电力系统变压器中性点的操作模式
变压器具有中性线,其操作模式或工作接地方法是由于:
- 人员安全和劳动保护要求,
- 允许的接地故障电流,
- 接地故障引起的过电压,以及电气装置完好相相对于大地的工作电压,这决定了电气设备的绝缘水平,
- 确保接地继电器可靠运行的需要,
- 使用最简单的电网方案的可能性。
在单相接地故障的情况下,电气系统的对称性被打破:相对于地面的相电压发生变化,出现接地故障电流,网络中出现过电压。对称变化的程度取决于中性模式。
中性模式对受电器的工作模式、电力系统方案、所选设备的参数具有显着影响。
Mains neutral 它是一组相互连接的中性点和导体,可以与市电隔离或通过低电阻或高电阻接地。
使用以下中性模式:
-
聋人接地中性,
-
隔离中性,
-
中性线有效接地。
电网中中性模式的选择取决于消费者的持续供应, 工作的可靠性、维修人员的安全和电气装置的效率。
三相电气装置的变压器的中性点,与电网相连的绕组,可通过感性或有源电阻直接接地或与地隔离。
如果变压器绕组的中性点直接或通过低电阻连接到接地装置,则该中性点称为盲接地,与其相连的网络分别为中性点接地的网络。
未连接到接地装置的中性点称为隔离中性点。
其中性点通过电抗器(电感电阻)连接到接地装置的网络,该电抗器补偿网络的电容性电流,称为具有谐振接地或补偿中性点的网络。
中性点通过电阻器(电阻)接地的网络称为中性点电阻接地网络。
电压高于1kV,接地故障因数不超过1.4的电网(接地故障因数是另一或两相接地故障点未损坏相与大地之间的电位差之比相位与合闸前那一刻相位与地之间的电位差)称为网络 中性线有效接地.
根据电气安全措施,电气装置分为 4 组:
- 具有有效接地中性点(具有高接地故障电流)的网络中电压高于 1 kV 的电气装置,
- 具有隔离中性线(低接地电流)的网络中电压超过 1 kV 的电气装置,
- 中性点接地电压高达 1 kV 的电气装置,
- 电压高达 1 kV 且带隔离中性线的电气装置。
三相系统的中性模式
电压,kV 中性模式 注释 0.23 聋人接地中性安全要求。所有电气外壳均接地 0.4 0.69 中性点隔离 提高供电可靠性 3.3 6 10 20 35 110 中性点有效接地 降低一相对地短路时开相对地电压,降低额定绝缘电压 220 330 500 750 1150
具有盲接地中性线的系统是具有高接地故障电流的系统。发生短路时,短路自动断开。在 0.23 kV 和 0.4 kV 系统中,这种关闭是由安全要求决定的。所有设备框架同时接地。
110 和 220 kV 及以上的系统采用有效接地的中性线……如果发生短路,短路也会自动跳闸。此处,将中性点接地会导致额定绝缘电压降低。它等于未损坏相对地的相电压。为了限制接地故障电流的大小,并不是所有的变压器中性点都接地(有效接地)。
三相系统的中性点模式:a——接地中性点,b——隔离中性点
孤立的中性点称为中性点,未连接到接地设备或通过补偿网络中电容电流的设备连接, 电压互感器 和其他高电阻设备。
具有隔离中性点的系统,用于提高电源的可靠性。其特点是当一相对地闭合时,相导体对地电压增加到 线电压,并且应力的对称性被破坏。电容性电流在线路和中性线之间流动。如果小于 5A,则对于功率高达 150 MW 的涡轮发电机和功率高达 50 MW 的水力发电机,允许继续运行长达 2 小时。如果发现短路不是发生在发电机绕组中,而是发生在网络中,则允许工作6小时。
1 至 10 kV 的网络是具有发电厂和本地配电网的发电机电压的网络。当在这样的系统中一相接地时,未损坏相相对于地的电压增加到网络电压值。因此,绝缘必须额定为该电压。
隔离中线模式的主要优点是能够为馈线用户和单相接地故障用户供电。
这种方式的缺点是接地故障位置检测困难。
隔离中性点模式的可靠性增加(即在单相接地故障情况下正常运行的可能性,这构成了电气设备击穿的重要部分)导致其在高于电压的电压下强制使用1 kV 至 35 kV,因为这些网络供应大量消费者和能源消费者。
从 110 kV 及以上的电压开始,使用隔离中性线模式在经济上变得无利可图,因为从相到线的相对于地的电压增加需要显着增加相位隔离。允许使用高达 1 kV 的隔离中性线模式,并根据对电气安全的更高要求进行证明。
另请阅读: 使用带隔离中性线的电网