工厂变配电技术第一章资料

1、工厂变配电技术工厂变配电技术总学时 120学时第一章 概论本章主要内容：电力系统组成电力系统电压 电压、电能质量 电力系统中性点运行方式 工厂常见的电气设备第一节 电力系统的组成 1、工厂供电： 是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。 2、重要性： 生产自动化后增加产量、提高质量、减轻劳动强度。 供电中断，会引起设备损坏，可能发生人身事故。3、基本要求：安全、可靠、优质、经济。 4、本课程的主要任务对中小型工厂的供电系统及电气照明进行操作、维护、设计、计算。 顾名思义就是能量的来源或源泉，即指人类取得能量的来源，包括已经开发可供直接使用的自然资源和经过加工或转换的能量来源，而尚未开发的自

2、然资源称为能量资源；能源形式多样，按获得方法分为一次能源和二次能源，自然界中存在的称为一次能源，如煤、石油、水能等，由一次能源转换成的称为二次能源，如电能、煤气、汽油等；按被利用的程度分为常规能源和新能源，被人民广泛利用的能源称为常规能源，如煤、石油，水能等，用先进的技术加以利用以及用新技术开发的能源称为新能源，如太阳能、风能、地热能等；按可否再生分为可再生能源和非可再生能源，自然界中可以不断再生并有规律的得到补充的能源称为可再生能源，如水能、风能、太阳能等，随人类的利用而越来越少的、总有枯竭之时的能源称为非可再生能源，如煤、石油、天然气等 能源 电能的生产、输送、分配和使用的全过程，是在同一

3、瞬间实现的，因此要保证工厂供电的安全可靠，除了要了解工厂供电系统的概况外，还需要了解发电厂和电力系统的相关知识。 内容衔接：1、发电环节 根据其发电方式所利用能源的不同，可分为火力发电、根据其发电方式所利用能源的不同，可分为火力发电、水力发电、核能发电以及其它发电方式（地热发电、风力水力发电、核能发电以及其它发电方式（地热发电、风力发电、太阳能发电）等多种。发电、太阳能发电）等多种。 总的来说，发电环节就是将化学能或者总的来说，发电环节就是将化学能或者各种机械能变成电能。各种机械能变成电能。 发电厂发出的电在供给用户时，为了降发电厂发出的电在供给用户时，为了降低在输电线上的损耗，一般采用高压或

4、低在输电线上的损耗，一般采用高压或超高压输电，为了升高电压，超高压输电，为了升高电压， 就需要变就需要变电站电站。发电厂类型及主要特征1、水力发电厂水水流流位位能能机械能电能利用水位能转换成电能1、水力发电厂水力发电厂的分类坝后式水电厂引水式水电厂混合式水电厂利用燃料燃烧时的化学能转换成电能利用燃料燃烧时的化学能转换成电能2、火力发电厂热能机械能电能燃燃 料料赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年2、火力发电厂 现代火电厂一般都考虑了“三废”(废水、废气、废渣)的综合利用，不仅发电，而且供热。这类兼供热能的火电厂称为热电厂或热电站。也称原子能发厂也称原子能发厂,利用利用核核

5、燃燃料在反应堆中的原子料在反应堆中的原子核核裂变裂变将将核核能能转换成电能转换成电能3、核能发电厂 利用原子核的裂变能来生产电能。核能发电厂示意图核能热能机械能电能4、风力发电厂5、地热发电厂 利用风力的动能来生产电能。它建在有丰富风力资源的地方。 地球内部蕴藏的大量地热能来生产电能。它建在有足够地热资源的地方。 6、太阳能发电厂 利用太阳光能或太阳热能来生产电能。1）光电转换2）太阳能转变为热能再转换为电能。（热电转换） 太阳能转变为热能再转换为机械能最后转换为电能电力系统的组成 电力系统包括发电、变电、输电、配电直到用电这样电力系统包括发电、变电、输电、配电直到用电这样一个全过程。一个全过

