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接地作用和接地原理方法

接地作用和接地原理方法
接地作用和接地原理方法

l)接地的作用

接地的作用总的步说只有两种:保护人和设备不受损害;抑制干扰;抑制干扰接地在有的书中又叫工作接地,而前者又叫保护接地。

①保护接地

保护接地是将DCS中平时不带电的金属部分(机柜外壳,操作台外壳等)与地之间形成良好的导电连接,以保护设备和人身安全。原因是DCS的供电是强电供电(220V或11OV),通常情况下机壳等是不带电的,当故障发生(如主机电源故障或其它故障)造成电源的供电火线与外壳等导电金属部件短路时,这些金属部件或外壳就形成了带电体,如果没有很好的接地,那么这带电体和地之间就有很高的电位差,如果人不小心触到这些带电体,那么就会通过人身形成通路,产生危险。因此,必须将金属外壳和地之间作很好的连接,使机壳和地等电位。此外,保护接地还可以防止静电的积聚。

②工作接地

工作接地是为了使DCS以及与之相连的仪表均能可靠运行并保证测量和控制精度而设的接地。它分为机器逻辑地、信号回路接地、屏蔽接地,在石化和其它防爆系统中还有本安接地。

·机器逻辑地,也叫主机电源地,是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5V等电源的输出地。

·信号回路接地,如各变送器的负端接地,开关量信号的负端接地等。

·屏蔽接地(模人信号的屏蔽层的接地)。

·本安接地,是本安仪表或安全栅的接地。这种接地除了抑制干扰外,还有使仪表和系统具有本质安全性质的措施之一。本安接地会因为采用的设备的本实措施不同而不同,下面以齐纳式安全栅为例,说明其接地内容,如图3.413所示:该图是一个齐纳式安全栅的接地原

理图。

安全栅的作用是保护危险现场端永远处于安全电源和安全电压范围之内。如果现场端短路,则由于负载电阻和安全栅电阻R的限流作用,会将导线上的电流限制在安全范围内,使现场端不至于产生很高的温度,引起燃烧。第二种情况,如果计算机一端产生故障,则高压电信号加入了信号回路,则由于齐纳二级的嵌位作用,也使电压位于安全范围。

值得提醒的是,由于齐纳安全栅的引入,使得信号回路上的电阻增大了许多,因此,在设计输出回路的负载能力时,除了要考虑真正的负载要求以外,还要充分考虑安全栅的电阻,留有余地。

除了上述几种接地外,在很多场合下容易引起混乱的还有一个供电系统地,也叫交流电源工作地,它是电力系统中为了运行需要设的接地(如中性点接地)。

(l)接地要求和方法:

上面介绍了六种接地:供电系统地、保护地、逻辑地、屏蔽地安全栅地、信号回路地。对这六种接地,各家有各家的要求,虽然大都强调一点接地,接地电阻必须小于1欧姆等,但具体内容上差别很大,下面给出几个例子介绍常遇到的接地要求和方法。

①供电系统地:在很多企业,特别是电厂、冶炼厂等,其厂区内有一个很大的地线网,而通常供电系统的地是与地线网连在一起的。有的厂家强调计算机系统的所有接地必须和供电系统地以及其它(如避雷地)严格分开,而且之间至少应保持15m以上的距离。为了彻底防止供电系统地的影响,建议供电线线路用隔离变压器隔开。这对那些电力负荷很重,而且负荷经常启停的单位是应注意的。从抑制干扰的角度来看,将电力系统地和计算机系统的所有地分开是很有好处的,因为一般电力系统的地线是不太干净的。但从工程角度来看,在有些场合下单设计算机系统地并保证其与供电系统地隔开一定距离是很困难的,这时可以考虑能否将计算机系统的地和供电地共用一个,这要考虑几个因素:

·供电系统地上是否干扰很大,如大电流设备启停是否频繁,对地产生的干扰是否大;·供电系统地的接地电阻是否足够小,而且整个地网各个部分的电位差是否很小,即地网的各部分之间是否阻值很小(<1W)

·DCS的抗干扰能力以及所用到的传输信号的抗干扰能力,例如有无小信号(电偶,热电阻)的直接传输等。

②所有计算机接线涉及到的接地采用一点接地方式,在这一点上,也有很多争议。有的厂家系统提出几个地:逻辑地、屏蔽地(又叫模拟地)、信号地、保护地分别自己接地在地上打接地装置,而大部分系统则指出各种地在机柜内部自己分别接地,汇于一点,然后用较粗的导体(铜)将各汇地点朕起来,接到一个公共的接地体上。这里有几点需要注意:DCS 本身是由多台设备组成的,除了控制站以外,还包括很多外设,而且数据也不止一台,这就涉及到了多台设备,多种接地的问题。此外,一般的DCS的供电是各站(控制站,操作站等)用专门一条线单独供电,即彼此之间不相互供电。图3.4.14是一种常用的多站接地

