为什么变压器中性点接地(工作接地)
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为什么变压器中性点接地(工作接地)
工作接地现在广泛使用的三夏天四线制供电系统,配电变压器的中性点一般是直接接地的,这种接地叫工作接地.从配电变压器(或发电机)的中性点引出一线叫中线(亦称工作零线).这种三相四线制的三个线端之间电压为220 伏,叫相电压,供照明或小型单相动力用. 为什么三相四线供电系统的中性点一般要与大地连接呢?其作用是这样的: (一) 可迅速切断故障设备.在中性点不接地的代电系统中,一相发生接地, 接地电流很小,不足以使保护装置动作来切除故障设备.在中性点直接接地的供电系统中,发生单相接地,将引起较大的单相接地短路电流,能使保护装置迅速动作,切除故障设备. (二) 减低人体所承受的触电电压.在中性点不接地的系统中,当一相接地, 而人身又触及另一相时,人体所随的电压为380 伏的线电压.但对中性点接地的系统来说,当人身触及一相时,所随的电压为220 伏的电压. (三) 减低电力线路和用电设备的绝缘水平,降低成本.在中性点接地的系统中,每相对地的电压是相电压,因此这种系统的电力线路和用电设备其导电部分对地或者对金属外壳的绝缘水平可按相电压来设计,成本降低.但中性点不接地系统,其绝缘则要按线电压来考虑.成本较高.
变压器中性点接地方式分析与探讨
变压器中性点接地方式分析与探讨 [摘要] 概述目前电网中变压器中性点接地方式,进行分析与探讨,提出看法和发展方向 [关键词] 中性点方式优点缺点发展方向 1.概述 中压电网以35KV、10KV、6KV三个电压电压应用较为普遍,其均为中性点非接地系统,但是随着供电网络的发展,特别是采用电缆线路的用户日益增加,使得系统单相接地电容电流不断增加,导致电网内单相接地故障扩展为事故。我国电气设备设计规范中规定35KV电网如果单相接地电容电流大于10A,3KV —10KV电网如果接地电容电流大于30A,都需要采用中性点经消弧线圈接地方式,而《城市电网规划设计导则》(施行)第59条中规定“35KV、10KV城网,当电缆线路较长、系统电容电流较大时,也可以采用电阻方式”。因对中压电网中性点接地方式,世界各国也有不同的观点及运行经验,就我国而言,对此在理论界、工程界也是讨论的热点问题,在中压电网改造中,其中性点的接地方式问题,现已引起多方面的关注,面临着发展方向的决策问题。 2.中性点不同的接地方式与供电的可靠性 在我国中压电网的供电系统中,大部分为小电流接地系统(即中性点不接地或经消弧线圈或电阻接地系统)。我国采用经消弧线圈接地方式已运行多年,但近几年有部分区域采用中性点经小电阻接地方式,为此对这两种接地方式作以分析,对于中性点不接地系统,因其是一种过度形式,其随着电网的发展最终将发展到上述两种方式。 2.1中性点经小电阻接地方式 世界上以美国为主的部分国家采用中性点经小电阻接地方式原因是美国在历史上过高的估计了弧光接地过电压的危害性而采用此种方式用以泄放线路上的过剩电荷来限制此种过电压。中性点经小电阻接地方式中,一般选择电阻的值较小。在系统单相接地时,控制流过接地点的电流在500A左右,也有的控制在100A左右,通过流过接地点的电流来启动零序保护动作,切除故障线路。其优缺点是: 2.1.1.系统单相接地时,健全相电压不升高或生幅较小,对设备绝缘等级要求较低,其耐压水平可以按相电压来选择。 2.1.2.接地时由于流过故障线路的电流较大零序过流保护有较好的灵敏度可以
变压器中性点接地刀闸的操作
变压器中性点接地刀闸的操作 变压器中性点接地刀闸的切换,是变压器操作中的重要内容之一。在电网实际操作中,应注意以下事项: 1.对变压器进行操作前,一般应先推上变压器中性点接地刀闸,操作完毕后,再将变压器中性点刀闸置于系统要求的位置,以防止操作过电压危及设备安全。 2.在三圈变压器高压侧停电,中、低压侧运行的方式下,应推上高压侧中性点接地刀闸。 因为在这种方式下,虽然变压器高压侧开关在断开位置,但其高压绕组仍处于运行状态,为 保证该方式下变压器高压侧发生故障时,零序电流等保护能够正确动作,故应推上变压器中 性点接地刀闸。 3.变压器停电检修时,应拉开其中性点接地刀闸。不论是中性点直接接地还是中性点不接地系统,正常运行中其中性点都存在一定的位移电压,该中性点位移电压在系统发生单相 接地等故障时会增大。如果在停电检修时不将检修设备中性点与运用中设备的中性点断开, 就有可能使这些电压通过中性点传递到检修设备上去,危及人身和设备的安全。因此,拉开 被检修设备的中性点地刀,应作为现场保证安全的技术措施之一予以落实。
4.同一厂站多台变压器间中性点接地刀闸的切换,为保证电网不失去应有的接地点,应采用先合后拉的操作方式,即先合上备用接地点刀闸,再拉开工作接地点刀闸。 5.自耦变压器和绝缘有特殊要求的变压器中性点,应采取直接接地方式,不宜切换。由于自耦变压器的特殊结构,其一、二次绕组之间不仅存在磁的联系,而且还有电的联系,为避免高压侧网络发生单相接地故障时,在低压绕组上出现超过其绝缘水平的过电压,其中性点必须直接接地。对于绝缘有特殊要求的变压器,为防止过电压危及设备安全,其中性点也宜直接接地。 6.对变压器中性点接地刀闸的操作,必须同步进行零序保护的切换。在一、二次切换操作过程中,操作人员必须根据现场变压器零序保护的配置和实际接线,合理安排一、二次操作步骤,严防不合理的操作顺序引发操作事故。 7.变压器中性点接地运行方式的变更,应根据系统总体要求,按照保持网络零序阻抗基本不变的原则,由调度下令进行
变压器中性点接地方式的选择