6、程。水库GMM电力网电力系统动力系统发电厂水轮机 发电机变电所升压变压器输电线路变电所降压变压器用户用电设备 电力系统：由发电厂中的电气部分、各类变电所及输电、配电线路及各种类型的用电设备组成的统一体，称为电力系统电力系统。具体组成组成如下： 发电厂：生产电能。 电力网：变换电压、传送电能。由变电所和电力线路组成。 配电系统：将系统的电能传输给电力用户。 电力用户：高压用户额定电压在1kV以上，低压用户额定电压在1kV以下。 用电设备：消耗电能。电力网：电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的统一体 。 动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发

7、电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。 通常，将发电厂电能送到负荷中心的线路叫输电线路输电线路。负荷中心至各用户的线路叫配电线路配电线路。负荷中心一般设变电站变电站 。什么是电力系统？什么是电力系统？2、变电站 变电站是变电站是变换电压和交换电能的场所变换电压和交换电能的场所 变电站的分类：变电站的分类： 按作用分：升压变电站和降压变电站按作用分：升压变电站和降压变电站 按所在位置分：枢纽变电站、中间变电站、按所在位置分：枢纽变电站、中间变电站、企业变电站、车间变电站企业变电站、车间变电站 变电站的组成：变压器和配电设施变电站的组成：变压器和配电设施 变电站的主要设备

8、一次设备一次设备 、电力变压器、电力变压器 、配电装置（母线、断路器、隔离开关、电流互感、配电装置（母线、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器和避雷器等）器、电压互感器和避雷器等） 、补偿装置（并联电容器、并联电抗器、静止无、补偿装置（并联电容器、并联电抗器、静止无功补偿装置、串联电容补偿装置、同步调相机等）功补偿装置、串联电容补偿装置、同步调相机等） 二次设备二次设备 、控制、测量、信号和自动装置、控制、测量、信号和自动装置 、自动化远动和通信装置等、自动化远动和通信装置等 、还有站内直流电源系统等、还有站内直流电源系统等变电站变电站3、输电环节 输电主要通过枢纽变电站、中间变电站和输电

9、主要通过枢纽变电站、中间变电站和架空线路或者电力电缆输送电能。架空线路或者电力电缆输送电能。 枢纽变电站连接系统中的高压和低压部分，枢纽变电站连接系统中的高压和低压部分，汇集多个电源，电压等级在汇集多个电源，电压等级在330-550kv。 中间变电站主要以交换电能为主，或使长中间变电站主要以交换电能为主，或使长距离输电线路分段，一般汇集距离输电线路分段，一般汇集2-3个电源，个电源，电压等级为电压等级为220-330kv，同时又降压供给当，同时又降压供给当地用电，即在电网中主要起中间环节作用。地用电，即在电网中主要起中间环节作用。 目前我们国家的输电线路的电压等级有：目前我们国家的输电线路的电

10、压等级有：750KV、500KV、330KV（西北电网）、（西北电网）、220KV、110KV、66KV（东北电网）、（东北电网）、35KV。4、配电环节 它们是向地区用户供电为主的变电所，是它们是向地区用户供电为主的变电所，是一个地区或城市的主要变电所，电压等级一个地区或城市的主要变电所，电压等级一般为一般为110220kV。 在配电变电所出来的电到达各地的终端变在配电变电所出来的电到达各地的终端变电所，电压等级变为电所，电压等级变为110kv以下，再经过一以下，再经过一次降压后就可以直接为用户供电了。次降压后就可以直接为用户供电了。 电力网： 电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的统

11、一体 按电压等级分类：低压网：电压等级在1kV以下；中压网：110kV；高压网：高于10kV、低于330kV；超高压网：低于750kV；特高压网：1000kV及以上。 二、发电厂和电力系统 1、发电厂（发电站）：将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能(二次能源)的工厂。种类：水力、火力、核能、风力、地热及太阳能发电厂。2、电力系统(power system)： 送电过程：发电机升压高压输电线路降压配电 发电机常用发电机常用电压等级电压等级6.3Kv6.3Kv10.5Kv10.5Kv15.75Kv15.75Kv 升压变压器升压变压器 常用电压等级常用电压等级 35Kv 110Kv 220Kv 50

