1發(fā)電機及變壓器中性點的接地方式11電力系統(tǒng)中性點接地方式電力系統(tǒng)中性點的接地方式主要分兩大類：中性點非直接接地和中性點直接接地。1.1.1中性點非直接接地。中性點非直接接地可分為三種形式：（1）中性點不接地。中性點不接地方式最簡單，單相接地時允許帶故障運行兩小時，供電連續(xù)性好，接地電流僅為線路及設(shè)備的電容電流。但由于過電壓水平高，要求有較高的絕緣水平，不宜用于110kV及以上電網(wǎng)。在6-63kV電網(wǎng)中，則采用中性點不接地方式，但電容電流不能超過允許值，否則接地電弧不易自熄，易產(chǎn)生較高弧光間歇接地過電壓，波及整個電網(wǎng)。,1,（2）中性點經(jīng)消弧線圈接地。當接地電容電流超過允許值時，要采用消弧線圈補償電容電流，保證接地電弧瞬間熄滅，以消除弧光間歇接地過電壓。（3）中性點經(jīng)高電阻接地。當接地電容電流超過允許值時，也可以采用中性點經(jīng)高電阻接地方式。此接地方式和經(jīng)消弧線圈接地方式相比，改變了接地電流相位，加速泄放回路中的殘余電荷，促使接地電弧自熄，從而降低弧光間隙接地過電壓，同時可提供足夠的電流和零序電壓，使接地保護可靠動作，一般用于大型發(fā)電機中性點。,2,1.1.2中性點直接接地。直接接地方式的單相短路電流很大，線路或設(shè)備須立即切除，增加了斷路器負擔，降低供電連續(xù)性。但由于過電壓較低，絕緣水平可下降，減少了設(shè)備造價，特別是在高壓和超高壓電網(wǎng)，經(jīng)濟效益顯著。故適用于110kV及以上電網(wǎng)中。1.1.3110500kV系統(tǒng)應該采用有效接地方式，即系統(tǒng)在各種條件下應該使零序與正序電抗之比(X0X1)為正值且不大于3，而其零序電阻與正序電抗之比(R0X1)為正值且不大于1。110kV及220kV系統(tǒng)中變壓器中性點直接或經(jīng)低阻抗接地，部分變壓器中性點也可不接地。330kV及500kV系統(tǒng)中不允許變壓器中性點不接地運行。6kV和10kV配電系統(tǒng)以及發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)，單相接地故障電容電流較小時，為防止諧振、間歇性電弧接地過電壓等對設(shè)備的損害，可采用高電阻接地方式。,3,1.1.4電力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程DL/T5429-2009中6.5.3中性點接地的要求中規(guī)定“中性點直接接地的電網(wǎng)，變壓器中性點接地臺數(shù)和地點的選擇應根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)過電壓的倍數(shù)，及對系統(tǒng)繼電保護的影響等要求進行。在進行遠景水平年的系統(tǒng)單相接地短路電流計算分析時，可按下列原則考慮：1設(shè)備絕緣水平要求中性點接地的變壓器，其中性點必須接地。2中低壓側(cè)有電源的變電站或樞紐變電站每條母線應有一臺變壓器中性點接地，當需要限制系統(tǒng)單相接地短路電流，且系統(tǒng)繼電保護允許時，則該變電站的變壓器中性點可不接地，但電網(wǎng)中任一點的綜合零序電抗不得大于綜合正序電抗的3倍。3發(fā)電廠有多臺220kV及以下升壓變壓器時，應有12臺變壓器中性點接地。4330kV及以上變壓器中性點宜全部接地。,4,1.1.5消弧線圈的應用a）消弧線圈的容量應根據(jù)系統(tǒng)510年的發(fā)展規(guī)劃確定，并應按下式計算：式中：Q補償容量，kVA；K系數(shù)，過補償取1.35，欠補償按脫諧度確定IC電網(wǎng)或發(fā)電機回路的電容電流，A；Un電網(wǎng)或發(fā)電機回路的額定線電壓，kV。b）裝在電網(wǎng)的變壓器中性點的消弧線圈，以及具有直配線的發(fā)電機中性點的消弧線圈應采用過補償方式。