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中性點不接地系統的主要優缺點

發表日期:2014-01-25 06:17:04   所屬分類:電阻柜技術百科   瀏覽 16870 次

如果電力系統的中性點不接地(對地絕緣),則它的對地電位就不會是固定的,而可能等于備種數値。

假如電力系統中的各個組件都沒有對地電容,那么在中性點不接地系統中,單相接地電流將等于零。但是實際上輸電線路的導線和電機電器的導電部分,各相對地和各相之間都存在著分布電容。這些電容將引起附加電流,在正常運行時,附加電流和負荷電流一起在各相之間流動,而在發生單相接地故障時,附加電流還將流過大地。

正常負荷電流和接地電流,在導線和繞組中所引起的壓降是很小的,一般可忽略不計,因而各條線路或整個電網的分布電容就可以用集中電容來代替,圖1-1(a)就是一個簡單的中性點不接地系統的等效電路,其中相間電容對于系統的接地特性影響很小,一般亦可不予考慮。

圖1-1簡單的中性點不接地系統的等效電路(a)和正常運行時的矢量圖(b)

當線路經過完善的換位時,各相導線的對地電容是相等的,因而平衡三相電壓作用在電網上的時候,各相電容上流過的電流將相等,幷彼此相差120°,所以,每一支路上的電壓也必然相等幷彼此相差120°。這樣一來,變壓器的中性點和電容組的中性點之間就不會有電位差,而電容組的中性點是接地的,所以變壓器的中性點亦具有地的電位。

如果線路不換位或換位不善,特別是在導線垂直排列的情況下,變壓器的中性點在正常運行時也會具有某一對地電位。

當一相(例如a相)發生接地故障時,這一相的對地電容上就不再有電流流過,該相的對地電位變為零,而另外兩相的對地電位將升高到線電壓,它們之間的相位也不再是相差120。,而是相差60°了(圖1-2)。

中性點不接地系統中發生單相接地故障

中性點不接地系統中發生一相接地時,流過故障點的接地電流主要是電容電流。當線路不太長時,接地電流的數值很小,不至于形成穩定的接地電弧,一般均能迅速自動熄滅。

所以中性點不接地系統的首要優點就在于:它能自動清除單相接地故障,而無需跳閘。不過當線路長度很大時,電容電流也相當大,上述特性將起變化,接地電弧不能自動熄滅,上述優點也就沒有了。在線路長度不大的情況下,不接地系統是各種中性點接地方式中跳閘次數最少的一種,因而在單回路輻射型供電系統中,它能較好地為用戶服務。

中性點不接地系統的主要缺點是:長期工作電壓與過電壓均較高,特別是存在電弧接地過電壓的危險,過電壓保護裝置的費用較大、效果較差,整個系統的絕緣水平因而也較高;此外,實現靈敏而有選擇性的接地保護實際上也比較困難。

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