12、0Kv35Kv 110Kv 220Kv 500Kv远距离输电远距离输电 常用电压等级：常用电压等级： 220Kv 500Kv 地区降压站地区降压站 常用电压等级：常用电压等级：35Kv 110Kv35Kv 110Kv 区域区域降压站降压站终终端端降降压压站站低低压压用用户户发电站站间联络线（并网）发电站站间联络线（并网）常用电压等级常用电压等级 10Kv 6Kv常用电压等级常用电压等级380v/220v其它发电站输其它发电站输电线路电线路2、电力系统电力网电力网变电变电输电输电配电配电电力用户电力用户电力系统电力系统发电发电变电变电输电输电配电配电电力用户电力用户动力系统动力系统电力系统电力系

13、统动力部分（热力系统和热能用户）动力部分（热力系统和热能用户）我国电力工业发展概况跨省电力系统5个，独立省电力系统若干个1.5我国电力工业发展概况我国电力工业发展概况电力工业发展史上的第一：火电：1882年上海杨树浦；水电：1912年云南石龙坝240kW；核电：1991年浙江秦山300MW；输电线路： 1974年甘肃刘家峡水电站陕西关中地区330kV交流， 1981年河南姚孟火电厂到武汉500kV交流， 1988年葛州坝水电站到上海南桥变电站500kV直流。电力系统之最：类 别中 国世 界火 电 单 机 （ MW）600（ 900）1300水 电 单 机 （ MW）700 800700 800

14、交 流 输 电 线 路 （ kV）500 1000直 流 输 电 线 路 （ kV） 500 750年 份装机容量（万 kW）年发电量（亿 kWh）1949184.8643.119871000049601995210001000020003000013000200135300（2003.2.18）14780年人均电量：我国：1000kW.h中等发达国家：7000kW.h北欧、美国：18000kW.h2002年底全国发电装机容量达到3.56亿千瓦，发电量达到16542亿千瓦时，均居世界第二位电力系统的特点电能不能大量存储：电能的生产、变换、输送、分配和使用是同时进行的。P发 P用P 频率f 频率

15、表征电力系统有功功率的平衡Q发 Q用Q 电压V 电压则表征该处无功功率的平衡 过渡过程十分短暂：控制操作自动化程度高。必须借助自动装置对电力系统进行控制：继电保护装置、远动装置、减载装置、同期装置、励磁装置、电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为密切的关系：社会政治经济影响巨大。负荷分类： 一类负荷、 二类负荷、三类负荷电力系统的特点 对电力系统运行的基本要求对电力系统运行的基本要求如下： （1）保证供电可靠性 （2）保证电能质量 （3）提高电力系统运行的经济性 （4）环境保护问题 1、安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。安全用电 人身安全设备安全11 工厂供电的

16、意义、要求及课程任务2、可 靠满足电能用户对供电可靠性的需求。 一类负荷一类负荷二类负荷二类负荷三类负荷三类负荷3、优 质满足电能用户对电压和频率等质量的要求。 小知识：小知识：1 1、普通照明线路电压为、普通照明线路电压为220V220V，动力线路，动力线路380V380V。2 2、频率：我国和欧洲地区为、频率：我国和欧洲地区为50Hz50Hz，北美、日本和我国台湾地，北美、日本和我国台湾地区为区为50Hz50Hz。4、经 济 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属消耗量。目前的发电情况以及相关预测 核能是占2%据说到2020要提高到7%8%左右。火力总装机容量2

17、.21亿千瓦(占69.3%)，总发电量10632亿千瓦时(占77.7%)，到2020年燃煤发电装机容量将达到5.63亿千瓦(占58.6%)，发电量28360亿千瓦时(占66.7%)。风力发电占全部发电总量1不到。水电装机容量约占全国电力的24%，年发电量占14.8%。太阳能光伏发电2008年上半年统计，全年发电量可望突破15万千瓦时。还有潮汐发电不过都是实验性质的发电站，发电总量不好统计，不过三门正在建设国内最大潮汐电站 规划容量2万千瓦。还有生物，垃圾沼气等等！38发电前景趋势 近年来我国煤电运紧张问题反复出现，显示了我国以输煤为主的能源供应方式和传统电力方式已经难以为继。因此，要满足未来持