变压器中性点接地方式的选择 变压器中性点接地方式的选择原则: 系统中变压器的中性点是否接地运行原则是:应尽量保持变电所零序阻抗基本不变,以保持系统中零序电流的分布不变,并使零序电流电压保护有足够的灵敏度和变压器不致于产生过电压危险,一般变压器中性点接地有如下原则: (1)电源端的变电所只有一台变压器时,其变压器的中性点应直接接地运行。 (2)变电所有两台及以上变压器时,应只将一台变压器中性点直接接地运行,当该变压器停运时,再将另一台中性点不接地变压器改为中性点直接接地运行。若由于某些原因,变电所正常情况下必须有两台变压器中性点直接接地运行,则当其中一台中性点直接接地变压器停运时,应将第三台变压器改为中性点直接接地的运行。 (3)双母线运行的变电所有三台及以上变压器时,应按两台变压器中性点直接接地的方式运行,并把它们分别接于不同的母线上,当其中一台中性点直接接地变压器停运时,应将另一台中性点不接地变压器改为中性点直接接地运行。 (4)低电压侧无电源的变压器的中性点应不接地运行,以提高保护的灵敏度和简化保护接线。 (5)对于其他由于特殊原因的不满足上述规定者,应按特殊情况临时处理,例如,可采用改变保护定值,停用保护或增加变压器接地运行台数等方法进行处理,以保证保护和系统的正常运行。
系统中各变压器中性点接地情况: 已知条件已给出: (1)网络运行方式 最大运行方式:机组全投 最小运行方式:B厂停1号机组,D厂停2号机组。 (2)各变压器中性点接地情况 发电厂B: 最大运行方式运行时,变压器2号(或3号)中性点接地,未接地的变压器中性点设置接地开关,用于接地倒换。 最小运行方式运行时, 3号变压器中性点直接接地。 发电厂D: 最大运行方式运行时,110KV母线下,变压器1(或2)中性点接地,未接地的变压器中性点设置接地开关,用于接地倒换;35KV母线下,5号变压器中性点不直接接地。 最小运行方式运行时,110KV母线下,变压器1中性点接地,35KV母线下,5号变压器中性点不直接接地。 发电厂C: 由于变压器1、2的低压侧无电源,因此中性点不接地运行。 发电厂E: 由于变压器1、2的低压侧无电源,因此中性点不接地运行。 发电厂F: 由于变压器1、2的低压侧无电源,因此中性点不接地运行。
变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护的构成及工作原理
变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护的构成及工作原理 (2007-01-07 22:41:40) 转载▼ 分类:工作 目前大电流接地系统普遍采用分级绝缘的变压器,当变电站有两台及以上的分级绝缘的变压器并列运行时,通常只考虑一部分变压器中性点接地,而另一部分变压器的中性点则经间隙接地运行,以防止故障过程中所产生的过电压破坏变压器的绝缘。为保证接地点数目的稳定,当接地变压器退出运行时,应将经间隙接地的变压器转为接地运行。由此可见并列运行的分级绝缘的变压器同时存在接地和经间隙接地两种运行方式。为此应配置中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护。这两种保护的原理接线如图23所示 中性点直接接地零序电流保护:中性点直接接地零序电流保护一般分为两段,第一段由电流继电器1、时间继电器2、信号继电器3及压板4组成,其定值与出线的接地保护第一段相配合,0.5s切母联断路器。第二段由电流继电器5、时间继电器6、信号继电器7和8压板9和10等元件组成,。定值与出线接地保护的最后一段相配合,以短延时切除母联断路器及主变压器高压侧断路器,长延时切除主变压器三侧断路器。 中性点间隙接地保护:当变电站的母线或线路发生接地短路,若故障元件的保护拒动,则中性点接地变压器的零序电流保护动作将母联断路器断开,如故障点在中性点经间隙接地的变压器所在的系统中,此局部系统变成中性点不接地系统,此时中性点的电位将升至相电压,分级绝缘变压器的绝缘会遭到破坏,中性点间隙接地保护的任务就是在中性点电压升高至危及中性点绝缘之前,可靠地将变压器切除,以保证变压器的绝缘不受破坏。间隙接地保护包括零序电流保护和零序过电压保护,两种保护互为备用。 零序电流保护由电流继电器12、时间继电器13、信号继电器14和压板15组成。一次启动电流通常取100A 左右,时间取0.5s。110kV变压器中性点放电间隙长度根据其绝缘可取115~ 158mm ,击穿电压可取63kV(有效值)。当中性点电压超过击穿电压(还没有达到危及变压器中性点绝缘的电压)时,间隙击穿,中性点有零序电流通过,保护启动后,经0.5s延时切变压器三侧断路器。 零序电压保护由过电压继电器16、时间继电器17、信号继电器18及压板19组成,电压定植按躲过接地故障母线上出现的最高零序电压整定,110kV系统一般取150V;当接地点的选择有困难、接地故障母线3Uo电压较高时,也可整定为180V,动作时间取0.5s。
变压器中性点接地方式分析与探讨(7)
筑龙网W W W .Z H U L O N G .C O M 变压器中性点接地方式分析与探讨 周志敏 1.概 述 中压电网以35KV、10KV、6KV 三个电压电压应用较为普遍,其均为中性点非接地系统,但是随着供电网络的发展,特别是采用电缆线路的用户日益增加,使得系统单相接地电容电流不断增加,导致电网内单相接地故障扩展为事故。我国电气设备设计规范中规定35KV 电网如果单相接地电容电流大于10A,3KV—10KV 电网如果接地电容电流大于30A,都需要采用中性点经消弧线圈接地方式,而《城市电网规划设计导则》(施行)第59条中规定“35KV、10KV 城网,当电缆线路较长、系统电容电流较大时,也可以采用电阻方式”。因对中压电网中性点接地方式,世界各国也有不同的观点及运行经验,就我国而言,对此在理论界、工程界 也是讨论的热点问题,在中压电网改造中,其中性点的接地方式问题,现已引起多方面的关注,面临着发展方向的决策问题。 2.中性点不同的接地方式与供电的可靠性 在我国中压电网的供电系统中,大部分为小电流接地系统(即中性点不接地或经消弧线圈或电阻接地系统)。