电力系统接地\u002F短路故障种类及接地保护方式直观分析
电力系统按接地方式分类,有中性点接地系统和中性点不接地系统。其中,两种接地系统按接地故障的方式分类,又有单相接地、两相接地、三相接地3种短路故障。单相接地是最常见的线路故障,两相接地、三相接地出现几率小,但有明显的相间短路特征。
★中性点接地系统
1.单相接地故障
2.两相接地故障
3.三相接地故障
★中性点不接地系统
1.单相接地故障
2.单相接地故障
3.三相接地故障
☆单相接地故障特点:
一相电流增大,一相电压降低;出现零序电流、零序电压。
电流增大、电压降低为同一相别。
零序电流相位与故障相电流同向,零序电压与故障相电压反向。
故障相电压超前故障相电流约80度左右(短路阻抗角,又叫线路阻抗角);零序电流超前零序电压约110度左右。
☆两相短路故障特点:
两相电流增大,两相电压降低;没有零序电流、零序电压。
电流增大、电压降低为相同两个相别。
两个故障相电流基本反向。
故障相间电压超前故障相间电流约80度左右。
☆两相接地短路故障特点:
两相电流增大,两相电压降低;出现零序电流、零序电压。
电流增大、电压降低为相同两个相别。
零序电流向量为位于故障两相电流间。
故障相间电压超前故障相间电流约80度左右;零序电流超前零序电压约110度左右。
☆三相短路故障特点:
三相电流增大,三相电压降低;没有零序电流、零序电压。
故障相电压超前故障相电流约80度左右;故障相间电压超前故障相间电流同样约80度左右。
★电力系统工作接地(接地保护)
变压器或发电机中性点通过接地装置与大地连接,称为工作接地。
工作接地分为直接接地与非直接接地(包括不接地或经消弧线圈接地)两类,工作接地的接地电阻不超过4Ω为合格。
☆电网中性点运行方式:
大接地电流系统(110kV及以上)
直接接地,又称为有效接地
经低电阻接地
大接地电流系统(35kV及以下)
不接地,又称为中性点绝缘
经消弧线圈接地
经高阻接地
煤矿电网中性点接地方式
井下3300、1140、660V系统采用中性点不接地方式
6、10kV主要采用中性点经消弧线圈接地方式
35kV采用中性点不接地方式
110kV采用中性点直接接地方式
举例:中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地
★接地保护系统的型式文字代号
☆第一个字母表示电力系统的对地关系:
T--直接接地
I--所有带电部分与地绝缘,或一点经阻抗接地。
☆第二个字母表示装置的外露可接近体的对地关系:
T--外露可接近导体对地作直接电气连接,此接地点与电力系统的接地点无直接关连。
N--外露可接近导体通过保护线与电力系统的接地点直接作电气连接。
☆如果后面还有字母时,这些字母表示中性线与保护线的组合。
S--中性线和保护线是分开的。
C--中性线和保护线是合一的。
★低压电气接地的类型
1.TN系统
电力系统有一点接地,电气装置的外露可接近导体通过保护线与该接地点相连接。
TN系统分为:
TN-S:系统的中性线N与保护线PE是分开的。
TN-C:系统的中性线N与保护线PE是合一的。
TN-C-S:系统中有一部分线路的中性线N与保护线PE是合一的。
2.TT系统
电力系统中有一点直接接地,电气装置的外露可接近导体通过保护接地线,接至与电力系统接地点无关的接地点。
3.IT系统
电力系统与大地间不直接连接,电气装置的外露可接近导体通过保护接地线与接地极连接。
☟TN-S系统:电力系统有一点接地,电气装置的外露可接近导体通过保护线与该接地点相连接,中性线N与保护线PE是分开的。
☟TN-C系统:电力系统有一点接地,电气装置的外露可接近导体通过保护线与该接地点相连接,系统的中性线N与保护线PE是合一的。
☟TN-C-S系统:电力系统有一点接地,电气装置的外露可接近导体通过保护线与该接地点相连接,系统中有一部分线路的中性线N与保护线PE是合一的。
☟TT系统:电力系统中有一点直接接地,电气装置的外露可接近导体通过保护接地线,接至与电力系统接地点无关的接地点。
☟IT系统:电力系统与大地间不直接连接,电气装置的外露可接近导体通过保护接地线与接地极连接。
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