對于采用單元連接的發(fā)電機中性點的消弧線圈，宜采用欠補償方式。C）系統(tǒng)中消弧線圈裝設(shè)地點應符合下列要求：應保證系統(tǒng)在任何運行方式下，大部分電網(wǎng)不得失去消弧線圈的補償。不應將多臺消弧線圈集中安裝在一處，并因避免電網(wǎng)僅裝一臺消弧線圈。,5,12主變壓器中性點接地方式1.2.1主變壓器的110500kV側(cè)采用中性點直接接地方式，以降低設(shè)備絕緣水平。(1)凡是自耦變壓器，其中性點須要直接接地或經(jīng)小阻抗接地。(2)凡中、低壓有電源的升壓站和降壓變電所至少應有一臺變壓器直接接地。(3)變壓器中性點接地點的數(shù)量應使電網(wǎng)所有短路點的綜合零序電抗與綜合正序電抗X0X1小于3。以使單相接地時健全相上工頻過電壓不超過閥型避雷器的滅弧電壓；X0X1尚應大于115，以使單相接地短路電流不超過三相短路電流。,6,(4)普通變壓器的中性點都應經(jīng)隔離開關(guān)接地，以便于運行調(diào)度靈活選擇接地點。當變壓器中性點可能斷開運行時，若該變壓器中性點絕緣不是按線電壓設(shè)計，應在中性點裝設(shè)避雷器保護。(5)選擇接地點時應保證任何故障形式都不應使電網(wǎng)解列成為中性點不接地的系統(tǒng)。雙母線接線接有兩臺及以上主變壓器時，可考慮兩臺主變壓器中性點接地。1.2.2主變壓器663kV側(cè)采用中性點不接地方式，以提高供電連續(xù)性。但當單相接地電流大于允許值時，中性點應經(jīng)消弧線圈接地。,7,1.3發(fā)電機中性點接地方式1.3.1發(fā)電機中性點采用的接地方式。發(fā)電機內(nèi)部發(fā)生單相接地故障時，接地點流過的電流是發(fā)電機本身及其引出回路所連接元件的對地電容電流。當超過允許值時，將燒傷定子鐵芯，進而損壞定子繞組絕緣，引起匝間或相間短路，故需要在發(fā)電機中性點采取措施，以保護發(fā)電機免遭損壞。發(fā)電機中性點可采用不接地、經(jīng)消弧線圈或高電阻接地的方式。容量為300MW及以上的發(fā)電機應采用中性點經(jīng)消弧線圈或高電阻接地的方式。320kV具有發(fā)電機的系統(tǒng)，發(fā)電機內(nèi)部發(fā)生單相接地故障不要求瞬時切機時，如單相接地故障電容電流不大于表1.3.1（電氣一次手冊表26，70頁）所示允許值時，應采用不接地方式。大于該允許值時，應采用消弧線圈接地方式，且故障點殘余電流也不得大于該允許值。消弧線圈可裝在廠用變壓器中性點上，也可裝在發(fā)電機中性點上。,8,表1.3.1發(fā)電機接地故障電流允許值,9,1.3.2發(fā)電機中性點的不接地方式（1）單相接地電流應不超過允許值。（2）發(fā)電機中性點應裝設(shè)電壓為額定相電壓的避雷器，防止三相進波在中性點反射引起過電壓；在出線端應裝設(shè)電容器和避雷器，以削弱當有發(fā)電機電壓架空直配線時，進入發(fā)電機的沖擊波陡度和幅值。（3）適用于125MW及以下的中小機組。1.3.3發(fā)電機中性點經(jīng)消弧線圈接地方式（1）對具有直配線的發(fā)電機，宜采用過補償方式；對單元接線的發(fā)電機，宜采用欠補償方式。（2）經(jīng)補償后的單相接地電流一般小于1A；因此，可不跳閘停機，僅作用于信號。（3）消弧線圈可接在直配線發(fā)電機的中性點上，也可接在廠用變壓器的中性點上。當發(fā)電機為單元連接時，則應接在發(fā)電機的中性點上。(4)適用于單相接地電流大于允許值的中小機組或200MW及以上的大機組要求能帶單相接地故障運行時。,10,1.3.4發(fā)電機中性點經(jīng)高電阻接地方式（1）發(fā)電機中性點經(jīng)高電阻接地后，可達到：限制過電壓不超過26倍額定相電壓；限制接地故障電流不超過10-15A；為定子接地保護提供電源，便于檢測。發(fā)電機內(nèi)部發(fā)生單相接地故障要求瞬時切機時；宜采用高電阻接地方式。為減小電阻值，電阻器一般接在發(fā)電機中性點變壓器的二次繞組上，用于限制過電壓及過大接地故障電流，電阻值的選擇應保證接地保護不帶時限立即跳閘停機。