为什么发生单相接地电压变化时电压升高到√3倍

开口三角电压:实际作用就是测量零序电压(3U0)。其接线是:a-x,b-y,c-z三根线,x和b接在一起,yc接在一起,测量a与z间的电压就是开口三角电压。

其本质就是系统三相对地电压(因为PT采集的就是系统的对地电压)UA、UB、UC的向量和。{对称分量分析中:3U0=UA(向量)+UB(向量)+UC(向量)}。当发生金属性接地故障时,故障相对地电压等于0,其余两相对地电压升高为相电压。根据上述公式,得出3U0=100V(二次),所以一般小电流接地系统发生单相接地故障的俩个明显特征:一、开口三角电压在100V左右;二、两相电压升高(金属接地升高为线电压),一相降低(金属接地降低为0);

上左图解释了为什么小电流接地系统发生单相金属性接地故障,非故障相对地电压回升高为线电压(因为发生了中性点电压位移)。开口三角电压为什么是100V?因为正常情况下,系统三相对地电压是平衡的(都是57.7V 角度相差120度)。开口三角电压为0.当发生金属性单相接地故障时,故障相对地电压等于0,非故障相对地电压回升高为线电压等于100V,角度不变。因此3U0=UA+UB+UC的向量和。于是3U0就等于两相非故障相电压的向量和,就是100V。

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* 1.以煤、石油、天然气等作为燃料,燃料燃烧时的化学能转换为热能,然后借助汽轮机等热力机械将热能变为机械能,并由汽轮机带动发电机将机械能变为电能,这种发电厂称火力发电厂。

* 3.利用江河所蕴藏的水力资源来发电,这种电厂称水力发电厂。

* 4.从发电厂发电机开始一直到变电设备为止,这一整体称为电力系统。

* 5.大型电力系统有强大的调频和调压能力,有较大的抵御谐波的能力,可以提供质量更高的电能。

* 6.电网按其在电力系统中的作用不同,分为输电网和配电网,配电网是以高压甚至超高电压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络,所以又称为电力网中的主网架

* 7.配电网的电压根据用户负荷情况和供电要求而定,配电网中又分为高压配电网(一般指35 kV、110 kV及以上电压)、中压配电网(一般指20 kV、10kV、6KV、3kV 电压)及低压配电网(220 V,400 V).

* 8.电能的生产、输送、分配以及转换为其他形态能量的过程,是分时进行的。

* 9.若中断供电时可能造成人身伤亡情况,则称为二类负荷。

* 10.在一类用电负荷中,当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷,以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷,称为特别重要的负荷。

* 11.在供电要求中,对一类负荷中的特别重要负荷,除由两个独立电源供电外,还应增设应急电源,并可以将其他负荷接人应急供电系统

* 12.变、配电所是电力网中的线路连接点,是用以变换电压、交换功率和汇集、分配电能的设施。

* 13.按变电所在电力系统中的位置、作用及其特点划分,变电所的主要类型有枢纽变电所、区域变电所、地区变电所、配电变电所、用户变电所、地下变电所和无人值班变电所等

* 14.变、配电所中用来承担输送和分配电能任务的电路,称为一次电路或电气主接线。

* 15.在降压变电所内,变压器是将高电压改变为低电压的电气设备.

* 16.当电路发生短路或严重过负荷时,熔断器能自动切断故障电路,从而使电气设备得到保护。

* 17.单母线分段接线在母线故障或检修时,配电所将全所停电

* 18.对于没有总降压变电所和高压配电所的用电区变电所或小型用户降压变电所,在变压器高压侧必须配置足够的高压开关设备以便对变压器控制和保护。

* 19.装设双台变压器的用电区变电所或小型用户变电所,一般负荷较重要或者负荷变化较大,需经常带负荷投切,所以变压器高低压侧开关都采用断路器(低压侧装设低压断路器,即自动空气开关).