图。

保护接地:DCS的所有设备均有一个保护地,该保护一般在机柜和其它设备设计加工时就已在内部接好,有的系统中已将该保护地在内部同电源进线的保护地(三芯插头的中间头)连在一起,有的不允许将保护地同该线相连,用户一定要仔细阅读厂家提供的接地安装说明书,不管哪种方式,CG必须将一台设备(控制站、操作员站等)上所有的外设或系统的CG连在一起,然后用较粗的绝缘铜导线将各站的CG连在一起,最后从一点上与大地接地系统相连。还有一点值得提醒的是,DCS的所有外设必须从一条供电线上供电,而且一台设备(如操作员站位所连接的所有外设和主机系统(CRT、打印机、拷贝机主机系统)的电源必须从设备的供电分配器上取电,而不允许从其它地方取电,否则可能会烧坏接口甚

至设备,对于不得不用长线连接的场合,或用较粗导线提供供电,或采取通信隔离措施。

各站的CG在连接时可以采用幅射连接法,也可以采用串行接法。电源逻辑地(P)如图3.4.14所示。首先,各站内的逻辑地必须位于一点PG,然后,粗绝缘导线以辐射状接到一点上,然后接到大地接地线上。在有些系统中,所有的输入,输出均是隔离的,这样其内部逻辑地就是一个独立的单元,与其它部分没有电器连接,这种系统中往往不需要PG 接地,而是保持内部浮空。所以,用户在设计和施工接地系统时,一定要仔细阅读产品的技

术要求和接地要求。

·模拟地(AG),模拟地(又叫屏蔽地)是所有的接地中要求最高的一种。几乎所有的系统都提出AG一点接地,而且接地电阻小于IQ。DCS设计和制造中,在机柜内部都安置了AG汇流排或其它设施。用户在接线时将屏蔽线分别接到AG汇流排上,在机柜底部,用绝缘的铜辫连到一点,然后将各机柜的汇流点再用绝缘的铜辫或铜条以辐射状连到接地点。大多数的DCS要求,不仅各机柜AG对地电阻<I欧姆,而且各机柜之间的电阻也要<1欧姆。·信号地的处理:原则上不允许各变送器和其它的传感器在现场端接地,而都应将其负端在计算机端子处一点接地。但在有些场合,现场端必须接地,这时,必须注意原信号的输入端子(上双端)绝对不许和计算机的接地线有任何电气连接,而计算机在处理这类信号时,必

须在前端采用有效的隔离措施。·安全栅的接地:我们回过头来再看图3.4.13所示的安全栅线路图。从图中可以看出有三个接地点:B,E,D,通常B和E两点都在计算机这一侧。可以连在一起,形成一点接地。而D点是变送器外壳在现场的接地,若现场和控制室两接地点间有电位差存在,那么,D点和E点的电位就不同了。假设我们以E作为参考点,假定是D点出现10V的电势,此时,A点和E点的电位仍为24V,那么A和D间就可能有34V的电位差了,己超过安全极限电位差,但齐纳管不会被击穿,因为A和E间的电位差没变,因而起不到保护作用。这时如果不小心现场的信号线碰到外壳上,就可能引起火花,可能会点燃周围的可燃性气体,这样的系统也就不具备本安性能了。所以,在涉及到安全栅的接地系统设计与实施时,一定要保证D点和B(E)点的电位近似相等。在具体实践中可以用以下方法解决此问题:用一根较粗的导线将D点与B点连接起来,来保证D点与B点的电位比较接近。另一种就是利用统一的接地网,将它们分别接到接地网上,这样,如果接地网的本身电阻很少,再用较好的连接,也能保证D点和B点的电位近似相等。但注意,此接地一定不要与上面几种接地发生冲突。

以上讨论了几种接地的方法和注意事项。在不同的系统中,对这几种接地的组态要求不同,但大多数系统对AG的接地电阻一般要求I欧姆以下,而安全栅的接地电阻应<4欧姆,最好<1欧姆,PG和CG的接地电阻应小于4欧姆。

(3)接地方法

一般工控机系统(包括自动化仪表)的接地系统,由接地线接地汇流排、公用连接板、接地体等几部分组成。

仪表系统接地分为保护接地、工作接地

一、保护接地

通常需要做接地的自控设备如:仪表盘、仪表柜、仪表箱、DCS/PLC/EDS的机柜和操作站、仪表供电设备、电缆桥架、穿线管、接线盒及铠装电缆的铠装层,以及控制室内的防静电地板。