我国采用经消弧线圈接地方式已运行多年,但近几年有部分区域采用中性点经小电阻接地方式,为此对这两种接地方式作以分析,对于中性点不接地系统,因其是一种过度形式,其随着电网的发展最终将发展到上述两种方式。 2.1中性点经小电阻接地方式 世界上以美国为主的部分国家采用中性点经小电阻接地方式 原因是美国在历史上过高的估计了弧光接地过电压的危害性 而采用此种方式用以泄放线路 上的过剩电荷来限制此种过电压。中性点经小电阻接地方式中,一般选择电阻的值较小。在系统单相接地时,控制流过接地点的电流在500A 左右,也有的控制在100A 左右,通过流过接地点的电流来启动零序保护动作,切除故障线路。其优缺点是: 2.1.1.系统单相接地时,健全相电压不升高或生幅较小,对设备绝缘等级要求较低,其耐压水平可以按相电压来选择。 2.1.2.接地时由于流过故障线路的电流较大零序过流保护有较好的灵敏度
变压器的PE线和中性点接地线施工
变压器的PE线和中性点接地线施工 中性线与接地极的连接宜采用焊接,接地线与电气设备的连接可用螺栓和焊接,用螺栓时应设防松螺帽或防松垫片. PE线可用电缆,一般与相线相等,但要不小于相线的一半,变压器中性点接地线大小要考虑最大不平衡电流的影响, 中性点不要那么大,铜25mm2,钢50mm2 一般低压配电系统的中性点为什么要接地? 一般都将配电变压器的中性点进行工作接地(或称系统接地)变压器中心点引出的N 线,在变压器出用排连到低压柜,在此另引一根接地与接地体相连,在此同时引的接地线到低压柜的就叫PE线,其实在变压器的中心点处(N\PE\接地体的连接线)是连在一起的.在次分开后就叫法不同,使用也不同了. (1)在正常供电情况下,能保持相线对地电压基本稳定,从而可对负荷实行两种电压供电,即380伏供动力负荷,220伏供照明、电热等民用负荷或工业负荷。 (2)与中性点不接地系统(如IT系统)相比,更符合现代工业供配电的需要,所受限制较少,而相对安全性则高。 (3)可以避免高压向低压窜电…… 低压配电系统 它由配电变电所(通常是将电网的输电电压降为配电电压)、高压配电线路(即1千伏以上电压)、配电变压器、低压配电线路(1千伏以下电压)以及相应的控制保护设备组成 1. 低压断路器:低压断路器又称自动开关,它是一种既有手动开关作用,又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件,一获得了广泛的应用。 1) 断路器附件 2) 微型断路器:微型断路器,简称MCB,是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器 3) 塑壳断路器:塑壳断路器能够自动切断电流在电流超过跳脱设定后。塑壳指的是用塑料绝缘体来作为装置的外壳,用来隔离导体之间以及接地金属部分。塑壳断路器通常含有热磁跳脱单元,而大型号的塑壳断路器会配备固态跳脱传感器。 4) 框架断路器 5) 智能型万能断路器 2. 智能配电: 1) 低压无功补偿成套装置 2) 复合开关 3) 操作手柄
接地变压器的作用
接地变压器的作用 我国电力系统中,的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法,没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时,线电压三角形仍然保持对称,对用户继续工作影响不大,并且电容电流比较小(小于10A)时,一些瞬时性接地故障能够自行消失,这对提高供电可靠性,减少停电事故是非常有效的。 但是随着电力事业日益的壮大和发展,这中简单的方式已不在满足现在的需求,现在城市电网中电缆电路的增多,电容电流越来越大(超过10A),此时接地电弧不能可靠熄灭,就会产生以下后果; 1),单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃,会产生弧光接地过电压,其幅值可达4U(U为正常相电压峰值)或者更高,持续时间长,会对电气设备的绝缘造成极大的危害,在绝缘薄弱处形成击穿;造成重大损失。 2),由于持续电弧造成空气的离解,破坏了周围空气的绝缘,容易发生相间短路; 3),产生铁磁谐振过电压,容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸;这些后果将严重威胁电网设备的绝缘,危及电网的安全运行。 为了防止上述事故的发生,为系统提供足够的零序电流和零序电压,使接地保护可靠动作,需人为建立一个中性点,以便在中性点接入接地电阻。为了解决这样的办法.接地变压器(简称接地变)就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻,它的接地电阻一般很小(一般要求小于5欧)。 另外接地变有电磁特性,对正序、负序电流呈高阻抗,绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反,同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗,零序电流在绕组上的压降很小。也既当系统发生接地故障时,在绕组中将流过正序、负序和零序电流。 该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗,而对零序电流来说,由于在同一相的两绕组反极性串联,其感应电动势大小相等,方向相反,正好相互抵消,因此呈低阻抗。接地变的工作状态,由于很多接地变只提供中性点接地小电阻,而不需带负载。所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时,接地变相当于空载状态。但是,当电网发生故障时,只在短时间内通过故障电流,中性点经小电阻接地电网发生单相接地故障时,高灵敏度的零序保护判断并短时切除故障线路,接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用,其中性点接地电阻和接地变才会通过IR= (U为系统相电压,R1为中性点接地电阻,R2为接地故障回路附加电阻)的零序电路。根据上述分析,接地变的运行特点是;长时空载,短时过载。 总之,接地变是人为的制造一个中性点,用来连接接地电阻。当系统发生接地故障时,对正序负序电流呈高阻抗,对零序电流呈低阻抗性使接地保护可靠动作。 变电站内现在一般采用的接地变压器有两个用途,1.供给变电站使用的低压交流电源,2.在10kV侧形成人为的中性点,同消弧线圈相结合,用于10kV发生接地时补偿接地电容电流,消除接地点电弧,其原理如下: - 1 -
