-设备工作接地和保护接地

1、电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地第四章 设备任务接地与维护接地 概述 任务接地 维护接地 维护接零 低压配电系统接地方式.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地第一节 概述 接地的根本概念 接地的分类.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地一、接地的根本概念1.接地 将电气安装的某些金属部分用导体接地线：包括接地干线、接地支线和接地引下线与埋设在土壤中的金属导体接地体或接地极相衔接，并与大地做可靠的电气衔接。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地2.接地体接地极埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体或接地极。其又可分为自然接地体和人工接地体。自然接地体：

2、专门为接地而人为装设的接地体。人工接地体：兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土根底等。3.接地线衔接于接地体与电气设备接地部分之间的金属导线。接地线又分为接地干线、接地支线和接地引下线。4.接地安装接地线与接地体合称为接地安装。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地5.接地网由假设干接地体在大地中相互用接地线衔接起来的一个整体，称为接地网。6.中性点和零点发电机、变压器、电动机等电器的绕组中以及串联电源回路中有一点，它与外部各接线端间的电压绝对值相等，这一点就称为中性点。当中性点接地时，该点那么称为零点。7.中性线与零线由中性点引出的导线叫做中性线。

3、由零点引出的导线叫做零线又分为任务零线和维护零线。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地8.流散电阻和接地电阻接地电流流入地下以后，就经过接地体向大地作半球形散开，这一接地电流就叫做流散电流。流散电流在土壤中遇到的全部电阻叫做流散电阻。接地电阻是接地安装的电阻与接地体的流散电阻的总和。数值等于接地安装对地电压与接地电流之比。接地安装的电阻普通很小，可以忽略不计。因此，可以近似以为流散电阻就是接地电阻。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地9.地和对地电压在距单根接地极或碰地处20m以外的地方，呈半球形的球面曾经很大，电阻很小，不再有什么电压降，该处的电位已接近于零。这电位等于零

4、的“电气地称为“地电位。 电气设备的接地部分如接地的外壳和接地体等，与零电位的“大地之间的电位差，就称为接地部分的对地电压。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地10.接触电势和接触电压当接地短路电流经接地网入地时，大地外表构成电位分布，接地部分和地面上某一点之间的电位差称为接触电势。人体接触该两点时所遭到的电压称为接触电压。11.跨步电势和跨步电压地面上程度间隔为跨步的两点之间的电位差称为跨步电势。人体两脚接触该两点时所遭到的电压称为跨步电压。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地二、接地的分类 电气安装的接地按用途可分为任务接地

5、、维护接地、维护接零、防雷接地和防静电接地。 任务接地又称为“电力系统中性点接地 为了保证电气设备在正常或发生缺点情况下都能可靠地任务而进展的接地。 维护接地 为保证任务人员接触时的人身平安，将一切正常任务时不带电而在绝缘损坏时能够带电的金属部分接地。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地 维护接零在中性点直接接地的低压电网中，把电气设备的外壳与零线即接地中性线直接衔接，以实现对人身平安的维护作用。它与维护接地相比，能在更多的情况下保证人身平安，防止触电事故。 防雷接地又称为“过电压维护接地为防止雷击和过电压对电气设备及人身呵斥危害，经过雷电维护安装向大地泄放雷电流而设的接地。 防静电

6、接地为防止静电对易燃油、天然气贮罐和管道等的危险作用而设的接地。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地第二节 任务接地 任务接地的分类 中性点不接地的电力系统 中性点经消弧线圈接地的电力系统 中性点直接接地的电力系统 中性点经电阻接地的电力系统.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地一、任务接地的分类 任务接地也称为电力系统中性点接地。电力系统的中性点是指星形衔接的三相变压器绕组或发电机绕组的公共点。电力系统中性点运转方式如下： .电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地 电力系统中性点运转方式确实定 电力系统中性点接地方式与电压等级、单相接地短路电流、过电压程度、继电维护和

7、自动安装的配置等有关，直接影响电网的绝缘程度、系统供电的可靠性和延续性、主变压器和发电机的运转平安以及对通讯系统的干扰等。 中性点接地方式的比较和选择 P114-115 .电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地二、中性点不接地的电力系统 假设条件：电力系统正常运转时，三相系统是对称的，且各相对地电容相等假设三相导线经过完全换位，用集中电容C表示。适用范围：3kV60kV的电力系统 .电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地1.正常运转情况 相对地电压： 各相对地电容电流：大小相等，相位互差120，所以它们的相量和为零，大地中没有电容电流过。 各相电流：各相负荷电流与相应的对地电容电流