一般来讲,使用DC24V为电源的现场仪表、变送器等无特殊要求的可不作保护接地。

保护接地的方法

现场仪表桥架、穿线管应每隔30m用接地线与已接地的金属构件相连。特别要指出的是,现场接地绝不能利用储存、输送可燃性介质的金属设备、管道以及与之相连的金属构件进行接地。

控制室的仪表自控设备、机柜、仪表盘等应单独设置保护接地汇流排。其接地体可与电力系统的接地体共

用。

仪表保护接地连接线标识颜色为绿色。

二、工作接地

工作接地包括信号回路接地、屏蔽接地、本质安全接地。

1、信号回路接地

在非隔离的信号系统中,应建立一个统一的信号参考点。即进行信号回路接地。通常为直流电源的负极接地。使用非隔离的信号系统这是我在设计中一般的首选方法。在运行时,系统受到干扰的情况极其少见。在隔离的信号系统中,隔离信号可不接地。这里指的隔离是每一个输入/输出信号与其他输入输出信号的电路是绝缘的。做到电源独立、

相互隔离、参考点浮空。我认为在回路较多的系统,不要轻易使用这种方法。

在控制内应设置信号及屏蔽接地汇流排。

接地线颜色标识为黄/绿线。

2、屏蔽接地

电缆的屏蔽层、排扰线应作屏蔽接地。

在强雷击区,室外架空不带屏蔽的普通多芯电缆,备用芯应屏蔽接地。主要是为了避免雷电在信号线路感应出高电压。

现场接线箱内,端子两侧的电缆屏蔽线应在箱内进行跨接。

同一信号回路,同一屏蔽层应该单点接地。

一般屏蔽接地应在控制室一侧接地。

在控制内应设置信号及屏蔽接地汇流排。

接地线颜色标识为黄/绿线。

3、本质安全接地

齐纳安全栅的汇流排必须与直流电源公共端相连(主要是保证当电源故障时能够对危险场所进行保护)。其汇流排或导轨作本安接地。

在控制内应设置本安接地汇流排。

接地线颜色标识为兰/绿线。

工作接地的方法

信号及屏蔽接地汇流排、本安接地汇流排通过各自的接地线接至工作接地汇流排。

九十年代以来,一些相关规定都明确指出,当电气专业把建筑物、装置的金属支撑、钢结构、金属管道、屋顶架构等全部接地后,仪表工作接地可与电气专业合用接地装置。这样可减小雷击伤害,降低干扰。当电气专业未作这种接地连接时,仪表工作接地应采用单独接地体接地。接地体应与电气接地体不小于5m 的距离。接地电阻应不大于4欧姆。

接地线的规格与要求这里就不一一写清了。各位还应以各自行业的国家规定为标准进行设计和施工。

欢迎各位批评、指正。

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重复接地、工作接地、保护接地的概念

重复接地、工作接地、保护接地的概念 重复接地就是中性点直接接地的系统中,零干线的一处或多处用金属导线连接接地装置。低压三相四线制中性点直接接地线路中,施工单位在装置时,应将配电线路的零干线和分支线的终端接地,零干线上每隔1千米做一次接地。对于距接地点超过50米的配电线路,接入用户处的零线仍应重复接地,重复接地电阻应不大于10欧。零线重复接地能够缩短故障继续时间,降低零线上的压降损耗,减轻相、零线反接的危险性。中国电工网学习园地。 维护零线发生断路后,当电器设备的绝缘损坏或相线碰壳时,零线重复接地还能降低故障电器设备的对地电压,减小发生触电事故的危险性。因此零线重复接地在供电网络中具有相当重要的作用,而这一作用却往往被人们忽视了什么叫工作接地? 工作接地就是变压器处中性点接地,维护接地是设备金属外壳经接地线接到接地体上,维护接零就是金属外壳接保护零线,重复接地就是维护零线(就是由中性点引出的接到金属外壳零线)隔一段距离接地。 TN-C系统和TN-C-S系统中,为使电路或设备达到运行

