电力系统的基本知识（电气设备运行维护课件）.pptx
中性点的运行方式
01
中性点不接地系统
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中性点不接地系统正常运行情况分析：
a)电路图
b)相量图
a)电路图
b)相量图
正常运行结论：
电源中性与地同电位，各相的相电压等于各相的对地电压
各相对地电容电流的大小相等ＩC0＝Ｕx／Ｘc，它们的相量和为零，地中没有电容电流。
单相接地故障：
假定C相发生单相金属性接地。
发生单相接地时的电压电流变化情况：
a)电路图
b)相量图
发生单相接地结论：
接地点流过的电容电流是正常每相对地电容电流的３倍，即
Ｉc＝３Ｉco
架空线路──Ｉc＝ＵＬ／350
＝(2.7～3.3)ＵＬ×10-3(A)
电缆线路──Ｉc＝0.1ＵＬ(A)
总接地电容电流：
发生单相接地危害：
⑴接地电流产生的弧光接地：
①Ｉc＜５A：瞬时性→自然熄灭；
②Ｉc＞30A：稳定性→烧毁设备→多相短路；
③Ｉc＞５～10A：间歇性→串联谐振过电压,高达2.5～３～3.5Ｕx。
发生单相接地处理要求：
一般要求：发电机内部小于Ｉc＜５A，10kV网络Ｉc＜30A，35kV网络Ｉc＜10A。
运行要求：可以继续工作不超过二小时，但应采取必要措施。用户承受的线电压正常；系统按线电压绝缘；一次绕组为额定相电压的电压互感器饱和，超过二小时易烧毁。
02
中性点直接接地系统
发生单相接地时的电压电流变化情况：
中性点直接接地系统
中性点始终为地的零电位不位移，形成接地短路，巨大的短路电流使保护动作断路器迅速切除接地故障部分，避免接地点的电弧持续。
特点：
供电可靠性差，通过ＺＣＨ来纠正
Ｉd(1)可能大于Ｉd(3)且单相磁场对弱电干扰；
不产生过电压，设备绝缘水平低20％，造价低。
不同接地方式的应用范围：
直接接地系统：
380／220V三相四线制系统
110kV及以上的系统
不接地系统
380V三相三线制系统
60kV及以下高压系统
10kV系统
20～60kV系统
发电机电压侧系统
03
中性点经消弧线圈接地系统
a)电路图
b)相量图
发生单相接地时的电压电流变化情况：
接地点流过的电容电流是正常每相对地电容电流的３倍，即Ｉc＝３Ｉco
发生单相接地结论：
超过允许值？
如果对地电容电流
单相接地故障：
在习惯规定方向下,
ＩL和ＩC在接地处相互抵消而实现补偿。
正常运行（理想）情况：
Ｕ0＝０→ＩL＝０，
消弧线圈不起作用。
完全补偿ＩL＝ＩC
即１／ωＬ＝３ωＣ；
串联谐振过电压危及绝缘。
欠补偿ＩL＜ＩC；
切除线路或频率下降可能谐振。
过补偿ＩL＞ＩC≯10A；
补偿方式：
Ｑh.e≥1.35ＩcＵx
补偿容量的选择
计算短路电流
01
短路的基础知识
电力系统运行有三种状态：正常运行状态、非正常运行状态和短路故障。短路就是指不同电位导电部分之间的不正常短接。
短路：系统中各种类型不正常的相与相之间或相与地之间的短接。
1.设备原因
指电气设备、元件的损坏。如设备绝缘部分自然老化或设备本身有缺陷，正常运行时被击穿导致短路；设计、安装、维护不当所造成的设备缺陷最终发展成短路等。
2.自然原因
由于气候恶劣，如大风、低温、导线覆冰等引起架空线倒杆断线；因遭受直击雷或雷电感应，导致设备过电压或绝缘被击穿等。
3.人为原因
工作人员违反操作规程，带负荷拉闸造成相间弧光短路；违反电业安全工作规程，带接地刀闸合闸造成金属性短路；人为疏忽接错线造成短路；运行管理不善，造成小动物进入带电设备内形成短路事故等。
短路故障产生的原因
短路故障的危害
短路电流的热效应
短路电流的电动力效
短路时系统电压下降
不对称短路的磁效应
短路时的停电事故
破坏系统稳定性，造成系统瓦解
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危害
短路形式
短路种类
短路电流计算的目的
1.电气主接线比选
短路电流计算可为不同方案进行技术经济比较，并为确定是否采取限制短路电流措施等提供依据。
2.确定中性点接地方式
对于35kV、10kV供配电系统，根据单相短路电流可确定中性点接地方式。
短路电流计算的目的
3.选择导体和电器
如选择断路器、隔离开关、熔断器、互感器、母线、绝缘子、电缆、架空线等。其中包括计算三相短路冲击电流、冲击电流有效值以校验电气设备电动力稳定度，计算三相短路电流稳态有效值用以校验电气设备及载流导体的热稳定性，计算三相短路容量以校验断路器的开断能力等。
短路电流计算的目的
4.验算接地装置的跨步电压和接触电压。
5.选择继电保护装置和整定计算
在考虑正确、合理地装设保护装置和校验保护装置灵敏度时，不仅要计算短路