* 20.10 kV及以下三相供电的,电压允许偏差为额定电压的10%

* 21.为了保证电压质量合乎标准,往往需要装设必要的有功补偿装置和采取一定的调压措施

* 22.对调压要求高的情况,可选用有载调压变压器,使变压器的电压分接头在带负荷情况下实时调整,以保证电压稳定。

* 23.系统功率因数太低,会使系统无功损耗增大,同时使线路中各元件的电压损耗也增加,导致末端用电设备端电压太低,影响安全可靠用电。

* 24.若系统中过多的有功功率传送,则可能引起系统中电压损耗增加,电压下降。

* 25.在电力系统中,若供电距离太长,线路导线截面太小,变压级数太多,则可能造成电压损耗增大,引起电压下降。

* 26.由两台变压器并联运行的工厂,当负荷小时可改为一台变压器运行.

* 27.对电动机而言,频率增高将使其转速降低,导致电动机功率的降低,将影响所带动转动机械的出力,并影响电动机的寿命。

* 28.在并联运行的同一电力系统中,不论装机容量的大小,任一瞬间的频率在全系统都是一致的。

* 29.谐波电流可使电力线路的电能损耗和电压损耗增加,使计量电能的感应式电度表计

* 30.电力系统中相与相之间或相与地之间(对中性点直接接地系统而言)通过金属导体、电弧或其他较小阻抗联接而形成的正常状态称为短路

* 31.短路产生的冲击电流会产生很大的电动力,其大小可用来校验电气设备在发生短路时的动稳定性。

* 32.短路电流通过导体时,会使导体大量发热,温度急剧升高,从而破坏设备绝缘。

* 33.短路电流通过线路,要产生很大的电流降,使系统的电流水平骤降,引起电动机转速突然下降、甚至停转,严重影响电气设备的正常运行。

* 34.在降压变电所内,为了限制中压和低压配电装置中的短路电流,可采用变压器低压侧分列运行方式。

* 35.电力系统中性点接地是属于保护接地,它是保证电力系统安全可靠运行的重要条件

* 36.中性点直接接地系统发生单相接地故障时,其他两相对地电压肯定会升高

* 37.我国110kV及110kV以上的电力系统,都采用中性点非直接接地的运行方式,以降低线路的绝缘水平。

* 38.在中性点不接地的电力系统中,当发生单相完全接地时,非故障相对地电位升高为线电压,容易引起绝缘损坏,从而引起两相或三相短路,造成事故。

* 39.在中性点不接地的电力系统中,单相接地故障运行时间一般不应超过2h.

* 40.我国10kV、6kV电网,为提高供电的可靠性,一般采用中性点直接接地的运行方式。

* 41.电源中性点经消弧线圈接地方式,其目的是减小接地电流。

* 42.当消弧线圈的电感电流大于接地电容电流时,接地处具有多余的电感性电流称为过补偿。

* 50.发电厂与用电负荷中心相距较远,为了减少网络损耗,所以必须建设(),高压,超高压输电线路,将电能从发电厂远距离输送到负荷中心。

* 51.由各级电压的电力线路,将各种发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个()和用电的整体,叫作电力系统。

* 52.电力系统中的各级电压线路及其联系的各级(),这一部分叫作电力网,或称电网。

* 53.交流高压输电网一般指110kV.()电网。

* 54.高压配电网一般指35kV、()及以上电压等级的配电网。

* 55.电力生产的特点是()、集中性,适用性,先行性。

* 56.用电负荷是用户在某一时刻对电力系统所需求的(c).

* 57.在一类负荷的供电要求中,允许中断供电时间在()h以上的供电系统,可选用快速自启动的发电机组。

* 58.在二类负荷的供电要求中,二类负荷的供电系统宜采用()回路线供电。

* 59.变配电所主要由主变压器,()、控制系统等部分构成,是电网的发电厂重要组成部分和电能传输的重要环节。

* 60.按变电所在电力系统中的位置、作用及其特点划分,变电所的主要类型有枢纽变电所、区域变电所,地区变电所、()用户变电所、地下变电所和无人值班变电所等。

* 61.变、配电所一次主接线中所用的电气设备,称为().