变压器中性点接地与不接地系统
变压器中性点接地与不接地系统 1.1变压器中性点接地系统的优缺点: (1)优点: 对电源中性点接地系统,若发生某单相接地,另两相电压不升高,这样可使整个系统绝缘水平降低;另外,单相接地会产生较大的短路电流Is,从而使保护装置(继电器、熔断器等)迅速准确地动作,提高了保护的可*性。 (2)缺点: 对电源中性点接地系统,由于单相短路电流Is很大,开关及电气设备等要选择较大容量,并且还能造成系统不稳定和干扰通讯线路等; 1.2变压器中性点不接地系统的优、缺点: (1)优点: 对变压器中性点不接地系统,由于限制了单相接地电流,对通讯的干扰较小;另外单相接地可以运行一段时间,提高了供电的可*性。 (2)缺点: 对变压器中性点不接地系统,当一相接地时,另两相对地电压升高倍,易使绝缘薄弱地方击穿,从而造成两相接地短路。 2各种电压等级供电线路的接地方式 (1)在110kv及以上的高压或超高压系统中,一般采用中性点接地系统,其目的是为了降低电气设备绝缘水平,免除由于单相接地后继续运行而形成的不对称性。 (2)工厂供电系统采用电压在1kv~35kv,一般为中性点不接地系统,因工厂供电距离短,对地电容小(Xc大),单相接地电流小,这样可以运行一段时间,提高了系统的稳定性和供电可*性,对通讯干扰小等优点。
在煤矿井下,我国、西德等国禁止中性点接地,其主要目的是为安全,减小了单相接地电流,但即使小的单相接地电流,煤矿井下也不允许存在,因此在煤矿井下,安装有检漏继电器,就是当电网对地绝缘阻抗降低到危险值或人触及一相导体或电网一相接地时,能很快地切断电源,防止触电、漏电事故,提前切断故障设备。 (3)1kv以下的供电系统(伏),除某些特殊情况下(井下、游泳池),绝大部分是中性点接地系统,主要是为了防止绝缘损坏而遭受触电的危险。 3电气设备的保护接地 3.1保护接地 将电气设备的金属外壳通过接地线与接地体相接,其原理是分流原理(如图1)。由于人体电阻Rr远大于接地电阻Rd,所以Ir《Id。保护接地,适应于变压器中性点不接地的供电系统中。但在干燥场所,交流电压50V及以下,或直流电压110V及以下的电气设备,金属外壳可不接地;在干燥且有木质、沥青等不良导电地面的场所,交流额定电压380V及以下,或直流额定电压440V及以下的电气设备金属外壳,除另有规定外(在爆炸危险场所仍应接地),可不接地。 电气设备在高处时,不应采取保护接地措施,否则会把大地电位引向高处,反而增加触电危险。 3.2保护接地时应注意问题 由同一变压器(中性点不接地)供电系统中各电气设备不应分别接地,而应形成一个保护接地系统。 这样做不仅降低了接地电阻,而且也防止了不同电气设备的不同相,同时碰壳(接地)所带来的危险。形成保护接地系统后,这时两相短路电流主要通过接地网流通,因而提高了两相短路电流的数值,保证过流保护装置可*动作。 4电气设备保护接零 4.1保护接零
变压器中性点接地电阻柜工作原理
目录 1. 概述................................................ - 1 - 2. 引用标准............................................ - 2 - 3. 型号含义............................................ - 2 - 4. 产品特点............................................ - 2 - 5. 使用条件............................................ - 3 - 6. 变压器中性点接地电阻柜工作原理 ...................... - 4 - 7. 变压器中性点接地电阻柜主要技术参数 .................. - 5 - 8. 变压器中性点接地电阻柜接线原理图 .................... - 6 - 9. 发电机中性点接地电阻柜工作原理 ...................... - 6 - 10. 发电机中性点接地电阻柜主要技术参数 .................. - 7 - 11. 发电机中性点接地电阻柜接线原理图 .................... - 7 - 12. 中性点接地电阻柜结构及安装尺寸 ...................... - 8 - 13. 订货须知............................................ - 9 -