18、续增长的电力需求，必须加快 煤炭资源丰富地区的大型煤炭基地的集约化开发，有效控制东部地区煤电装机规模，优化新建火电的布局。 水电是清洁的可再生能源，也是我国仅次于煤炭的第二大能源资源。大力水电是保证我国经济社会可持续，保证能源供应、优化能源结构、实现节能减排的 重要举措，实施水电的大规模开发已经成为大势所趋。但是，我国水电装机占全国发电装机总量的比例并没有上升，仅为22.5，水电开发还具有很大的潜力。 下一步，我国电力工业应该在做好规划、处理好移民和环保问题的基础上，进一步加大重点流域的水电开发。39发电前景趋势 核电与火电、水电构成了当今世界电力的三大支柱。当前，我国已引进了第三代AP100

19、0核电技术，并加以消化吸收，第四代核电技术的研发工作也正在开展， 核电设计及装备制造水平得到进一步提高。为推进我国核电健康快速，在强化政府核能战略规划和严抓核安全监管的前提下，适当扩大有核电积极性以及核 电运行经验的大型发电集团取得核电控股资质不失为一剂良方。 新能源发电是调整我国电源结构的另一个主攻方向。近年来，我国风电规模已连续三年翻番，太阳能发电也开始提速。风电、太阳能发电规模快速增长，也使电网发 展滞后、网架结构薄弱等问题进一步凸显。今后，新能源的规划要与传统能源发电与电网建设相协调，采取规划引导和电价扶持等综合配套措施推动风电、太阳 能发电产业化进程，尽快培育和扩大国内光伏产品市场，

20、抓紧研究解决大型风电场并网和运行管理，避免出现无序竞争和资源浪费。40电力知识普及 我国电网电压等级我国电网电压等级目前我国常用的电压等级：目前我国常用的电压等级：220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV、1000KV。通常将通常将35kV及及35kV以上的电压线路称为送电线以上的电压线路称为送电线路。路。 10kV及其以下的电压线路称为配电线路。将额定及其以下的电压线路称为配电线路。将额定1kV以上电压称为以上电压称为“高电压高电压”，额定电压在，额定电压在1kV以下电压称为以下电压称为“低电压低电压”。我国规定安全电压为。我国规定安全电

21、压为36V、24V、12V三种。三种。 我国最高直流电压等级为正负500KV（葛洲坝-上海南桥线、天生桥-广州线、贵州-广东线、三峡-广东线），另有正负50KV（上海-嵊泗群岛线），100KV（宁波-舟山线），南方电网公司将建设正负800KV特高压直流输电线。 我国最高交流电压等级是1000KV（长治-荆门线），于2008年12月30日投入运行。在建输电线路（向家坝-上海，锦屏-苏南特高压直流800kV），其下有500、330、220、110、（其下有500、330、220、110、 380/220V，其中60kV是由于历史原因遗留下来的，目前仅在我国东北地区存在。一次与二次系统一次与二次系统

22、一次系统（也称主设备）是构成电力系统的主体，它是直接生一次系统（也称主设备）是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送和分配电能的设备，包括发电机、电力变压器、断产、输送和分配电能的设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、电力母线、电力电缆和输电线路等。路器、隔离开关、电力母线、电力电缆和输电线路等。二次系统是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备，二次系统是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备，它包括控制器具、继电保护和自动装置、测量仪表、信号器它包括控制器具、继电保护和自动装置、测量仪表、信号器具等。二次系统通过电压互感器和电流互感器与一次设备取具等。二次系统通过电压互感器

23、和电流互感器与一次设备取得电的联系。得电的联系。赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年12电力系统的电压额定电压：额定电压：能够使设备正常工作的电压。衡量电能质量的两个基本参数：衡量电能质量的两个基本参数：频率 电压赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年12 电力系统的电压频率的规定：频率的规定： 一般交流电力设备的额定频率为50Hz，此频率通称为“工频”。工频的频率偏差一般不得超过0.5 Hz。如果电力系统容量达3 000MW或以上时，频率偏差则不得超过 0.2Hz。依靠发电厂调节发电机的转速来实现频率的调整频率的调整:赣州技师学院电气工程系赣州技师学

