1、第一章第一章 电力系统概述电力系统概述 电力系统的基本概念电力系统的基本概念一、电力系统与电力网一、电力系统与电力网发电厂将一次能源转变成电能，这些电能需要通过一定方式输送给电力用户。在由发电厂向用户供电过程中，为了提高其可靠性和经济性，广泛通过升、降压变电站，输电线路将多个发电厂用电力网连接起来并联工作，向用户供电。这种由发电厂、升压和降压变电站、送电线路以及用电设备有机连接起来的整体，称为电力系统。电力系统加上发电机的原动机（如汽轮机、水轮机）、原动机的力能部分（如热力锅炉、水库、原子能电站的反应堆）、供热和用热设备，则称为动力系统。在电力系统中，由升压和降压变电站和各种不同电压等级的送电
2、线路连接在一起的部分称为电力网。二、电力生产的特点二、电力生产的特点电能的生产与其它工业生产有着显然不同的特点。1电能不能大量储藏电力系统中发电站负荷的多少，决定于用户的需要，电能的生产和消费时时刻刻都是保持平衡的。电能的生产、分配和消费过程的同时性，使电力系统的各个环节形成了一个紧密的有机联系的整体，其中任一台发、供、用电设备发生故障，都将影响电能的生产和供应。2电力系统的电磁变化过程非常迅速电力系统中，电磁波的变化过程只有千分之几秒，甚至百万分之几秒；而短路过程、发电机运行稳定性的丧失则在十分之几秒或几秒内即可形成。为了防止某些短暂的过渡过程对系统运行和电气设备造成危害，要求能进行非常迅速
3、和灵敏的调整及切换操作，这些调整和切换，靠手动操作不能获得满意的效果，甚至是不可能的，因此必须采用各种自动装置。3电力工业和国民经济各部门之间有着极其密切的关系电能供应不足或中断，将直接影响国民经济各个部门的生产，也将影响人们的正常生活，因此要求电力工业必须保证安全生产和成为国民经济中的先行工业，必须有足够的负荷后备容量，以满足日益增长的负荷需要。三、电力系统的运行要求三、电力系统的运行要求为了保证为用户提供电能，电力系统的运行必须满足下列基本要求。1保证对用户供电的可靠性在任何情况下都应该尽可能的保证电力系统运行的可靠性。系统运行可靠性的破坏，将引起系统设备损坏或供电中断，以致造成国民经济各
4、部门生产停顿和人民生活秩序的破坏，甚至发生设备和人身事故。电力用户，对供电可靠性的要求并不一样，即使一个企业中各个部门或车间，对供电持续性的要求也有所差别。根据对供电持续性的要求，可把用户分为三级。一级负荷：如停止供电，将会危害生命、损坏设备、产生废品和使生产过程混乱，给国民经济带来重大损失，或者使市政生活发生重大混乱。二级负荷：如停止供电，将造成大量减产，城市大量居民的正常活动受到影响。三级负荷：指所有不属于一级及二级的负荷，如非连续生产的车间及辅助车间和小城镇用电等。对于一级负荷，至少要由两个独立电源供电，其中每一电源的容量，都应在另一电源发生故障时仍能完全保证一级负荷的用电；对于三级负荷
5、，不需要备用电源；对于二级负荷是否需要备用电源，要进行技术经济比较后才能确定。2保证电能的良好质量即要求供电电压（或电流）的波形为较严格的正弦波，保证系统中的频率和电压在一定的允许变动范围以内。我国规程规定：1035kV及以上电压供电的用户和对电压质量有特殊要求的低压用户电压允许偏移为5%，频率允许偏移为0.5Hz。3保证运行的最大经济性电力系统运行有三个主要经济指标，即生产每kWh电的能源消耗（煤耗率、油耗率、水耗率等），生产每度电的自用电（自用电率），以及供配每kWh电在电力网中的电能损耗（线损率）。提高运行经济性，就是在生产和供配某一定数量的电能时，使上述三个指标达到最小。为了实现电力系