1.概述 电网中性点接地方式是一个综合性的、系统性的问题,既涉及到电网的安全可靠性、也涉及电网的经济性。中性点电阻接地系统近年来在我国城市电网和工业企业的配电网中得到越来越广泛的应用。中性点经电阻接地系统在世界上很多国家,比如美国,欧洲,日本,俄罗斯等有着很多年的成熟可靠运行经验。 在6-35KV电网,我国基本上采用中性点不接地或消弧线圈(谐振)接地方式。近20多年来一些城市电网负荷迅速增长、电缆线路增加很快、系统电容电流急剧增加、特别是近几年大规模城市电网改造,电缆线路逐步代替架空线路,电网结构大大加强。在电缆线路为主的城市电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式,因单相接地过电压烧坏设备的事故概率大大增加,为了解决这一矛盾,许多城市电力部门在广泛考察、了解国外配电网中性点接地情况的基础上,结合本地电网的具体情况,经过充分的分析、研究,逐步采用中性点经电阻接地方式。例如广州、深圳、上海、北京、珠海、天津、厦门、南京、苏州工业园区、无锡、汕头、惠州、顺德、东莞等。中性点经电阻接地方式在上述城市配网中已有多年运行经验,经过数个变电站及电厂实际应用证明,采用中性点接地是降低中压配电网内部过电压及消除谐振过电压的最有效的方式,对降低系统过电压水平、提高系统可靠性具有良好的效果。。 现在,中性点经电阻接地方式已被写入电力行业规程,电力行业标DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第3.1.4条规定:“6-35KV主要由电缆线路构成的送、配电系统,单相接地故障电容电流较大时,可采用低电阻接地方式,但应考虑供电可靠性要求、故障时瞬态电压、瞬态电流对电气设备的影响、对通信的影响和继电保护技术要求以及本地的运行经验等。”第3.1.5条规定:“6KV和10KV配电系统以及发电厂厂用电系统,单相接地故障电容电流较小时,为防止谐振,间隙性电弧接地过电压等对设备的危害,可用高电阻接地方式。” HT—DZ型中性点接地电阻柜适用于6~35kV、50Hz中压配电电网中,是用于连接变压器或发电机与大地之间的一种限流保护电气设备。当配电网内部出现故障时(二相短路、单相接地、单相断路等),配电网中性点将产生偏移,此时中性点接地电阻将配电网中性点经电阻强制接地并限制其故障电流,使继电保护设备有足够时间进行检测实现跳闸和备 - 1 -
变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护的构成
变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保 护的构成 目前大电流接地系统普遍采用分级绝缘的变压器,当变电站有两台及以上的分级绝缘的变压器并列运行时,通常只考虑一部分变压器中性点接地,而另一部分变压器的中性点则经间隙接地运行,以防止故障过程中所产生的过电压破坏变压器的绝缘。为保证接地点数目的稳定,当接地变压器退出运行时,应将经间隙接地的变压器转为接地运行。由此可见并列运行的分级绝缘的变压器同时存在接地和经间隙接地两种运行方式。为此应配置中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护。这两种保护的原理接线如图E-127所示 中性点直接接地零序电流保护:中性点直接接地零序电流保护一般分为两段,第一段由电流继电器1、时间继电器2、信号继电器3及压板4组成,其定值与出线的接地保护第一段相配合,0.5s切母联断路器。第二段由电流继电器5、时间继电器6、信号继电器7和8压板9和10等元件组成,。定值与出线接地保护的最后一段相配合,以短延时切除母联断路器及主变压器高压侧断路器,长延时切除主变压器三侧断路器。 中性点间隙接地保护:当变电站的母线或线路发生接地短路,若故障元件的保护拒动,则中性点接地变压器的零序电流保护动作将母联断路器断开,如故障点在中性点经间隙接地的变压器所在的系统中,此局部系统变成中性点不接地系统,此时中性点的电位将升至相电压,分级绝缘变压器的绝缘会遭到破坏,中性点间隙接地保护的任务就是在中性点电压升高至危及中性点绝缘之前,可靠地将变压器切除,以保证变压器的绝缘不受破坏。间隙接地保护包括零序电流保护和零序过电压保护,两种保护互为备用。 零序电流保护由电流继电器12、时间继电器13、信号继电器14和压板15组成。一次启动电流通常取100A左右,时间取0.5s。110kV变压器中性点放电间隙长度根据其绝缘可取115~158mm,击穿电压可取63kV(有效值)。当中性点电压超过击穿电压(还没有达到危及变压器中性点绝缘的电压)时,间隙击穿,中性点有零序电流通过,保护启动后,经0.5s延时切变压器三侧断路器。 零序电压保护由过电压继电器16、时间继电器17、信号继电器18及压板19组成,电压定植按躲过接地故障母线上出现的最高零序电压整定,110kV系统一般取150V;
主变压器中性点接地及保护地应用
主变压器中性点接地及保护的应用 目录 一、变压器中性点过电压的三种保护方式 (2) (一)间隙 (2) (二)避雷器 (2) (三)避雷器联合放电间隙 (2) 二、变压器中性点间隙过流保护 (3) 三、发电厂主变压器的中性点接地要求 (4) 四、变压器中性点的运行操作注意事项 (5) (一)中性点接地闸刀操作 (5) (二)相关二次压板的对应关系 (5) (三)中性点的操作中一、二次的配合问题 (8) 五、结语 (9) 大型变压器是电力生产的核心设备,由于其成本较高,故在110kV及以上的中性点直接接地的电网中,普遍采用分级绝缘的变压器。 在中性点直接接地的电网中,接地短路故障是较常见的故障(约占故障总数的85%以上)。虽然在实际运行中,部分变压器的中性点是直接接地的,它能够反映变压器高压绕组、引出线上的接地短路故障,并可作为大型电力变压器的主保护和相邻母线、线路接地保护的后备保护。但还有部分变压器的中性点不接地运行,当系统发生接地故障,中性点接地的变压器跳开后,电网零序