24、院电气工程系 2015年年12 电力系统的电压电压的规定：电压的规定： 对工厂供电系统来说，提高电能质量主要是对电力系统电压的偏差、波动和波形的一种质量评估。电压偏差、电压波动、电压波形电压偏差、电压波动、电压波形赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年 一、电力网和电气设备的额定电压一、电力网和电气设备的额定电压12 电力系统的电压 按照国家标准按照国家标准GBl56-93GBl56-93标准电压标准电压规定，我国三相交流电网和发电机的额规定，我国三相交流电网和发电机的额定电压。定电压。 见表见表1 1 1 1。 赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年1

25、2 电力系统的电压电网和用电设备额定电电网和用电设备额定电压压交流发电机额定线电压交流发电机额定线电压变压器额定电压变压器额定电压一次电压一次电压二次电压二次电压0.220.220.380.383 36 61010- -35356060110110154154220220330330500 500 0.230.230.400.403.153.156.36.310.510.515.7515.75- - - - - - - - 0.220.220.380.383 3及及3.153.156 6及及6.36.31010及及10.510.515.7515.753535606011011015415422

26、0220330330500 500 0.230.230.400.403.153.15及及3.33.36.36.3及及6.66.610.510.5及及1111- -38.538.56666121121169169242242363363525 525 赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年 一、电力网和电气设备的额定电压一、电力网和电气设备的额定电压12 电力系统的电压 1电网(线路)的额定电压供电线路的额定电压采用始端电压和末端电压的算术平均值。供电线路的额定电压采用始端电压和末端电压的算术平均值。-5%G5%UN线路首端线路首端线路末端线路末端赣州技师学院电气工程系赣州技

27、师学院电气工程系 2015年年 一、电力网和电气设备的额定电压一、电力网和电气设备的额定电压12电力系统的电压 2用电设备的额定电压 规定用电设备的电压与同级电网的额定电压相同规定用电设备的电压与同级电网的额定电压相同 3发电机的额定电压发电机额定电压规定高于同级电网额定电压发电机额定电压规定高于同级电网额定电压5赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年12电力系统的电压例：1、发电机的额定电压是指（ ）用电设备的额定电压。A、高于5% B、高于10% C、等于 D、低于5%2、 工厂供电研究的问题主要是（ ）。A、电能的供给和分配 B、节能 C、运行、维护 D、电能的变3、

28、在对供电要求中的优质性主要是指（ ）质量。A、设备 B、电能 C、电压与频率 D、功率4、一发电机和一变压器相连，已知该变压器的一次额定电压是6.3kV，则该发电机的额定电压是（ ）kV。A、6.6 B、6.3 C、6 D、7赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年 一、电力网和电气设备的额定电压一、电力网和电气设备的额定电压12电力系统的电压 4电力变压器的额定电压(1)(1)电力变压器一次绕组的额定电压：电力变压器一次绕组的额定电压： 1) 1)当变压器直接与发电机相连时：当变压器直接与发电机相连时： 等于发电机额定电压等于发电机额定电压 高于同级电网额定电压高于同级电网

29、额定电压5 5。 2) 2)当变压器不与发电机相连而是连接在线路上时：当变压器不与发电机相连而是连接在线路上时： 等于电网额定电压。等于电网额定电压。 赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年 一、电力网和电气设备的额定电压一、电力网和电气设备的额定电压12电力系统的电压 4电力变压器的额定电压(2)(2)电力变压器二次绕组的额定电压：电力变压器二次绕组的额定电压： 1) 1)变压器二次侧供电线路较长时：变压器二次侧供电线路较长时： 高于相连电网额定电压高高于相连电网额定电压高1010 2) 2)变压器二次侧供电线路不长时：变压器二次侧供电线路不长时： 高于所连电网额定电压高

