重庆水利电力职业技术学院ABCObUcUaUaIbIcICbCaCcAUBUCUoU中性点不接地系统中性点不接地系统如图所示。学习任务四电力系统中性点运行方式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:bcbc0,aaCCCCCCC、、且==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:bc0aIII++各相电流为:aabbcc;;abcIIIooo(U+U)jC(U+U)jC(U+U)jC将上式代入电流平衡方程,可以求得中性点实际电压:2abcoaaabcCCCUUUCCC2abcabcCCCCCC其中:我们称()()()aabbbcccaabcCCCCCCCCCCCC为电网不对称度,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:2abcabcCCCCCC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:bcaCCC==则不对称度00oU,但实际电网中各相对地电容总是有些不对称的,因而ρ一般不为零,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0oU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:ABCObUcUaUcaIcbIccIoUCbCaCcAUBUCUId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:0coUU此时中性点对地电压是coUU即中性点电压上升为相电压,其他两相对地电压为:;AaoacBbobcUUUUUUUUUU,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3值增大为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:dcccacb()()ABjcUjcUIIII3dcIjcU代入电压方程,可得: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量图aUbUcUcUOAUcaIcbIccIccI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。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。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。中性点不接地系统的特点: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。