* 62.电源进线电压为10kV的用户,一般总降压变压所将10kV电压降低到()V后,经低压配电线路供电到各用电场所,供给低压用电设备用电。

* 63.()的特点是线路故障或检修不影响变压器运行,而变压器故障或检修影响相应线路,线路要短时停电。

* 64.小容量配电所高压侧通常采用隔离开关-熔断器或跌落式熔断器、()等主接线形式。

* 65.电压质量包含()、电压允许波动与闪变、三相电压允许不平衡度等内容。

* 66.供电电压允许偏差规定,35 kV及以上电压供电的,电压正、负偏差绝对值之和不超过额定电压()

* 67.供电电压允许偏差通常是以电压实际值和电压额定值之差与电压()之比的百分数来表示。

* 68.在某一个时段内,电压急剧变化而偏离()的现象,称为电压波动。

* 69.在某一个时段内,电压急剧变化而偏离额定值的现象,称为()。

* 70.为提高功率因数,运行中可在工厂变配电所的母线上或用电设备附近装设(),用其来补偿电感性负载过大的感性电流,减小无功损耗,提高末端用电电压。

* 71.频率是电能质量的重要指标之一,我国电力采用交流()Hz频率,俗称“工频”.

* 72.为了保证频率偏差不超过规定值,必须维持电力系统的()平衡,采取相应的调频措施。

* 73.电网谐波的产生,主要在于电力系统中存在各种()元件

* 74.大型的()和大型电弧炉,产生的谐波电流最为突出,是造成电网谐波的主要因素。

* 75.在电力系统中,用得较多的限制短路电流的方法有()、采用分裂绕组变压器和分段电抗器,采用线路电抗器、采用微机保护及综合自动化装置等。

* 76.一般发生短路故障后约0.01 s时间出现最大短路冲击电流,采用微机保护一般仅需()s就能发出跳闸指令,使导体和设备避免承受最大短路电流的冲击,从而达到限制短路电流的目的。

* 77.在中性点直接接地的电力系统中,发生单相接地故障时,故障相对地电压(),

* 78.在低压配电系统中广泛采用的 TN 系统和TT系统,均为() 运行方式,其目的是保障人身设备安全。

* 79.在110kV及以上的电力系统,一般采用中性点直接接地的运行方式,以()

* 80.中性点不接地的电力系统中,用电设备的绝缘水平应按()考虑。

* 81.中性点不接地的电力系统中,发生单相接地故障时,可继续运行()h.

* 82.我国10kV电网,为提高供电的可靠性,一般采用()的运行方式

* 83.在()的电力系统中,由于发生单相完全接地时,非故障相对地电位升高为线电压,容易引起绝缘损坏,从而引起两相或三相短路,造成事故。

* 84.在中性点不接地的电力系统中,当发生单相接地故障时,流入大地的电流若过大,就会在接地故障点出现断续电弧而引起()

* 85.采取在电源中性点经消弧线圈接地方式,其目的是减小()。

* 86.消弧线圈实际是一个铁芯线圈,其()很小,电抗很大。

* 87.在中性点经消弧线圈接地系统中,当发生()故障时,一般允许运行2h,需发出报警信号。

* 88.在中性点经消弧线圈接地系统中,当系统发生单相接地故障时,接地电容电流与消弧线圈电流(),在接地点相互补偿,使接地电流减小。

* 89.当调整消弧线圈的分接头使得消弧线圈的电感电流等于接地电容电流,则流过接地点的电流为()A,称为全补偿。

* 90.当消弧线圈的电感电流大于接地电容电流时,接地处具有多余的()称为过补偿,

* 91.在中性点经消弧线圈接地系统中,如果消弧线圈选择得当,可使接地点电流小于(),而不会产生断续电弧和过电压现象。

* 92.当消弧线圈的电感电流大于接地电容电流时,接地处具有多余的电感性电流,这种补偿方式称为()。

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6KV不接地系统不同位置单相接地故障分析及保护配置方法

【摘要】: 对于6KV中性点不接地系统,当发生单相接地故障时,快速判断并切断故障部分十分重要,本文通过对系统不同位置发生单向接地故障时的电压、电流变化进行分析,得出故障判定方案。