30、于所连电网额定电压5 5。 赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年 一、电力网和电气设备的额定电压一、电力网和电气设备的额定电压12 电力系统的电压 4电力变压器的额定电压MT1T2UN+5%+10%0%+5%G图图1.8 1.8 电力变压器的额定电压电力变压器的额定电压 赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年（3）允许的电压偏差：）允许的电压偏差：国家标准国家标准GBl232590 电能质量电能质量供电电压允许偏差供电电压允许偏差国家标准国家标准GB5005295 供配电系统设计规范供配电系统设计规范12 电力系统的电压赣州技师学院电气工程系赣州技师学

31、院电气工程系 2015年年1高压配电电压的选择高压配电电压的选择 对于一般没有高压用电设备的小型工厂，设备容量对于一般没有高压用电设备的小型工厂，设备容量在在100kW以下，输送距离在以下，输送距离在600m以内，可选用以内，可选用380/220V电压供电。电压供电。 对于中小型工厂，设备容量在对于中小型工厂，设备容量在1002000kW，输送，输送距离在距离在420km以内的，可采用以内的，可采用610kV电压供电。，电压供电。， 对于中大型工厂，设备容量在对于中大型工厂，设备容量在200050000kW，输，输送距离在送距离在20150km以内的，可采用以内的，可采用35110kV电压供电

32、压供电。电。 三、工厂供电系统配电电压的选择三、工厂供电系统配电电压的选择12 电力系统的电压赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年2低压配电电压的选择低压配电电压的选择 工厂的高压配电电压一般选用工厂的高压配电电压一般选用610kV。10kV作为作为高压配电电压。目的是减少损耗，有利于发展，输送功高压配电电压。目的是减少损耗，有利于发展，输送功率更大，距离远。如工厂供电电源的电压就是率更大，距离远。如工厂供电电源的电压就是6kV，或，或工厂使用的工厂使用的6kV电动机多且分散，可采用电动机多且分散，可采用6kV的配电电压。的配电电压。 工厂的低压配电电压，一般采用工厂的低

33、压配电电压，一般采用380/220V。380V为为三相配电电压，供电给三相用电设备及三相配电电压，供电给三相用电设备及380V单相用电设单相用电设备。备。220V作为单相配电电压，供电给一般照明灯具及作为单相配电电压，供电给一般照明灯具及220V单相用电设备。矿山及化工等部门也有采用单相用电设备。矿山及化工等部门也有采用660V配电电压的。配电电压的。三、工厂供电系统配电电压的选择三、工厂供电系统配电电压的选择12 电力系统的电压赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年第三节第三节 电力系统中性点运行方式电力系统中性点运行方式电力系统的中性点运行方式 我国366kV系统，特别

34、是310kV系统，一般采用中性点不接地的运行方式。 若单相接地电流大于一定数值时( 系统中接地电流大于30A、20kv及以上系统中接地电流大于10A时)，则应采用中性点经消弧线圈接地的运行方式。 我国110kV及以上的系统、220380V低压配电系统都采用中性点直接接地的运行方式。第三节第三节 电力系统中性点运行方式电力系统中性点运行方式 电力系统电源中性点的不同运行方式，对电力系统的运行特别是在系统发生单相接地故障时有明显的影响，而且将影响系统二次侧的继电保护及监测仪表的选择与运行。 种类：中性点不接地系统、中性点经阻抗接地系统、中性点直接接地系统 1、中性点不接地的电力系统 正常运行：电压

35、、电流对称。单相接地：另两相对地电压升高为原来的根号3倍。单相接地电容电流为正常运行时 相线对地电容电流的3倍。 单相接地电流经验公式： 350)35(cabohNCllUI赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年第三节 电力系统中性点运行方式 赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年在中性点不接地的电力系统中，有一种情况比较危险，也就是在发生单相接地时如果接地电流过大，将出现断续电弧，使线路发生电压谐振（在电感和电容组成的串联电路中，当电路端电压和电流同相或电路的功率功率因素等于1时，称为电压谐振。发生电压谐振条件是：XL=XC ）将导致系统某些元件出现严