的要求的接地,如变压器中性点接地。该接地称为工作接地或配电系统接地。 工作接地的作用是坚持系统电位的稳定性,即减轻低压系统由高压窜入低压系统所发生过电压的危险性。如没有工作接地则当10kV高压窜入低压时,低压系统的对地电压上升为5800V左右。 当配电网一相故障接地时,工作接地也有抑制电压升高的作用。如没有工作接地,发生一相接地故障时,中性点对地电压可上升到接近相电压,另两相对地电压可上升到接近线电压。如有工作接地,由于接地故障电流经工作接地成回路,对地电压的漂移”受到抑制,线电压0.4kV配电网中。中性点对地电压一般不超过50V另外两相对地电压一般不超过250V 什么叫保护接地? 维护接地,为防止电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等带电危及人身和设备平安而进行的接地。所谓维护接地就是将正常情况下不带电,而在绝缘资料损坏后或其他情况下可能带电的电器金属局部(即与带电局部相绝缘的金属结构局部)用导线与接地体可靠连接起来的一种维护接线方式。接地维护一般用于配电变压器中性点不直接接地(三相三线制)供电系统中,用以保证当电气设备因绝缘损坏而漏电时产生的对地电压不逾越平安范围。

接地作用和接地原理方法

l)接地的作用 接地的作用总的步说只有两种:保护人和设备不受损害;抑制干扰;抑制干扰接地在有的书中又叫工作接地,而前者又叫保护接地。 ①保护接地 保护接地是将DCS中平时不带电的金属部分(机柜外壳,操作台外壳等)与地之间形成良好的导电连接,以保护设备和人身安全。原因是DCS的供电是强电供电(220V或11OV),通常情况下机壳等是不带电的,当故障发生(如主机电源故障或其它故障)造成电源的供电火线与外壳等导电金属部件短路时,这些金属部件或外壳就形成了带电体,如果没有很好的接地,那么这带电体和地之间就有很高的电位差,如果人不小心触到这些带电体,那么就会通过人身形成通路,产生危险。因此,必须将金属外壳和地之间作很好的连接,使机壳和地等电位。此外,保护接地还可以防止静电的积聚。 ②工作接地 工作接地是为了使DCS以及与之相连的仪表均能可靠运行并保证测量和控制精度而设的接地。它分为机器逻辑地、信号回路接地、屏蔽接地,在石化和其它防爆系统中还有本安接地。 ·机器逻辑地,也叫主机电源地,是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5V等电源的输出地。 ·信号回路接地,如各变送器的负端接地,开关量信号的负端接地等。 ·屏蔽接地(模人信号的屏蔽层的接地)。 ·本安接地,是本安仪表或安全栅的接地。这种接地除了抑制干扰外,还有使仪表和系统具有本质安全性质的措施之一。本安接地会因为采用的设备的本实措施不同而不同,下面以齐纳式安全栅为例,说明其接地内容,如图3.413所示:该图是一个齐纳式安全栅的接地原 理图。

安全栅的作用是保护危险现场端永远处于安全电源和安全电压范围之内。如果现场端短路,则由于负载电阻和安全栅电阻R的限流作用,会将导线上的电流限制在安全范围内,使现场端不至于产生很高的温度,引起燃烧。第二种情况,如果计算机一端产生故障,则高压电信号加入了信号回路,则由于齐纳二级的嵌位作用,也使电压位于安全范围。 值得提醒的是,由于齐纳安全栅的引入,使得信号回路上的电阻增大了许多,因此,在设计输出回路的负载能力时,除了要考虑真正的负载要求以外,还要充分考虑安全栅的电阻,留有余地。 除了上述几种接地外,在很多场合下容易引起混乱的还有一个供电系统地,也叫交流电源工作地,它是电力系统中为了运行需要设的接地(如中性点接地)。 (l)接地要求和方法: 上面介绍了六种接地:供电系统地、保护地、逻辑地、屏蔽地安全栅地、信号回路地。对这六种接地,各家有各家的要求,虽然大都强调一点接地,接地电阻必须小于1欧姆等,但具体内容上差别很大,下面给出几个例子介绍常遇到的接地要求和方法。 ①供电系统地:在很多企业,特别是电厂、冶炼厂等,其厂区内有一个很大的地线网,而通常供电系统的地是与地线网连在一起的。有的厂家强调计算机系统的所有接地必须和供电系统地以及其它(如避雷地)严格分开,而且之间至少应保持15m以上的距离。为了彻底防止供电系统地的影响,建议供电线线路用隔离变压器隔开。这对那些电力负荷很重,而且负荷经常启停的单位是应注意的。从抑制干扰的角度来看,将电力系统地和计算机系统的所有地分开是很有好处的,因为一般电力系统的地线是不太干净的。但从工程角度来看,在有些场合下单设计算机系统地并保证其与供电系统地隔开一定距离是很困难的,这时可以考虑能否将计算机系统的地和供电地共用一个,这要考虑几个因素: ·供电系统地上是否干扰很大,如大电流设备启停是否频繁,对地产生的干扰是否大;·供电系统地的接地电阻是否足够小,而且整个地网各个部分的电位差是否很小,即地网的各部分之间是否阻值很小(<1W) ·DCS的抗干扰能力以及所用到的传输信号的抗干扰能力,例如有无小信号(电偶,热电阻)的直接传输等。 ②所有计算机接线涉及到的接地采用一点接地方式,在这一点上,也有很多争议。有的厂 家系统提出几个地:逻辑地、屏蔽地(又叫模拟地)、信号地、保护地分别自己接地在地上打接地装置,而大部分系统则指出各种地在机柜内部自己分别接地,汇于一点,然后用较粗的导体(铜)将各汇地点朕起来,接到一个公共的接地体上。这里有几点需要注意:DCS 本身是由多台设备组成的,除了控制站以外,还包括很多外设,而且数据也不止一台,这就涉及到了多台设备,多种接地的问题。此外,一般的DCS的供电是各站(控制站,操作站等)用专门一条线单独供电,即彼此之间不相互供电。图3.4.14是一种常用的多站接地图。