     6KV中性点不接地系统发生单相接地短路时,故障点电流很小,三相之间的线电压仍然保持对称,对负荷的供电没有影响,因此保护装置不必立即动作断开断路器,可以持续运行1-2小时。但在单相接地以后,其它两相对地电压要升高√3倍。可能造成绝缘薄弱处击穿,为了防止故障进一步扩大,应尽快判定故障回路并迅速切除。

在系统不同位置发生单相接地往往难以判断,需要对系统不同位置发生接地故障时电压、电流变化进行分析,得出合理的保护配置方法。

1 中性点不接地系统单相接地故障分析

正常情况下,中性点不接地系统三相电压对称,中性点对地电压为零。当发生接地故障时,故障相对地电压变为零,其他两相对地电压升高√3倍,且产生零序电压。


系统正常运行时,电压向量图如图1。当C相发生单相接时,电压向量图如图2,此时:

所以,当6KV系统任意位置发生单相接地时,系统故障相对地电压为零,非故障相对地电压升高至系统线电压(6KV),零序电压大小等于系统正常运行时相电压(3.46KV)。

    在单相接地时,由于三相中的负荷电流仍然对称,所以只需分析电容电流变化产生的零序电流。

1)变压器6KV侧至6KV进线开关上侧发生单相接地时

如图所示系统,当6KV进线 C相在D点发生单相接地故障时(设负荷指向电源为正方向,下同): 

② 负荷零序电流互感器(CT01CT02、CT03)电流为:

a.6KV进线零序电流为整个系统非故障线路电容电流之和,方向为电源侧流向负荷侧。

b.负荷回路零序电流大小等于其本身的对地电容电流(很小),方向为电源侧流向负荷侧。

2)6KV母线发生单相接地时

① 6KV进线零序电流互感器(CT0)电流为:

② 负荷回路零序电流互感器(CT01CT02、CT03)电流为:

a.6KV进线三相电容电流相互抵消,零序电流为0。

b.负荷回路零序电流大小等于其本身的对地电容电流(很小),方向为电源侧流向负荷侧。

3)负荷侧发生单相接地时(下级6KV变电所进线视为上级6KV变电所馈线)。

 如图所示系统,当“负荷1” C相在D点发生单相接地故障时:

① 6KV进线零序电流互感器(CT0)电流为:

② 故障回路零序电流互感器(CT01)电流为:

③ 非故障回路零序电流互感器(CT02、CT03)电流为:

a.6KV进线三相电容电流相互抵消,零序电流为0。

b.故障回路零序电流为整个系统非故障线路电容电流之和,方向为负荷侧流向电源侧。

c.非故障回路零序电流大小等于其本身的对地电容电流(很小),方向为电源侧流向负荷侧。

2 中性点不接地系统单向接地保护配置方式

2.1 6KV变压器6KV侧至6KV进线开关上侧发生单相接地

      6KV变压器6KV侧至6KV进线开关上侧发生单相接地时6KV进线零序电流大小为全系统非故障线路对地电容电流和,为保证可靠性,零序电流按0.8倍全系统电容电流值设定。

进线零序CT测量零序电流,或进线三相CT通过综保合成零序电流。

2.2 6KV母线发生单相接地

    6KV母线为高压柜内封闭式结构,发生单相接地可能性极低。母线接地的特点是有零序电压,进线和出现均没有明显的零序电流。可将零序电压保护设置为接地保护报警,同时选线装置未选出接地回路(出线无零序电流)且变压器6KV出线接地报警未动作,则判定为6KV母线接地。

2.3 负荷侧发生单相接地

负荷侧发生单相接地时,非故障线路上的零序电流为其本身的电容电流,为了保证动作的选择性,零序电流按1.2倍系统最大回路电容电流值设定。

1.在变压器低后备保护中,增设变压器6KV出线接地报警。

2.在6KV进线保护中,增设6KV母线接地报警。

3.统一接地选线装置中零序电流定值,设置为1.2倍系统最大回路电容电流值。

摘要参考:2017年4月兰州石化公司35KV石化变电站主变压器6KV出线到6KV进线开关之间的母线发生单相接地,已有的保护配置难以迅速判断接地故障发生及接地位置,通过本文叙述的方式配置继电保护,可迅速判断故障位置。

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