8、的相量和。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地负荷ABCCCCa. 电路图OdUAUAdUB UBdUC UCdICBICCICAb. 矢量图ICAICBIfhAICCIfhBIfhCIAIBICOd.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地中性点不接地系统 正常运转情况下结论三相电压对称，三相导线对地电容电流也是对称的，三相电容电流相量之和为零，这阐明没有电容电流经过大地流动。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地2.单相接地缺点以A相接地缺点为例 相对地电压： 各相对地电容电流：A相缺点相的对地电容被短接，故A相的对地电容电流为零( ) ,B、C相的对地电容电流的有效

9、值为 ,所以它们的相量和不为零，大地中有电容电流过。 各相电流：.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地ICA=0IAICBIBICCICIkIfhAIfhBIfhC负荷ABCCCCUAdUBdUCddUBUAUCO60UCdUBdICBICC-ICA接地缺点电流有效值为 ，是正常时相对地电容电流的3倍- UA -UA Od.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地单相接地缺点电流的阅历计算公式为式中：Ik单相接地缺点电流，A；ICO 接地电容电流，A； UN系统的线电压，kV； L1架空线路的总长度，km； L2电缆线路的总长度，km。 .电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接

10、地中性点不接地系统 单相接地缺点情况下结论缺点相对地电压降为零；非缺点相对地电压升高为线电压，且相位相差600。因此，线路及各种电气设备的绝缘要按线电压设计，绝缘投资所占比重加大，显而易见，电压等级越高绝缘投资越大。三相之间的线电压依然对称，用户的三相用电设备仍能照常运转，但允许继续运转的时间不能超越2h。接地点经过的电流为容性，其大小为正常运转时单相对地电容电流的3倍。接地电流在缺点处能够产生稳定的或间歇性的电弧。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地假设接地电流大于30A时，将构成稳定电弧，成为继续性电弧接地，这将烧毁电气设备和能够引起多相相间短路。假设接地电流大于5A10A，而小

11、于30A，那么有能够构成间歇性电弧；间歇性电弧容易引起弧光接地过电压，其幅值可达2.53Uph，将危害整个电网的绝缘平安。假设接地电流在5A以下，当电流经过零值时，电弧就会自然熄灭。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地三、中性点经消弧线圈接地的电力系统 适用范围：按我国有关规程规定，在36kV的电力网中，单相接地缺点电流电容电流超越以下数值时，电力系统应装设消弧线圈用以抑制中性点不接地系统的缺陷： 36kV电力网，30A 10kV电力网，20A 3560kV电力网，10A .电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地1.消弧线圈安装在变压器或发电机中性点与大地之间的具有分段即带气隙

12、铁芯的电抗器。气隙作用：防止磁饱和，使补偿电流和电压成线性关系，减少高次谐波，使电抗值较稳定，以保证已整定好的调谐值恒定。同时，带气隙可减小电感、增大消弧线圈的容量。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地2.消弧线圈的作用1正常任务情况 正常运转时，中性点的对地电压为零，消弧线圈中没有电流经过。2单相接地缺点况以C相发生接地缺点为例 当系统发生单相接地缺点时，中性点的对地电压等于接地相电压，消弧线圈在中性点电压即作用下，有一个电感电流经过，此电感电流必定经过接地点构成回路，接地点的电流为接地电流与电感电流的相量和。适中选择消弧线圈的匝数，可使接地点的电流变得很小或等于零，从而消除了接地

13、处的电弧以及由电弧所产生的危害，消弧线圈也正是由此得名。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地负荷ABCCCCILICIBIAICCICBICAIkLIfhAIfhBIfhC0UAUBUC-UCUAdUBdILICICAICBd.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地C相发生接地时，中性点电压变为-UC ，在消弧线圈作用下，产生电感电流滞后90各相电流接地缺点电流.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地3.消弧线圈的补偿方式1全补偿方式 IL=IC 接地缺点点电流为零 这种补偿方式并不好，由于当感抗等于容抗时，电力网将发生谐振，产生危险的高电压或过电流，影响系统平安运转。2

14、欠补偿方式 ILIC 接地缺点点为感性电流 即使切除部分线路时，也不会开展成为全补偿方式，致使电力网发生谐振。同时，由于消弧线圈有一定的裕度，今后电力网开展，线路增多、对地电容添加后，原有消弧线圈还可继续运用。因此，实践上大多采用过补偿方式。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地4.消弧线圈容量的选择式中，Sar消弧线圈的容量，kVA ICO接地电容电流，A UN电力网的额定电压，kV.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地四、中性点直接接地的电力系统 适用范围我国110kV国外220kV及以上电压等级的电力系统380/220V低压系统 .电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护

15、接地1.正常运转情况 中性点的电压为零，中性点没有电流流过。2.单相接地缺点 由于接地相直接经过大地与电源构成单相回路，构成单相短路缺点，那么短路电流很大，继电维护安装立刻动作，断路器断开，迅速切除缺点部分。负荷ABCk(1)Ik(1)Ik(1).电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地3.优缺陷 优点 单相接地短路时，缺点相对地电压为零，非缺点相的对地电压仍为相电压。设备和线路对地绝缘按相电压设计，降低了造价。电压等级愈高，节约投资的经济效益愈显著。 缺陷中性点直接接地系统供电可靠性较低。中性点直接接地系统的线路上，通常都装设有自动重合闸安装。单相接地时的短路电流很大，必需选用较大容量的