电压升高或谐振过电压等都会危及这些不接地的变压器中性点绝缘。因此,处于该系统中运行的大型变压器必须装设中性点保护。 一、变压器中性点过电压的三种保护方式 变压器中性点过电压保护可采用间隙、避雷器及避雷器联合放电间隙三种方式。变压器中性点的过电压可分为三种形式:大气过电压、单相接地故障引起的过电压及断路器非全相分合闸引起的过电压。 (一)间隙 间隙的优点是结构简单可靠、运行维护量小,在雷电、操作和工频过电压下都可对变压器进行保护;缺点是间隙参数确定较为困难、放电分散性大、保护性能一般、工频续流较大、灭弧能力差、在系统有不对称接地短路故障时有较大和较长时间的工频零序电流冲击主变压器,另外,间隙放电产生的谐波对主变压器的绕组绝缘也有一定的影响。 (二)避雷器 避雷器具有优异的非线性伏安特性,残压随冲击电流波头时间变化的特性平稳,陡波响应特性好,无间隙的击穿和灭弧问题,通流容量大,无续流,动作迅速,对主变压器冲击小;其缺点是不能防护工频过电压,在较高的工频过电压下往往自身难保,需定期进行预防性试验,维护工作量较大。 (三)避雷器联合放电间隙 避雷器并联间隙的保护分工是工频、操作过电压由间隙承担,雷电、暂态过电压由避雷器承担,同时,又用间隙来限制避雷器上可能出现的过高幅值的工频过电压和过高的残压。这种方式既对变压器中性点进行保护,又起到互为保护的作用。但间隙与避雷器配合时,间隙的距离大小较难掌握。间隙距离不
变压器中性点接地系统的简答分析
变压器中性点接地系统的简答分析 上海益护电气设备有限公司刘文中https://www.360docs.net/doc/3f1495356.html, 1.1 变压器中性点接地系统的优缺点: (1)优点:对电源中性点接地系统,若发生某单相接地,另两相电压不升高,这样可使整个系统绝缘水平降低;另外,单相接地会产生较大的短路电流Is ,从而使保护装置(继电器、熔断器等)迅速准确地动作,提高了保护的可靠性。 (2)缺点:对电源中性点接地系统,由于单相短路电流Is 很大,开关及电气设备等要选择较大容量,并且还能造成系统不稳定和干扰通讯线路等; 1.2 变压器中性点不接地系统的优、缺点: (1)优点:对变压器中性点不接地系统,由于限制了单相接地电流,对通讯的干扰较小;另外单相接地可以运行一段时间,提高了供电的可靠性。 (2)缺点:对变压器中性点不接地系统,当一相接地时,另两相对地电压升高倍,易使绝缘薄弱地方击穿,从而造成两相接地短路。 2 各种电压等级供电线路的接地方式 (1)在110kv及以上的高压或超高压系统中,一般采用中性点接地系统,其目的是为了降低电气设备绝缘水平,免除由于单相接地后继续运行而形成的不对称性。 (2)工厂供电系统采用电压在1kv~35kv,一般为中性点不接地系统,因工厂供电距离短,对地电容小(Xc大),单相接地电流小,这样可以运行一段时间,提高了系统的稳定性和供电可靠性,对通讯干扰小等优点。在煤矿井下,我国、西德等国禁止中性点接地,其主要目的是为安全,减小了单相接地电流,但即使小的单相接地电流,煤矿井下也不允许存在,因此在煤矿井下,安装有检漏继电器,就是当电网对地绝缘阻抗降低到危险值或人触及一相导体或电网一相接地时,能很快地切断电源,防止触电、漏电事故,提前切断故障设备。 (3)1kv以下的供电系统(380/220伏),除某些特殊情况下(井下、游泳池),绝大部分是中性点接地系统,主要是为了防止绝缘损坏而遭受触电的危险。 3 电气设备的保护接地 3.1 保护接地
变压器的各类中性点接地知识
变压器的各类中性点接地知识 变压器的各类中性点接地知识? 1、变压器停送电操作时,其中性点为什么一定要接地? 答:这主要是为防止过电压损坏被投退变压器而采取的一种措施。 对一侧有电源的受电变压器,当其断路器非全相断、合时,若其中性点不接地有以下危险:(1)变压器电源侧中性对地电压最大可达相电压,这可能损坏变压器绝缘。 (2)当变压器高、低压绕组之间有电容,这种电容会造成高压对低压的“传递过电压”。(3)当变压器高低压绕组之间电容耦合,低压侧会有电压达到谐振条件时,可能会出现谐振过电压,损坏绝缘。 对于低压侧有电源的送电变压器: (1)由于低压侧有电源,在并入系统前,变压器高压侧发生单相接地,若中性点未接地,则其中性点对地电压将是相电压,这可能损坏变压器绝缘。 (2)非全相并入系统时,在一相与系统相连时,由于发电机和系统的频率不同,变压器中性点又未接地,该变压器中性点对地电压最高将是二倍相电压,未合相的电压最高可达2.73倍相电压,将造成绝缘损坏事故。: 2、变压器中性点间隙接地保护是怎样构成的? 变压器中性点间隙接地保护采用零序电流继电器与零序电压继电器并联方式,带有0.5S 的限时构成。 当系统发生接地故障时,在放电间隙放电时有零序电流,则使设在放电间隙接地一端的专用电流互感器的零序电流继电器动作;若放电间隙不放电,则利用零序电压继电器动作。当发生间隙性弧光接地时,间隙保护共用的时间元件不得中途返回,以保证间隙接地保护的可靠动作。 3、对空载变压器送电时,变压器中性点必须接地。 答案电力系统的暂态稳定是指电力系统在某种运行方式下突然受到大的扰动后,经过一个机电暂态过程达到新的稳定运行状态或回到原来的稳定状态。 答:对空载变压器送电时,若中性点不接地会有以下危险: ⑴变压器电源侧中性点对地电压最大可达相电压,这可能损坏变压器绝缘; ⑵变压器的高、低压绕组之间有电容,这种电容会造成高压对低压的“传递过电压”; ⑶当变压器高、低压绕组之间电容耦合,可能会出现谐振过电压,损坏绝缘。 因此,对空载变压器送电时,变压器中性点必须接地。 4、变压器中性点接地方式的安排一般如何考虑? 变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电所的零序阻抗阻抗基本不变。遇到因变压器检修等原因使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时,应根据规程规定或实际情况临时处理。 变电所有两台及以上变压器时,应只将一台变压器中性点直接接地运行,当该变压器停运时,将另一台中性点不接地变压器改为直接接地 5、切换变压器中性点接地开关如何操作?