6、统的经济运行，必须对整个系统实施最佳经济调度。 电力系统的中性点运行方式电力系统的中性点运行方式电力系统的中性点（实际上是指电力系统中发电机、变压器的中性点）接地或不接地是一个综合性的问题，中性点接地方式对于电力系统的运行，特别是对发生故障后的系统运行，有多方面的影响，所以在选择中性点接地方式时，必须考虑许多因素。电力系统中性点的接地有中性点直接接地、经电阻接地和经消弧线圈接地三大类。其中经电阻接地又分经高电阻接地、经中电阻接地和经低电阻接地三种。中性点直接接地、经中电阻接地和经低电阻接地称为大接地电流系统；中性点不接地、经消弧线圈接地和经高电阻接地称为小接地电流系统。一、中性点不接地系统一、
7、中性点不接地系统（a） （b）图1-2 中性点不接地的三相系统（正常工作状态）（a）电流分布；（b）A相电流、电压相量关系电力系统的每一相对地都有电容，它们分布在输电线路全长上和电气设备中，为了使讨论简化，设三相系统是完全对称的，并将分布的相对地电容用集中在线路中央的电容C来代替，如图1-2。因为在中性点不接地系统中发生一相接地时，电力系统相间电压并不改变，因而相间电容所引起的电容电流也不会改变，所以可以不予讨论。在正常工作状态下，电网各相对地的电压 A、 B、 C是对称的，并且在数值上等于电网的相电压，电源各相中的电流 A、 B、 C分别等于负荷电流 fA、 fB、 fC和各相对地的电容电流
8、 、 、 的相量和，见图1-2（a）、（b）。此时三相电容电流 、 、 的相量和等于零，流经地中的电流为零。中性点对地电压 =0。因此，这种电网，在正常运行时，中性点接地与否，对系统运行无任何影响。但如果发生一相接地，情况将发生明显的变化。图1-3表示当C相在d点发生金属性接地时的情况。接地后故障点d的电压为零，即 =0。这时，按故障相条件，可以写出电压方程式 （1-1）式中 CC相电源电压；0中性点对地电压所以 （1-2）上式表明，当发生C相金属性接地时，中性点的对地电位不再为零，而是- C。于是A、B相的对地电压相应地为图1-3 中性点不接地的三相系统（C相接地）(a)电流分布；(b)相量
9、关系Ad= A+ 0= A CBd= B+ 0= B C而且 = Ad= Ce-j150= Bd= Cej150= = e-j90 （1-3）其相量关系如图1-3（b）所示，相当于原有的线电压三角形ABC平移到了 的位置。即三相间线电压仍保持对称和大小不变，故对电力用户的继续供电并无影响。但是，从式（1-3）及图1-3（b）中均可看出，两个非故障相A和B的对地电压却升高至 倍，所以在中性点不接地的电力网中，各种设备的对地绝缘应按线电压设计，才能承受在一相接地时，非故障相对地电压的升高影响。假定各相对地电容C均相等。在正常情况下，各相对地电容电流的大小也相等，即 （1-4）在C相接地时，C相对地
10、电容被短接，其对地电容电流为零。非故障相对地电压分别升高为 Ad、 Bd其对地电容电流分别为CA= = C Ce-j150= C Ce-j60CB= = C Cej150= C Ce-j120经过C相接地点d，流入地中的电容电流（即接地电流）为 C=( CA+ CB)= C C(e-j60+e-j120)=j3C C （1-5）一相接地时，接地点的接地电容电流绝对值IC=3CUx=3IC0 （A） （1-6）式中 Ux相电压（V）； 角频率（rad/s）； C相对地电容（F/相）。式（1-6）表明，在中性点不接地的电力网中，一相接地时接地点的接地电流等于正常时相对地电容电流ICO的三倍，其数值
11、与电网的电压、频率和一相对地电容有关。系统对地电容则与电网类别（电缆电网或架空电网）、长度和大容量电机的容量及台数有关。线路一相接地电容电流可近似地用下列公式估计。对于架空电网IC=(2.73.3)Ux-x 10-3 （A） （1-7）式中的系数，没有架空地线时取2.7，有架空地线时取3.3。对于同杆架设的双回路，电容电流为单回路的1.31.6倍。对于电缆电网IC=0.1Ux-x （A） （1-8）式中 Ux-x 电网线电压（kV）； 有直接电连接的这一电压级电网送电线路的长度（km）。由式（1-7）和式（1-8）可见，电缆电网比架空线电网的电容电流要大得多。由变电所配电装置及变压器绕组增加的