部分引進機組也有不接配電變壓器而直接接人數(shù)百歐姆的高電阻。（2）發(fā)生單相接地時，總的故障電流不宜小于3A，以保證接地保護不帶時限立即跳閘停機。（3）適用于200MW及以上的大機組。,11,復習題1.直接接地電力系統(tǒng)中的自耦變壓器，其中性點應如何接地？B（A）不接地（B）直接接地（C）經(jīng)避雷器接地（D）經(jīng)放電間隙接地根據(jù)電力工程電氣設(shè)計手冊1第2-7節(jié)二、1、（1）凡是自耦變壓器，其中性點須要直接接地或經(jīng)小阻抗接地（70頁）或電力系統(tǒng)手冊193頁，（2011年考題）2.直接接地系統(tǒng)中，當采用普通變壓器時，中性點回路（A）。（A）應裝設(shè)隔離開關(guān)；（B）不應裝設(shè)隔離開關(guān)；（C）不宜裝設(shè)隔離開關(guān)；（D）可裝設(shè)隔離開關(guān)。電力工程電氣設(shè)計手冊1第2-7節(jié)二、1、（5）所有普通變壓器的中性點都應經(jīng)隔離開關(guān)接地（70頁）,12,3.變電所擴建后，35kV出線規(guī)模增加，若該35kV系統(tǒng)總的單相接地故障電容電流為22.2A，且允許短時單相接地運行，計算35kV中性點接地應選擇下列哪種接線方式？(2010第二天上午案例題）（A）35kV中性點不接地，不需要裝設(shè)消弧線圈（B）35kV中性點經(jīng)消弧線圈接地，消弧線圈容量：450kVA（C）35kV中性點經(jīng)消弧線圈接地，消弧線圈容量：800kVA（D）35kV中性點經(jīng)消弧線圈接地，消弧線圈容量：630kVA答案：【D】解答過程：根據(jù)交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合DL/T620-1997規(guī)程3.1.2條a）所有35kV、66kV系統(tǒng)，10A。中性點應經(jīng)消弧線圈接地。又根據(jù)導體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定DL/T5222-2005第18.1.4，式18.1.4消弧線圈的補償容量，可按下式計算=1.3522.235/1.732=605.6KVA,13,其中k為補償系數(shù)，過補償取1.35。k的取值可根據(jù)DL/T5222-2005第18.1.6條：裝在電網(wǎng)變壓器中性點的消弧線圈，以及具有直配線的發(fā)電機中性點的消弧線圈應采用過補償方式。故選D。4、某一般性質(zhì)的220kV變電所，2臺相同的主變，三相電壓為220/110/10kV。兩臺主變壓器同時運行的負載為65，220kV架空進線2回，110kV架空出線8回，10kV電纜負荷出線12回，設(shè)兩段，每段母線出線6回，每回電纜平均長6km。電容電流為2A/km，請回答下列問題。該變電所每臺變壓器配置一臺過補償10kV消弧線圈，其計算容量為下列哪項數(shù)值？(2012）（A）1122KVA（B）972KVA（C）561KVA（D）416KVA答案：【C】解答過程：根據(jù)導體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定DL/T5222-2005第18.1.4，式18.1.4消弧線圈的補償容量，可按下式計算=1.3566210/1.732=561.2KVA，故選C。,14,5、假定10.5kV母線上連接有發(fā)電機、變壓器和直配線，在發(fā)生單相接地故障時，直配線總的對地電容電流為3A，發(fā)電機每相對地電容為0.1微法，如忽略母線、變壓器低壓繞組等其他元件的對地電容電流，若允許發(fā)電機帶單相接地故障運行，請分析計算發(fā)電機中性點消弧線圈應選擇下列哪項數(shù)值？