消弧消谐装置与接地变

消弧消谐装置与接地变

接地变的作用 接地变压器简称接地变,根据填充介质,接地变可分为油式和干式;根据相数,接地变可分为三相接地变和单相接地变。 三相接地变:接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线,中性点无法引出时,引出中性点用于加接消弧线圈或电阻,此类变压器采用Z型接线(或称曲折型接线),与普通变压器的区别是,每相线圈分成两组分别反向绕在该相磁柱上,这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通,而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通,所以Z型接地变压器的零序阻抗很小(10Ω左右),而普通变压器要大得多。按规程规定,用普通变压器带消弧线圈时,其容量不得超过变压器容量的20%。Z型变压器则可带90% ~100%容量的消弧线圈,接地变除可带消弧圈外,也可带二次负载,可代替所用变,从而节省投资费用。 单相接地变:单相接地变主要用于有中性点的发电机、变压器的中性点接地电阻柜,以降低电阻柜的造价和体积。 扩展阅读:我国电力系统中,的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法,没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时,线电压三角形仍然保持对称,对用户继续工作影响不大,并且电容电流比较小(小于10A)时,一些瞬时性接地故障能够自行消失,这对提高供电可靠性,减少停电事故是非常有效的。 但是随着电力事业日益的壮大和发展,这中简单的方式已不在满足现在的需求,现在城市电网中电缆电路的增多,电容电流越来越大(超过10A),此时接地电弧不能可靠熄灭,就会产生以下后果。 1)单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃,会产生弧光接地过电压,其幅值可达4U(U为正常相电压峰值)或者更高,持续时间长,会对电气设备的绝缘造成极大的危害,在绝缘薄弱处形成击穿;造成重大损失。 2)由于持续电弧造成空气的离解,破坏了周围空气的绝缘,容易发生相间短路。 3)产生铁磁谐振过电压,容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸。这些后果将严重威胁电网设备的绝缘,危及电网的安全运行。 为了防止上述事故的发生,为系统提供足够的零序电流和零序电压,使接地保护可靠动作,需人为建立一个中性点,以便在中性点接入接地电阻。接地变压器(简称接地变)就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻,它的接地电阻一般很小(一般要求小于5欧)。另外接地变有电磁特性,对正序负序电流呈高阻抗,绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反,同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗,零序电流在绕组上的压降很小。即当系统发生接地故障时,在绕组中将流过正序、负序和零序电流,该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗,而对零序电流来说,由于在同一相的两绕组反极性串联,其感应电动势大小相等,方向相反,正好相互抵消,因此呈低阻抗。由于很多接地变只提供中性点接地小电阻,而不需带负载,所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时,接地变相当于空载状态。但是,