12、一相接地电容电流，用电网一相接地电容电流的附加比例估算，见表1-2。表表1-2 由变电所增加的一相接地电容电流附加值由变电所增加的一相接地电容电流附加值电网额定电压（kV）610153560110154220电容电流附加值（%）18161513111291087发电机一相对地电容由制造厂提供或通过试验取得，亦可用下式估算 （F相） （1-9）式中 K系数，B级绝缘的发电机，取0.04；S发电机容量（kVA）；U发电机额定线电压（kV）；n转速（r/min）。发电机一相接地电容电流 （A）发电机电压母线一相接地电容电流可取0.050.1A/100m，升压变压器低压绕组一相接地电容电流可取0.10
13、.2A。如上所述，当中性点不接地的系统中发生一相接地时，接在相间电压上的受电器的供电并未遭到破坏，它们可以继续运行，但是这种电网长期在一相接地的状态下运行，也是不能允许的，因为这时非故障相电压升高，绝缘薄弱点很可能被击穿，而引起两相接地短路，将严重地损坏电气设备。所以，在中性点不接地电网中，必须设专门的监察装置，以便使运行人员及时地发现一相接地故障，从而切除电网中的故障部分。在中性点不接地系统中，当接地的电容电流较大时，在接地处引起的电弧就很难自行熄灭。在接地处还可能出现所谓间隙电弧，即周期地熄灭与重燃的电弧。由于电网是一个具有电感和电容的振荡回路，间歇电弧将引起相对地的过电压，其数值可达（2
14、.53）U。这种过电压会传输到与接地点有直接电连接的整个电网上，更容易引起另一相对地击穿，从而形成两相接地短路。在电压为310kV的电力网中，一相接地时的电容电流不允许大于30A，否则，电弧便不能自行熄灭，而且由于3l0kV电力网中使用电缆较多，其绝缘比较薄弱，一相接地转变为相间短路的可能性将大大增加。在2060kV电压级的电力网中，间歇电弧所引起的过电压，数值更大，对于设备绝缘更为危险，而且由于电压较高，电弧更难自行熄灭。因此，在这些电网中，规定一相接地电流不得大于10A。在与发电机或调相机有直接电气连接的620kV回路中，为防止单相接地时烧坏电机铁芯，允许的一相接地电容电流更小，可参见表1
15、-3。二、中性点经消弧线圈接地系统二、中性点经消弧线圈接地系统表表1-3 发电机回路一相接地电容电流的允许值发电机回路一相接地电容电流的允许值发电机额定电压（kV）发电机额定容量（MW）额定电压下一相接地电流允许值（A）6.350410.550100313.8、15.75125200218、203001当一相接地电容电流超过了上述允许值时，可以用中性点经消弧线圈接地的方法来解决，该系统即称为中性点经消弧线圈接地系统。消弧线圈主要由带气隙的铁芯和套在铁芯上的绕组组成，它们被放在充满变压器油的油箱内。绕组的电阻很小，电抗很大。消弧线圈的电感，可用改变接入绕组的匝数加以调节。显然，在正常运行状态下，
16、由于系统中性点的电压是三相不对称电压，数值很小，所以通过消弧线圈的电流也很小。当发生一相完全接地时，消弧线圈处在相电压之下，通过接地处的电流是接地电容电流 和线圈电感电流 的相量和，如图1-4。这时消弧线圈的电感电流 （1-10）式中 和 消弧线圈的电感和电抗。从图1-4（b）可见，因为电感电流和电容电流有180的相位差，所以在接地处它们互相补偿。如果 ，就没有电流在接地处通过，实际上，这种完全补偿的情况是不允许的，因为可能引起谐振。 在电力网中，一般都采用过补偿方式，即单相接地时消弧线圈的电感电流略大于系统一相接地电容电流，使补偿后的剩余电流较小。采用过补偿方式，即使系统的电容电流突然减少（