220kV和110kV主变压器中性点过电压保护配置与使用意见(试行)
220kV和110kV主变压器中性点过电压保护配置与使用意见(试行)
220kV和110kV主变压器 中性点过电压保护配置与使用意见(试行) 近年来,由于云南电网线路发生单相接地故障引起部分220kV 和110kV主变压器中性点间隙击穿,导致变压器中性点间隙零序电流保护动作,造成变压器跳闸停电的事故多次发生。为了遏制类似事故的重复发生,提高电网供电可靠性和安全稳定运行水平,在试研院公司提交的技术报告《云南电网110、220kV分级绝缘变压器中性点保护方案研究》和对公司系统主变压器中性点过电压保护进行全面调查的基础上,结合国家和电力行业相关标准并吸取其他网省公司经验,对云南电网220kV和110kV主变压器中性点过电压保护的配置与使用提出以下试行意见: 一、主变压器中性点接地方式要求 500kV-110kV主变压器中性点接地方式应遵循DL/T 559-94《220-500kV电网继电保护装置运行整定规程》和DL/T 584-95 《3-110kV电网继电保护装置运行整定规程》的有关规定,并兼顾各电压等级主变压器中性点绝缘水平。 1. 自耦变压器中性点必须直接接地运行。 2. 220kV分级绝缘变压器中性点接地运行方式的安排,应按照DL/T 559-94《220-500kV电网继电保护装置运行整定规程》第4.1.4条执行,并应考虑变压器中性点绝缘水平:当主变压器220kV侧中
性点绝缘等级为110kV时,220kV侧中性点可不接地运行;当220kV 主变压器的110kV侧中性点绝缘等级为66kV时,110kV侧中性点可不接地运行;当主变压器110kV侧中性点绝缘等级为44kV时,中性点一般应直接接地运行;当主变压器110kV侧中性点绝缘等级为35kV时,110kV侧中性点必须直接接地运行;当220kV主变压器中压侧或低压侧有并网小电源时,220kV侧和110kV侧中性点均宜直接接地运行,220kV进线侧宜配置线路保护。 3. 110kV分级绝缘变压器中性点接地运行方式的安排,应按照DL/T 584-95《3-110kV电网继电保护装置运行整定规程》第 4.1.3.4条执行,并应考虑变压器中性点绝缘水平:当主变压器中性点绝缘等级为66kV时,中性点可不接地运行;当主变压器中性点绝缘等级为44kV时,中性点一般应直接接地运行,当主变压器中性点绝缘等级为35kV时,中性点必须直接接地运行。 4.电网变压器中性点接地方式应尽量保持变电所零序阻抗基本不变。云南电网主变压器中性点接地运行数目均由省调统一分配及管理,各运行单位不得随意更改,需要改变变压器中性点运行方式时,应事先得到省调同意。在操作过程中允许某一厂站中性点接地数短时超过规定。当110kV变压器中压侧或低压侧有并网小电源时,地调应计算确定该变压器是否需要接地运行,并报省调批准后执行。 二、主变压器中性点过电压保护(一次部分)配置和使用要求 1.分级绝缘变压器运行时中性点可能不接地的,应 采用棒间隙并联金属氧化物避雷器保护。
变压器中性点接地
,我们大家一直说的变压器中性点接地方式,其实是这个变压器所在的整个电压力系统的问题,而不单单是变压器中性点采用什么接地方式,这个是需要注意的.那么电力系统的中性点接地方式有那几种呢? 主要有五种:1.不接地 2.经电阻接地 3.经阻抗接地 4.经消弧线圈(消弧电抗)接地 5.直接接地 那么平常我们说的大电流接地系统和小电流接地系统是根据电流的大小,把上面的几种接地方式归类.有的书上是这样解释的,我感觉不错,说出来共大家参考:以系统的零序电抗X0和正序电抗X1的比值X0/X1的大小来决定.凡是X0/X1≤4~5的系统,属于大电流接地系统;X0/X1≥4~5的系统属于小电流接地系统. 那么根据电力系统的实际情况,具体采用那种接地方式,需要综合很多方面的原因.我说说自己知道的几条: 1.供电的可靠性与故障范围,有一些电力系统给一些非常用要的工厂公司,或者民用等,要求单相接地故障条件下运行.在中性点不接地系统中若发生单相接地可不跳闸,而直接接地系统就的跳闸. 2.系统中内过电压的倍数问题,在小电流接地系统中,内过电压是在线电压的基础上产生和发展的,相对绝缘要求高,因为过电压的数值大.在大电流接地系统中,内过电压是在相电压的基础上产生的. 3.电力系统的绝缘水平,电力设备的绝缘水平主要解决于大气过电压和内过电压,中性点直接接地可使内过电压降低20%~30%.因而这种系统的绝缘工频耐压水平也相应降低20%左右.从过电压与绝缘水平的观点看,中性点直接接地比经消弧线圈接地好,而消弧线圈接地比不接地好,这就是为什么11KV及其以上线路都选用有效接地方式了,主要就是降低对绝缘的要求.330KV及500kv系统中不允许变压器中性点不接地运行.都是为了降低对绝缘的要求. 4.系统稳定性方面.在中性点直接接地系统中发生一相接地时,由于短路电流很大,电压的极距下降和输电线路的切断,可能导致系统动态稳定的破坏;而中性点不接地或经消弧线圈接地,就没有这个问题. 5.断路器检修方面,因中性点有效接地时,单相接地故障电流大,需要断路器跳闸,频繁.那么断路器检修次数相应上升. 二.变压器中性点在什么情况下需要装设保护装置. 中性点装设保护,首先应该对于单个(不对应系统)变压器中性点不接地运行时的情况,是否需要装设保护的问题.如直接接地系统中的中性点不接地变压器,而且此变压器是分级绝缘,那么一定要装设保护了,中性点绝缘未按线电压设计,为了防止因断路器非同期操作,线路非全相运行或断线,或因继电保护的原因造成中性点不接地的孤立系统带单相接地运行,引起中性点的避雷器爆炸和变压器绝缘损坏,应在变压器中性点装设保护间隙或将保护间隙与避雷器并接.如中性点的绝缘按线电压设计,非直接接地系统中的变压器中性点一般不用装设保护装置.但多雷区进线变电所应装设保护装置,中性点接有消弧绕组的变压器,如有单进线运行的可能,也应在中性点装设保护装置 产品概述110kV、220kV是供电网络的主要电压等级,由于电压很高, 中性点一般采用直接接地方式,由于继电保护整定配置及防止通讯干扰等方面的要求,为了限制单相短路电流,其中有部分变压器采用中性点不接地方式。在这种运行方式下,由于雷击、单相接地短路故障等会造成中性点过电压,而且变压器大多是分级绝缘,因此过电压对中性点的绝缘造成很大威胁,必须对其设置保护装置防止事故发生。 110kV及以上的中性点直接接地系统中,根据继电保护、系统稳定和限制单相接地短路电流等要求,约1/3的