几种常见接地形式的简介与区别(带图)范文

建筑工程供电使用的基本供电系统有三相三线制三相四线制等,但这些名词术语内涵不是十分严格。 国际电工委员会(IEC)对此作了统一规定,称为TT系统、TN系统、IT系统。其中TN系统又分为TN-C、TN-S、TN-C-S系统。下面内容就是对各种供电系统做一个扼要的介绍。 (一)工程供电的基本方式 根据IEC规定的各种保护方式、术语概念,低压配电系统按接地方式的不同分为三类,即TT、TN和IT系统,分述如下。 (1)TT方式供电系统:TT方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称为保护接地系统,也称TT系统。第一个符号T表示电力系统中性点直接接地;第二个符号T表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接,而与系统如何接地无关。在TT系统中负载的所有接地均称为保护接地,如图1-1所示。这种供电系统的特点如下。 1)当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电)时,由于有接地保护,可以大大减少触电的危险性。但是,低压断路器(自动开关)不一定能跳闸,造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压,属于危险电压。 2)当漏电电流比较小时,即使有熔断器也不一定能熔断,所以还需要漏电保护器作保护,困此TT系统难以推广。 3)TT系统接地装置耗用钢材多,而且难以回收、费工时、费料。 现在有的建筑单位是采用TT系统,施工单位借用其电源作临时用电时,应用一条专用保护线,以减少需接地装置钢材用量。 把新增加的专用保护线PE线和工作零线N开,其特点是: ①共用接地线与工作零线没有电的联系; ②正常运行时,工作零线可以有电流,而专用保护线没有电流; ③TT系统适用于接地保护占很分散的地方。 (2)TN方式供电系统这种供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统,称作接零保护系统,用TN表示。它的特点如下。 1)一旦设备出现外壳带电,接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流,

白话说电气_工作接地与保护接地的区别与详解(有图)

首先明确两个概念,工作接地和保护接地。 1什么是工作接地,什么是保护接地? 工作接地,在正常或故障情况下为了保证电气设备的可靠运行,而将电力系统中某一点接地称为工作接地。例如电源(发电机或变压器)的中性点直接(或经消弧线圈)接地,能维持非故障相对地电压不变,电压互感器一次侧线圈的中性点接地,能保证一次系统中相对低电压测量的准确度,防雷设备的接地是为雷击时对地泄放雷电流。 保护接地,将在故障情况下可能呈现危险的对地电压的设备外露可导电部分进行接地称为保护接地。电气设备上与带点部分相绝缘的金属外壳,通常因绝缘损坏或其他原因而导致意外带电,容易造成人身触电事故。为保障人身安全,避免或减小事故的危害性,电气工程中常采用保护接地。 接地保护与接零保护统称保护接地,是为了防止人身触电事故、保证电气设备正常运行所采取的一项重要技术措施。这两种保护的不同点主要表现在三个方面:一是保护原理不同。接地保护的基本原理

是限制漏电设备对地的泄露电流,使其不超过某一安全范围,一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源;接零保护的原理是借助接零线路,使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时,利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。二是适用范围不同。根据负荷分布、负荷密度和负荷性质等相关因素,《农村低压电力技术规程》将上述两种电力网的运行系统的使用范围进行了划分。TT系统通常适用于农村公用低压电力网,该系统属于保护接地中的接地保护方式;TN系统(TN系统又可分为TN-C、TN-C-S、TN-S三种)主要适用于城镇公用低压电力网和厂矿企业等电力客户的专用低压电力网,该系统属于保护接地中的接零保护方式。当前我国现行的低压公用配电网络,通常采用的是TT或TN-C系统,实行单相、三相混合供电方式。即三相四线制380/220V配电,同时向照明负载和动力负载供电。三是线路结构不同。接地保护系统只有相线和中性线,三相动力负荷可以不需要中性线,只要确保设备良好接地就行了,系统中的中性线除电源中性点接地外,不得再有接地连接;接零保护系统要求无论什么情况,都必须确保保护中性线的存在,必要时还可以将保护中性线与接零保护线分开架设,同时系统中的保护中性线必须具有多处重复接地。 低压配电系统中,按保护接地的形式,分为TN系统,TT系统,IT系统。

接地变的作用

接地变的作用 接地变专为消弧线圈所设,一般消弧线圈装设在小电流接地系统的变压器三角形侧,用来补偿电网单相接地时的接地电容电流。但变压器的三角形侧没有中性点,接地变就是为安装消弧线圈提供人为中性点的。 我国电力系统中,的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法,没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时,线电压三角形仍然保持对称,对用户继续工作影响不大,并且电容电流比较小(小于10A)时,一些瞬时性接地故障能够自行消失,这对提高供电可靠性,减少停电事故是非常有效的。由于该运行方式简单、投资少,所以在我国电网初期阶段一直采用这种运行方式,并起到了很好的作用。但是随着电力事业日益的壮大和发展,这中简单的方式已不在满足现在的需求,现在城市电网中电缆电路的增多,电容电流越来越大(超过10A),此时接地电弧不能可靠熄灭,就会产生以下后果。1)、单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃,会产生弧光接地过电压,其幅值可达4U(U为正常相电压峰值)或者更高,持续时间长,会对电气设备的绝缘造成极大的危害,在绝缘薄弱处形成击穿,造成重大损失; 2)、由于持续电弧造成空气的游离,破坏了周围空气的绝缘,容易发生相间短路; 3)、产生铁磁谐振过电压,容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸。 这些后果将严重威胁电网设备的绝缘,危及电网的安全运行。为了防止上述事故的发生,为系统提供足够的零序电流和零序电压,使接地保护可靠动作,需人为建立一个中性点,以便在中性点接入接地电阻。为了解决这样的办法。接地变压器(简称接地变)就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻,它的接地电阻一般很小(一般要求小于5欧)。 另外接地变有电磁特性,对正序负序电流呈高阻抗,绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反,同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗,零序电流在绕组上的压降很小。也既当系统发生接地故障时,在绕组中将流过正序、负序和零序电流。该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗,而对零序电流来说,由于在同一相的两绕组反极性串联,其感应电动势大小相等,方向相反,正好相互抵