17、如某回线路切除）也不会引起谐振，而是离谐振点更远。选择消弧线圈的容量，应考虑电网五年左右的发展规划，并按过补偿方式考虑，其容量按下式计算 （kVA）式中 电网一相接地电容电流（A）； 电网相电压（kV）。在中性点经消弧线圈接地的系统中，一相接地时和中性点不接地系统样，故障相对地电压为零，非故障相对地电压升高至 倍，三相线电压仍保持对称和大小不变，所以也允许暂时运行，但不得超过两小时，消弧线圈的作用对于瞬时性接地故障尤为重要，因为它使接地处的电流大大减小，电弧可能自动熄灭。接地电流小，还可减轻对附近弱电线路的干扰。 在中性点经消弧线圈接地的系统中，各相对地绝缘和中性点不接地系统样，也必须按线电压
18、设计。消弧线圈通过隔离开关接在相应电网的发电机、变压器或专用接地变压器的中性点上，其原理接线如图1-5所示。但是，这种接地方式对于运行方式变化较为频繁的系统，由于电容量的不断变化，中性点经消弧线圈接地可能会造成欠补偿从而引发谐振过电压。因此必须根据电容电流大小的变化调整消弧线圈的电感值。但目前在线实时检测电网单相接地电容电流的设备很少，因此消弧线圈在运行中不能根据电容电流的变化及时地进行调节，不能很好地起到补偿作用。特别是由于故障电流减小为很小的残流后, 接地支路的识别更加困难, 这一难题一直未得到解决。图1-4 中性点经消弧线圈接地的三相系统(C相接地的情况)(a)电流分布；(b)相量关系图
19、1-5 消弧线圈的原理接线XH消弧线圈；YH电压互感器；LH电流互感器三、中性点直接接地系统三、中性点直接接地系统另一种常用的系统中性点的运行方式是将中性点直接接地。这样，中性点的电位在电网的任何工作状态下均保持为零。本厂220kV系统就属于这种接地形式。在这种系统中，当发生一相接地时，这一相直接经过接地点和接地的中性点短路，一相接地短路电流的数值很大，因而立即使继电保护动作，将故障部分切除，如图1-6。在中性点直接接地的大电力系统内，为了减小一相接地短路电流，也可以将中性点经过电抗器接地，如图1-7所示。这时一相接地短路电流，因受到电抗器的限制而大大减小，即图1-6 中性点直接接地的三相系统
20、图1-7 中性点经过电抗器接地的三相系统。但通常采用的限制一相接地短路电流的方法是不将全部变压器的中性点都直接接地，而只将其中的一部分直接接地，这样，也可以将相接地短路电流，减小到不超过可能的最大三相短路电流。中性点直接接地或经过电抗器接地系统，在发生一相接地故障时，故障的送电线路被切断，因而使用户的供电中断。运行经验表明，在1000V以上的电网中，大多数的一相接地故障，尤其是架空送电线路的一相接地故障，大都具有瞬时的性质，在故障部分切除以后，接地处的绝缘可能迅速恢复，而送电线可以立即恢复工作。 目前在中性点直接接地的电网内，为了提高供电可靠性，均装设自动重合闸装置，在系统一相接地线路切除后，
21、立即自动重合，再试送一次，如为瞬时故障，送电即可恢复。中性点直接接地的主要优点是它在发生一相接地故障时，非故障相的对地电压不会增高，因而各相对地绝缘即可按相对地电压考虑；在高电压级时将大大降低电气设备和电网的建设费用。电网的电压愈高，经济效果愈大。而且在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中，单相接地电流往往比正常负荷电流小得多，因而要实现有选择性的接地保护就比较困难，但在中性点直接接地系统中，实现就比较容易，由于接地电流较大，继电保护般都能迅速而准确地切除故障线路，且保护装置简单，工作可靠。 一相接地是电力网中最常见的一种故障。如上所述，这种大接地电流系统在一相接地时将产生很大的相接地短路电流