（A）22kVA（B）25kVA（C）30kVA（D）28kVA答案：C2006年考題解答過程：根據(jù)電氣工程電氣設(shè)計手冊（1）80頁（31）公式又根據(jù)導體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定DL/T5222-2005第18.1.4，式18.1.4消弧線圈的補償容量，發(fā)電機Ic=1.73223.14259500.110610.51030.571（A）1.353.57110.5/1.732=29.23（KVA）,15,其中k為補償系數(shù)，過補償取1.35。k的取值可根據(jù)DL/T5222-2005第18.1.6條：裝在電網(wǎng)變壓器中性點的消弧線圈，以及具有直配線的發(fā)電機中性點的消弧線圈應采用過補償方式。故選C。6.某新建電廠一期安裝兩臺300MW機組，機組采用發(fā)電機、變壓器組單元接線接入廠內(nèi)220kV配電裝置，發(fā)電機額定電壓20kV，中性點采用消弧線圈接地，20kV系統(tǒng)每相對地電容0.45微法，消弧線圈的補償容量應選擇下列哪項數(shù)值？（過補償系數(shù)K取1.35，欠補償系數(shù)K取0.8）(2011第二天上午案例題）（A）26.1kVA（B）45.17kVA（C）76.22kVA（D）78.24kVA答案：【B】解答過程：根據(jù)電氣工程電氣設(shè)計手冊（1）80頁電容電流計算，（公式31）及根據(jù)DL/T5222-2005第18.1.4，式18.1.4消弧線圈的補償容量，IC=1.73223.14259500.450.00120=4.89A=0.84.8920/1.732=45.17（KVA）其中k為補償系數(shù)，欠補償取0.8。k的取值可根據(jù)DL/T5222-2005第,16,18.1.6條，對于采用單元連接的發(fā)電機中性點的消弧線圈，為了限制電容耦合傳遞過電壓以及頻率變動等對發(fā)電機中性點位移電壓的影響，應采用欠補償方式。故選B。7、某220kV變電所，其35kV側(cè)共有8回出線，均采用架空線路（無架空接地），總長度為140km，架空線路單相接地電容電流為多少？該變電所內(nèi)是否需裝設(shè)消弧線圈？如需裝容量為多少？(2012第一天上午客觀題）A、8.49A，不需裝設(shè)消弧線圈B、13.23A，需裝設(shè)消弧線圈，容量為625kVAC、16.17A，不需裝設(shè)消弧線圈D、13.23A，需裝設(shè)消弧線圈，容量為361kVA答案：【D】解答過程：求架空線路的電容電流值,（電力系統(tǒng)手冊190頁）或電力工程電氣設(shè)計手冊（一次）（633）261頁，電力工程設(shè)計手冊2-7P.70頁：及當20-63kV單相接地故障電流超過10A時，中性點應經(jīng)消弧線圈接地。IC=（2.73.3）UeL=2.7351400.00113.23A，=1.3513.2335/1.732=360.92KVA，故選D。,17,8、某電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)一座220kV變電所，安裝2臺主變，三相電壓為220/110/10kV。220kV、110kV為雙母線接線，10kV為單母線分段接線。220kV出線4回，10kV電纜出線16回，每回長2km。110kV出線無電源,請回答下列問題。(2011第二天上午案例題）請計算該變電所10kV系統(tǒng)電纜線路單相接地電容電流應為下列哪項數(shù)值？（A）2A（B）32A（C）1.23A（D）320A答案：【B】解答過程：電纜線路的單相接地電容電流值,（電力系統(tǒng)手冊191頁）或電力工程電氣設(shè)計手冊（一次）262頁IC=0.1UeL=0.11016232A，故選B。,18,9.666kV系統(tǒng)可采用中性點不接地系統(tǒng)，以提高供電連續(xù)性，但單相接地電流大于允許值時，可裝設(shè)消弧線圈。（1）對3566kV而言，單相接地電容電流允許值為（B）。A.5A；B.10A；C.15A；D.20A。根據(jù)交