接地变与普通变压器有何区别

接地变与普通变压器有何区别? 接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y 型接线中性点无法引出时,引出中性点用于加接消弧线圈,该变压器采用Z 型接线(或称曲折型接线),与普通变压器的区别是每相线圈分别绕在两个磁柱上,这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通,而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通,所以Z型接地变压器的零序阻抗很小(10Q左右),而普通变压器要大得多。按规程规定,用普通变压器带消弧线圈时,其容量不得超过变压器容量的20%。而Z 型变压器则可带90%?100%容量的消弧线圈,接地变除可带消弧圈外,也可带二次负载,可代替所用变,从而节省投资费用。 扩展阅读:我国电力系统中,的6kV、1 0kV、35kV 电网中一般都采用中性点不接地的运行 方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法,没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时,线电压三角形仍然保持对称,对用户继续工作影响不大,并且电容电流比较小(小于10A )时,一些瞬时性接地故障能够自行消失,这对提高供电可靠性,减少停电事故是非常有效的。 但是随着电力事业日益的壮大和发展,这中简单的方式已不在满足现在的需求,现在城市电网中电缆电路的增多,电容电流越来越大(超过10A),此时接地电弧不能可靠熄灭,就会 产生以下后果。1),单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃,会产生弧光接地过电压,其幅值可达4U (U 为正常相电压峰值)或者更高,持续时间长,会对电气设备的绝缘造成极大的危害,在绝缘薄弱处形成击穿;造成重大损失。2),由于持续电弧造成空气的离解,拨坏了周围空气的绝缘,容易发生相间短路;3),产生铁磁谐振过电压,容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸;这些后果将严重威胁电网设备的绝缘,危 及电网的安全运行。为了防止上述事故的发生,为系统提供足够的零序电流和零序电压,使接地保护可靠动作,需人为建立一个中性点,以便在中性点接入接地电阻。为了解决这样的办法. 接地变压器(简称接地变)就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻,它的接地电阻一般很小(一般要求小于5欧)。另外接地变有电磁特性,对正序负序电流呈高阻抗,绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反,同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗,零序电流在绕组上的压降很小。也既当系统发生接地故障时,在绕组中将流过正序、负序和零序电流。该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗,而对零序电流来说,由于在同一相的两绕组反极性串联,其感应电动势大小相等,方向相反,正好相互抵消,因此呈低阻抗。接地变的工作状态,由于很多接地变只提供中性点接地小电阻,而不需带负载。所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时,接地变相当于空载状态。但是,当电网发生故障时,只在短时间内通过故障电流,中性点经小电阻接地电网发生单相接地故障时,高灵敏度的零序保护判断并短时切除故障线路,接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用,其中性点接地电 阻和接地变才会通过IR= (U 为系统相电压,R1 为中性点接地电阻,R2 为接地故障贿赂附加电阻)的零序电路。根据上述分析,接地变的运行特点是;长是空载,短时过载。总之,接地变是人为的制造一个中性点,用来连接接地电阻。当系统发生接地故障时,对正序负序电流呈高阻抗,对零序电流呈低阻抗性使接地保护可靠动作。 。。。。。。。。。。。。 从变压器的原理图看,一般的变压器和隔离变压器的区别是什么?用以对两个或多个有耦合关系的电路进行电隔离的变压器。其变比为1。在电力系统中,为了防止架空输电线路上的雷电波进入室内,需经过隔离变压器联络。即使架空线路电压与室内 电路电压相等,例如发电厂对附近地区的供电电压与厂用电电压就可能相等,此时也需用隔离变压器联络而不直接联接。隔离变压器除变比为 1 外,与普通变压器无其他区别。利用隔