36、重的过电压 使绝缘薄弱点的绝缘击穿。为避免这种情况发生，在单相接地电容电流大于一定值的电力系统中，电源中性点必须采取经消弧线圈接地的运行方式内容衔接：第三节 电力系统中性点运行方式 赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年2、中性点经消弧线圈接地 正常运行：三相电压、电流对称单相接地：另两相对地电压升高为原来的根号3倍，减小了接地电流。在单相接地电容电流大于一定值的电力系统中，电源中性点必须采取经消弧线圈接地的运行方式。消弧线圈第三节 电力系统中性点运行方式 赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年3、中性点直接接地或低阻接地的电力系统 正常运行：三相电压、

37、电流对称单相接地：另外两相对地电压不变，单相接地后即通过接地中性点形成单相短路。单相短路电流比线路的正常负荷电流大得多，因此在此系统发生单相短路时保护装置应动作于跳闸，切除短路故障。110KV以上的超高压采用该系统很有经济价值。 第三节 电力系统中性点运行方式 赣州技师学院电气工程系赣州技师学院电气工程系 2015年年4、低压配电系统的接地型式我国220380V低压配电系统，广泛采用中性点直接接地的运行方式，而且引出有中性线N、保护线PE、保护中性线PEN。 中性线(N线)的功能：一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备；二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三是减小负荷中性点的

38、电位偏移。 保护线(PE线)的功能：它是用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分(指正常不带电压但故障情况下可能带电压的易被触及的导电部分，例如设备的金属外壳、金属构架等)通过保护线接地，可在设备发生接地故障时减少触电危险。 保护中性线(PEN线)的功能：它兼有中性线(N线)和保护线(PE线)的功能。这种保护中性线在我国通称为“零线”，俗称“地线”。 低压配电系统按接地型式，分为TN系统、TT系统和IT系统。 一、ITIT系统系统 ITIT系统就是电源系统的带电部分不接地或通过阻抗接地，系统就是电源系统的带电部分不接地或通过阻抗接地，电气设备的外露导电部分接

39、地的系统。电气设备的外露导电部分接地的系统。ITIT系统就是保护接地系统就是保护接地系统。系统。 I I表示配电网不接地或经高阻抗接地。表示配电网不接地或经高阻抗接地。 T T表示电气设备金属外壳接地。表示电气设备金属外壳接地。1.IT1.IT系统安全原理（如图所示）系统安全原理（如图所示）电气设备的接地规程规定：电气设备的接地规程规定： 电压在电压在1000V1000V以下电源中性点不接地的电网和以下电源中性点不接地的电网和1000V1000V以上以上任何形式的电网中，均需采用保护接地（称任何形式的电网中，均需采用保护接地（称ITIT系统）。系统）。2.IT2.IT系统应用范围系统应用范围

40、ITIT系统适用于各种不接地配电网，包括低压不接地配电系统适用于各种不接地配电网，包括低压不接地配电网和高压不接地配电网还包括不接地直流配电网。网和高压不接地配电网还包括不接地直流配电网。66保护接地保护接地: :把在故障情况下，可能出现危险把在故障情况下，可能出现危险的对地电压的导电部分同大地紧密地连接的对地电压的导电部分同大地紧密地连接起来的接地。起来的接地。( (如图所示）。如图所示）。 3URb Ud= 3Rb+Z 式 中 ： Ud人体触及电压 U电源相电压（V）； Ra人体电阻（）； Z电网每相对地绝缘复 数阻抗（）； Rb_接地保护电阻（）。 ZRb IdRaIdRb Ra123二、二、TTTT系统系统 TTTT系统是电源系统有一点直接接地，设备外露系统是电源系统有一点直接接地，设备外露导电部分的接地与电源系统的接地电气上无关的系导电部分的接地与电源系统的接地电气上无关的系统。统。 “T T”分别表示配电网中性点和电气设备金属外壳接分别表示配电网中性点和电气设备金属外壳接地。地。 1.TT1.TT系统安全原理系统安全原理 如图所示如图所示 2.TT2.TT系统应用范围系统应用范围 用于未装备配电变压器，从外面引进低压电源用于