22、，任何部分发生一相接地时都必须将其切除。即使采用自动重合闸装置，在发生永久性故障时，供电也将中断，有时甚至可能导致系统动态稳定破坏。而且在这种大接地电流系统中，一相接地在线路与地之间流过很大的一相接地短路电流，将产生一个很强的磁场，而在附近的弱电线路（如通讯线路或铁路信号线路等）上感应出相当大的电势，轻则引起噪音，妨害通讯，重则可能引起弱电设备的损坏，并危及通讯人员安全或引起铁路信号的误动作，因此，大接地电流系统的送电线路，应与弱电线路保持一定的距离，或在弱电线路上采取有效的保安措施。四、中性点经电阻接地系统四、中性点经电阻接地系统过去我国电厂中压系统和城市、农村电网一律采用不接地或经消弧线圈
23、接地的方式。这种对于单相接地故障不立即跳闸的接地方式，有利于提高供电连续性和可靠性。这种接地方式在我国的配电网以架空线路为主，电源容量严重不足，负荷过重，供需矛盾尖锐的时期发挥了重要作用。这种方式特别适用于故障几率高，绝缘可自行恢复的以架空线路为主的配电网，例如农村配电网和中小城市城区电网，以及中小型火力发电厂的中压厂用电系统。随着社会的发展，目前大城市城区配电网、大中型工矿企业配电网、中小型发电机电压配电网、大型火力发电厂的中压厂用电系统等，均以电缆供电为主，大量的电缆馈线，使得配电网内的电容电流不断增大。部分城市达到几十安培至上百安培，个别城市甚至达到一百多安培，大型的火力发电厂中压厂用电
24、系统也达到了几十安培。这样，传统的接地方式就暴露了许多弊病：（1）内过电压倍数比较高,可达3.54 倍相电压。特别是间歇性电弧接地过电压和谐振过电压已超过了避雷器允许的承载能力，这对于具有大量高压电动机的工矿企业和火电厂,绝缘配合相当困难。（2）单相接地故障下，在升高的稳态电压下运行时间在2h以上，不仅会导致绝缘早期老化，或在薄弱环节发生闪络，引起多点故障，酿成断路器异相开断，恶化开断条件。（3）配电网的电容电流大增。这使补偿用消弧线圈容量很大。况且，运行中电容电流随机性的变化范围很大，采用跟踪范围有限的自动调谐，不论在机械寿命、响应时间、调节限位等方面也难以满足这种需要频繁地、适时地大范围调
25、节的需要。另外，网络的扩展也有个过程，工程初期馈线较少，后期则会逐渐增多，消弧线圈容量也要随之相应扩大。（4）电缆为非自恢复绝缘，发生单相接地必是永久性故障，不允许继续运行，必须迅速切断电源，避免扩大事故。消弧线圈在这种情况下不能充分发挥作用。（5）有些配电网大量采用了对地绝缘水平为相电压级的进口电缆和工频试验电压为28 kV 的进口电气设备（国外配电网中性点多数为电阻接地或直接接地），应用于我国中性点非有效接地系统不够安全。（6）无间隙氧化锌避雷器应用于中性点非有效接地系统，在单相接地故障状态下的事故率很高。只有给避雷器加设串联间隙或提高其持续运行电压，才能保证其安全运行。（7）人身触电不立
26、即跳闸，甚至因接触电阻大而发不出信号。长时间触电，人身安全难以保障。因此，这就提出了改变传统的接地方式的要求，即由原来不立即跳闸改为立即跳闸和由原来中性点非有效接地改为中性点有效接地。单相接地故障，保护立即动作于跳闸。如果电网仍然是中性点不接地方式，由于电容电流较大，将会造成真空断路器或其他开断设备电弧重燃，无法灭弧的情况，同时产生严重的操作过电压，危害设备。这样就要求将中性点改为有效接地的型式，使接地电流由容性向阻性发展，使真空断路器或其他开断设备不致于电弧重燃，迅速开断故障电流。中性点有效接地方式分为中性点直接接地和电阻接地。采用中性点直接接地，单相接地电流很大，可达到几千安甚至几十千安，
27、虽然保护在较短的时间内跳闸，但接地点仍会因为流过强大的接地电流而严重烧损。采用电阻接地可以限制接地电流在一定的范围内，即达到保护接地点不会因为流过强大的接地电流而严重烧损，又能满足继电保护的灵敏度要求，达到限制单相接地时非故障相产生的瞬时过电压。因此，目前国内在中压系统中，主要由电缆线路组成的电网，如大城市的10kV城网和大型火力发电厂的6kV厂用电系统，在电容电流超过7A时，均采用中性点电阻接地，单相接地故障立即跳闸的接地方式。解决了上面所述的弊病，而由于立即跳闸而影响的供电可靠性，则可以从提高线路或设备的冗余度来解决。根据DL5000-2000火力发电厂设计技术规程第131311条和DL/