16、开关设备。单相接地时，对附近通讯线路将产生电磁干扰。为减少电磁干扰，电力线路应尽量防止和通讯线路平行架设。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地五、中性点经电阻接地的电力系统 适用范围 配网系统与中性点经消弧线圈接地、不接地相比 在我国城市配网系统中：全电缆出线变电站的单相接地缺点电容电流超越30A时采用中性点经电阻接地；全架空线路出线变电站的单相接地缺点电流超越10A时，采用中性点经消弧线圈接地；对电缆与架空线混合线路的单相接地缺点电容电流超越10A时，可采用中性点经消弧线圈接地或采用中性点经电阻接地。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地1.中性点经大电阻接地的电力系统 适

17、用于接地缺点电流小于10A的系统 特点与中性点不接地方式比较坚持了中性点不接地系统发生单相接地缺点时仍能维持短时供电的优点处理了中性点不接地系统存在的电弧接地过电压问题.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地2.中性点经小电阻接地的电力系统 适用于接地缺点电流控制在1001000A的系统 特点与中性点不接地方式和大电阻接地方式比较保证继护的快速选择性要求，迅速切除缺点线路可消除电弧接地过电压防止中性点不接地系统中经常出现的由电磁式电压互感器引起的铁磁谐振景象.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地第三节 维护接地 定义 适用范围 根本原理.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接

18、地 定义将电气安装正常情况下不带电的金属部分与接地安装衔接起来，以防止该部分在缺点情况下忽然带电而呵斥对人体的损伤。 适用范围中性点不接地系统.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地根本原理1.假设电气设备的外壳不接地 当电气设备绝缘损坏，发生一相碰壳时，设备外壳电位将上升为较高的电压为相电压，人接触设备时，缺点电流IE将全部经过人体流入地中，这显然是很危险的。 .电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地2.假设电气设备的外壳接地 当有维护接地，而人体触及电气设备外壳时，电流将同时沿着接地安装和人体流过。经过人体的电流： .电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地第四节 维护接零

19、 定义 适用范围 根本原理 本卷须知 .电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地 定义将电气安装正常情况下不带电的金属部分与系统零线衔接起来，以防止该部分在缺点情况下忽然带电而呵斥对人体的损伤。 适用范围中性点接地系统.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地 根本原理1.没有维护接零措施时 在电气设备的某一相绝缘损坏以后，运转人员接触设备的金属的构造或外壳时构成电流流过人体回路，导致触电。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地2.有维护接零措施时 某一相绝缘损坏时，单相接地短路电流IK那么经过该相和零线构成回路，使线路上的维护安装迅速动作，从而将漏电设备与电源断开，消除了触电

20、危险，并使低压系统迅速恢复正常任务，从而起到维护作用。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地 本卷须知1.严禁在维护零线上安装熔断器或单独的断流开关；2.在由同一台配电变压器或同一段母线供电的低压配电系统中，维护接零和维护接地不能混用；3.反复接地零线的一处或多处经过接地体与地作良好的金属衔接。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地1.严禁在维护零线上安装熔断器或单独的断流开关.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地2.维护接零和维护接地不能混用 接地短路电流产生的压降，将使电网中性线的对地电压升高到电源相电压的一半或更高，从而一切接零电气设备的外壳均带有该升高的电压。此

21、时，人体接触运转中的接零电气设备的外壳，便会发生触电事故。R0Rd.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地3.反复接地 无反复接地时，当零线发生断线的同时，电动机一相绝缘损坏碰壳，这时，在断线处前面的电动机外壳上的电压接近于零值，而在断线处后面的电动机失去维护，外壳上的电压接近于相电压值。ABCABC.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地有反复接地时， 在断线处前电动机外壳上的电压接近于零值，断线处后的电动机其维护方式变成维护接地，其外壳上的电压降低，所以提高了维护接零的平安性。ABCABC.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地 反复接地的设置原那么1.零线反复接地：架空线路的干线和分支线的首终端；无分支的架空线路的沿线每1km处；电缆和架空线在引入屋内的进线处；车间内接零干线的终端处；接零干线很长时其中间的适当部位处。2.屋内设备接地时，将零线与一切低压开关等设备及控制屏的接地安装衔接。3.低压线路零线每一反复接地安装的接地电阻不应大于10。4.在电力设备接地安装的接地电阻允许到达10的电力网中，每一反复接地安装的接地电阻不应超越30，反复接地不应少于三处。.电力工程根底 第四章 设备任务接地和维护接地第五节 低压配电系统接地方式.电力工程根底 第四章 设备任务接