~35kV配电网
电容电流有很大的增加,如不采取有效措施,将危及配电网的安全运行。