28、 T 5153-2002火力发电厂厂用电设计技术规定第41211 条规定，当电厂高压厂用电系统的接地电容电流小于7A 时，其中性点宜采用高电阻接地，也可采用不接地方式；当接地电容电流大于7A时，其中性点宜采用低电阻接地方式，也可采用不接地方式。表表1-4 电阻接地的阻值电阻接地的阻值电阻形式电阻阻值（）单相接地故障电流（A）高电阻数百数千10中电阻1010030300低电阻1060010001中性点经电阻接地简介在610kV以至20kV的电网中，目前所采用的有高电阻、中电阻、低电阻接地3 种形式。其阻值与单相接地故障电流的范围如表1-4所示。2高电阻接地高电阻接地方式以限制单相接地故障电流为目
29、的，并可防止阻尼谐振过电压和间歇性电弧接地过电压，但是它要使总的接地电流增大2倍，主要用于200WM 以上大型发电机回路和某些610kV配电网。如耒阳电厂300MW、沁北和湘潭600MW机组的发电机中性点均是高电阻接地方式。在发电机内部发生单相接地故障，为了减轻铁芯的烧毁程度，故障电流超过表1-3所示数值，须瞬时切机。发电机中性点若采用消弧线圈接地方式也可以将故障点残余电流限制在表1-9范围内，而不要求瞬时切机。但此时须注意发电机出口避雷器的选型与发电机的绝缘配合，对无间隙氧化锌避雷器不推荐采用。在610kV配电系统以及发电厂厂用电系统，当单相接地电容较小，故障不跳闸时，采用高电阻接地可以减少
30、故障点的电压梯度，阻尼谐振过电压。为了遏制间歇性电弧接地过电压，至少应使IR =(11.5)Ic。考虑到故障电流宜限制在10A 以下，以维持2h的运行条件。因此，故障电容电流Ic大于45A的网络，就不宜采用高电阻接地，从而大大限制了这种接地方式的推广应用。3低电阻接地配电网中性点低电阻接地方式曾在上海、广州、珠海等地的城区配电网使用。80 年代初美国为我国首批300MW机组设计的火力发电厂厂用电系统中性点也采用此种接地方式。这种中性点采用小于10电阻接地方式的特点是获得一个大的阻性电流叠加在故障点上,其优点是:（1）快速切除故障，过电压水平低，谐振过电压发展不起来，可采用绝缘水平较低的电缆和设
31、备。（2）减少绝缘老化效应，延长设备寿命，提高网络及设备可靠性。（3）把双重接地（异相故障）的几率削减至最低限度。（4）为采用简单的、有选择性和足够灵敏度的继电保护提供了可能性。（5）可以采用无间隙氧化锌避雷器。（6）自动清除故障，运行维护方便。（7）人身安全事故及火灾事故几率降低。黄台电厂本期2350MW机组厂用电中性点接地就采用了这种方式，接地电阻为6.06，单相接地故障电流600A以上。但低电阻接地也有其局限性，在运行时必须加以注意。保护保护保护（a） （b）图1-8 零序保护的两种构成方式（a）以三相电流互感器接线；（b）零序电流互感器接线由于低电阻接地方式的接地故障电流达400100
32、0A甚至更大，目的是提高接地保护的灵敏性和选择性，另一个原因是为了避开高压电动机的起动和线路冲击合闸。当接地保护如图1-8（a）所示采用三相电流互感器，二次按零序滤过器方式构成时，由于高压电动机起动电流中含有直流分量，三相电流互感器不同程度饱和，或特性不均衡，都会使零序接地保护误动作。另外，当电流互感器变比较大，而零序过流整定值较小时，配合上也会出现困难，常需增加中间变流器解决。这种数百以至上千安的接地故障电流会带来3个问题:（1）容易“火烧连营”，电缆一处接地，大的电弧会连带烧毁同一电缆沟或电缆隧道的其他相邻电缆，扩大事故，酿成火灾。（2）低值电阻中流过的电流过大，电阻的发热与I2 R成正比