关于变压器中性点(零线)的若干问题
关于变压器中性点(零线)的若干问题 关于变压器中性点(零线)的若干问题 一般的三相变压器三相线路是星形连接。星形的中心点处引出一根线就是零线。加上星形的三相线就是四根线了。在变压器端零线是接地的。记住,这是我们对于低压系统和中压系统(10KV)以下常用的接线方式。对于高压和超高压用电系统,零线是否接地,我们要按照实际情况考虑。问题一: 什么是零序电流 零序电流 在三相四线电路中,三相电流的相量和等于零,即Ia+Ib+IC=0 假如在三相四线中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不等零,其相量和为:Ia+Ib+Ic=I(漏电电流) 这样互感器二次线圈中就有一个感应电压,此电压加于检测部分的电子放大电路,与庇护区装置预定动作电流值相比较,如大于动作电流,即使灵敏继电器动作,作用于执行元件掉闸。这里所接的互感器称为零序电流互感器,三相电流的相量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。 问题二: 什么是变压器零序电流电压庇护? 就是在零相上,装有相应的庇护装置。当零相上的电流或电压达到整定值时,庇护会动作。问题三: 变压器二次侧三角形连接!一点接地会怎么样?能产生大的零序电流吗? 变压器假如是不接地的话,不会产生零序电流。这个就是我后面要提到的不接地系统。因为零序电流必需以中性点接地为通道。假如是经消弧线圈接地的变压器,出线越多零序电流越大。假如是直接接地的变压器有一点接地的话就会产生较大的零序电流。 假如二次侧一相对地,中性点假如没有接地话,那么中性点处将会有相电压220V,那么其他两相对于中性点的线电压380V此时就变成了加在用电设备火零间的相电压,所以这种情况相对危险,将烧毁很多220V的电器。 我之前的一个项目出现过这种情况,整个桥吊在立起来之后,但是由于桥吊接地线没接(辅变变压器,220/110变压器等的中性点均没有接地)在出现了单相碰地后,就出现了上面讲的情况,线电压直接变为相电压加在设备两端,造成很多设备烧坏。 假如我们中性点接地的话,我出现单相接地后,着地火线通过大地与中性点形成回路,在火线供电线路上将会有一个很大的电流通过,电流庇护开关变可以动作。同时,假如电流过大,在变压器处的零序电流检测装置假如动作了,整个变压器会跳闸。 所以说我们要将中性点接地,使电压固定在0的位置,任一一相的相电压都不会超过220V 了。 问题四: 变压器二次侧为三角形接法,那么零线呢?我国变压器一般采纳什么接法? 正常的配变多是星形接法,初次级都有接地零线!次级可有线电压(380V)和相电压(220V)输出.三角形接法只用于纯动力配电,只输出380V线电压!没有零线输出。 问题五: 为什么在三相四线中,中性线不认可断开? 假如是零线断后它的实际接法变成了好多个用电器串接加并接在380伏电源上了。实际有好多这样烧损的例子。
变压器的各类中性点接地知识.
变压器的各类中性点接地知识变压器的各类中性点接地知识? 1、变压器停送电操作时,其中性点为什么一定要接地? 答:这主要是为防止过电压损坏被投退变压器而采取的一种措施。对一侧有电源的受电变压器,当其断路器非全相断、合时,若其中性点不接地有以下危险: (1)变压器电源侧中性对地电压最大可达相电压,这可能损坏变压器绝缘。 (2)当变压器高、低压绕组之间有电容,这种电容会造成高压对低压的“传递过电压”。 (3)当变压器高低压绕组之间电容耦合,低压侧会有电压达到谐振条件时,可能会出现谐振过电压,损坏绝缘。 对于低压侧有电源的送电变压器: (1)由于低压侧有电源,在并入系统前,变压器高压侧发生单相接地,若中性点未接地,则其中性点对地电压将是相电压,这可能损坏变压器绝缘。 (2)非全相并入系统时,在一相与系统相连时,由于发电机和系统的频率不同,变压器中性点又未接地,该变压器中性点对地电压最高将是二倍相电压,未合相的电压最高可达2.73倍相电压,将造成绝缘损坏事故。:
2、变压器中性点间隙接地保护是怎样构成的? 变压器中性点间隙接地保护采用零序电流继电器与零序电压继电器并联方式,带有0.5S的限时构成。 当系统发生接地故障时,在放电间隙放电时有零序电流,则使设在放电间隙接地一端的专用电流互感器的零序电流继电器动作;若放电间隙不放电,则利用零序电压继电器动作。当发生间隙性弧光接地时,间隙保护共用的时间元件不得中途返回,以保证间隙接地保护的可靠动作。 3、对空载变压器送电时,变压器中性点必须接地。 答案电力系统的暂态稳定是指电力系统在某种运行方式下突然受到大的扰动后,经过一个机电暂态过程达到新的稳定运行状态或回到原来的稳定状态。 答:对空载变压器送电时,若中性点不接地会有以下危险: ⑴变压器电源侧中性点对地电压最大可达相电压,这可能损坏变压器绝缘; ⑵变压器的高、低压绕组之间有电容,这种电容会造成高压对低压的“传递过电压”; ⑶当变压器高、低压绕组之间电容耦合,可能会出现谐振过电压,损坏绝缘。 因此,对空载变压器送电时,变压器中性点必须接地。