33、，给电阻的制造带来困难。铸铁电阻难以胜任这种大的电流冲击，合金电阻的造价太高，而且体积太大，每台约1.52m3。（3）引起的地电位升高达数千伏，大大超过了安全允许值。通信线路要求地电位差不超过430650V；低压电器要求不大于(2U+1000)0.75=1000V。电子设备不能承受600V的电位差，人身保安要求的接触电压和跨步电压在0.2s切断电源情况下不大于650V，延长切断电源的时间，将更会有危险。4中电阻接地为了克服低电阻接地的弊端而保留其优点，可以采用中电阻接地方式，其要求是:（1）保证IR =(11.5)Ic，以限制内过电压不超过2.6倍（此2.6倍，是高压电动机可以承受的最大过电压
34、，也是当未发生间歇性电弧接地过电压时，网络上出现的较严重的过电压限值) 。分析表明，进一步增大IR 减小电阻，对降低内过电压收效不大。具体配电网可据Ic ，推算出需要的电阻值。（2）保证接地保护的灵敏度和选择性。推荐采用如图1-8(b)所示的零序电流互感器，以避开三相电流互感器不平衡带来的问题。（3）保证设备人身安全。按前述通信干扰、人身保安和设备安全的要求，在具有接地电阻在不大于0.5的发电厂和变电所，一般不存在问题。但在接地电阻不大于4的用户受电配电所，故障电流则不宜超过150A。这意味着回路中的Ic 和IR 均宜控制在100A左右。当Ic 超过100A 时，可以采取以下措施：增加变电所的
35、母线段数，减少一段母线上连接的馈线数量；在母线段上或长馈线上加装隔离变压器，给中性点接地电阻串联一个干式小电抗，把Ic 补偿到100A 以下。这一做法与超高压并联电抗器中性点接地电阻串联小阻抗的作用相似。我国自80 年代初引进美国EBASCO公司电站设计技术以来，国内大型机组中压厂用电系统通常采用中性点经低电阻接地的方式，其单相接地电流中的电阻性分量远大于电容性分量，前者一般取600A（美国有些公司推荐4001200A），以便将单相电弧接地过电压限制在2.6 倍额定相电压以下和保证保护的灵敏度及选择性。近年来，我国在与欧洲的某些公司合作的项目中，发现并不是所有的国家中压电网中性点接地IR都需要
36、这么大的，我国的一些设计院（如西北电力设计院）对此也进行了大量的研究工作，认为采用中电阻接地更好，电阻的取值一般在40100之间，电阻性电流在10040A之间。如西北电力设计院设计的禹州电厂（2300MW）电阻取值为40，电阻性电流约为100A，已经投产运行多年以上；信阳电厂（2300MW）电阻取值为100，也已经投产运行3年以上；石咀山电厂（2300MW）和平梁电厂（4300MW）电阻取值为40，已经投产运行；广东省电力设计研究院设计的台山电厂1号、2号机（2600MW）电阻取值为23，电阻性电流约为160A。由于电力系统中性点接地问题牵涉的范围很广，所以在选择中性点接地方式时，必须综合考虑
37、各种因素，才能获得合理的结果。正因为这样，世界各国处理中性点接地问题，各有特点，很不一致。目前我国电力系统中性点的运行方式，大体是：（1）对于6l0kV系统，主要由电缆线路组成的电网，在电容电流超过7A时，均采用中性点电阻接地，单相接地故障立即跳闸的接地方式。（2）对于1l0kV及以上的系统，主要考虑降低设备绝缘水平，简化继电保护装置，一般均采用中性点直接接地的方式。并采用送电线路全线架设避雷线和装设自动重合闸装置等措施，以提高供电可靠性。（3）2060kV的系统，是一种中间情况，一般一相接地时的电容电流不很大，网络不很复杂，设备绝缘水平的提高或降低对于造价影响不很显著，所以一般均采用中性点经消弧线圈接地的方式。（4）lkV以下的电网的中性点采用不接地的方式运行。但电压为380220V的三相四线制电网的中性点，则是为了适应受电器取得相电压的需要而直接接地。