GIS设备中快速接地开关的作用及工作原理探讨

GIS设备中快速接地开关的作用及工作原理探讨 发表时间:2018-07-03T10:24:53.340Z 来源:《电力设备》2018年第8期作者:李鹏杰 [导读] 摘要:本文通过对GIS设备中快速接地开关与一般接地开关的功能与操作方式进行比较,详细分析了目前快速接地开关在提高单相重合闸成功率与GIS设备发生内部燃弧时的运用,并提出了快速接地开关在带电误合地刀时如何避免设备大量烧毁的应用方法。(云南电网有限责任公司红河供电局云南省蒙自市 661100) 摘要:本文通过对GIS设备中快速接地开关与一般接地开关的功能与操作方式进行比较,详细分析了目前快速接地开关在提高单相重合闸成功率与GIS设备发生内部燃弧时的运用,并提出了快速接地开关在带电误合地刀时如何避免设备大量烧毁的应用方法。 关键词:快速接地开关;GIS设备;单相接地故障;潜供电流 1 引言 GIS设备与常规变电站设备对比,最为明显的不同点在于出线间隔的出线隔离开关靠线路侧多装设了一把快速接地开关,而对于大部分运行人员而言这极其陌生,所以笔者在这里通过其和常规接地开关的对比并对快速接地开关的功能及原理进行详细分析,希望更多的运行人员能够对GIS设备中的快速接地开关有一个具体认识,能够在今后变电运行操作与设备维护过程中更加方便与快捷。 2 快速接地开关与一般接地开关的区别 2.1功能上的差异 从功能方面来说,一般接地开关主要的目的仅仅是起到在设备停电检修时两侧接地的作用,其本身并不具备灭弧和开断短路电流的功能。而快速接地开关是一种具有关合短路电流能力的特殊用途的接地开关,具有灭弧功能,其位置装设于出线间隔的出线隔离开关靠线路侧,如图所示,除了用于切断短路电流的同时也可以做一般的线路检修接地开关使用。 图1 快速接地开关与一般接地开关位置对比图 2.2操作上的差异 在操作方式上,一般的接地开关多为人工就地手动操作,利用机械连杆的传动功能实现接地开关的开合,开合所需时间较长,不能够与相关二次保护相配合,其用途有很大的局限性。而快速接地开关是利用电机储能或操作手柄储蓄的弹簧能量进行操作的,开合时间极短,能够瞬间动作,能实现就地操作及远方后台操作,且其能和相关二次保护配合从而实现抑制 潜供电流和防止内部燃弧的功能。 3 快速接地开关主要功能分析 3.1消除潜供电流提高单相重合闸动作成功率 电力系统运行经验表明,在大接地电流系统中,单相接地故障在短路故障中所占比重甚至能够达到90%以上,所以在220kV及以上的线路中,广泛采用单相重合闸的重合方式,发生单相接地故障时只需要断开故障相别断路器,进行单相重合闸即可,因此只要保证了发生单相接地故障时重合闸的重合成功率,那么供电可靠性就能得到很大的提高。其中影响重合成功率因素中,潜供电流不能快速降低是导致重合闸动作不成功的重要因素之一,由于潜供电流存在,对故障点灭弧产生影响,而自动重合闸只有等故障点电弧熄灭且绝缘强度恢复以后才有可能重合成功。潜供电流值较大时,故障点熄弧时间较长,此时进行重合闸则极有可能动作失败! 3.1.1潜供电流的产生原因与危害 由于输电线路存在相间电容、相对地电容和互感,单相接地故障发生后,故障相两侧断 路器断开,相邻相别或相邻线路仍正常运行,通过电容耦合与电感耦合作用继续对故障点供电,其形成的电流称为潜供电流,潜供电流形成的电弧称为潜供电弧。 在220kV以上的电压等级输电线路中,潜供电流较大,潜供电弧熄弧时间长,甚至不能自行熄灭。此时,虽然故障相断路器已经断开,但是由于潜供电流的存在,故障点还具有一定的潜供电弧,故障没有真正隔离,如果此时进行重合闸,会导致系统判断重合闸不成功, 从而进行三相跳闸,扩大事故范围。 3.1.2消除潜供电流的原理 故想要要提高重合闸成功率,消除或降低线路的潜供电流就变得极其重要。在国内消除潜供电流的主要方法是在出线间隔的出线隔离开关靠线路侧装设快速接地开关,它主要是将故障点的开放性电弧通过短路接地使得其能够迅速消除,使故障点的潜供电流快速降低,从而使潜供电弧易于熄灭,减少燃弧时间,最终实现快速灭弧。 3.1.3快速接地开关与重合闸配合过程 故而为了保证重合闸的成功率,这就需要快速接地开关与断路器进行配合,具体的动作过程可分为以下几步:(1)线路发生单相接地故障,一次电弧产生; (2)断路器跳闸,切断故障相一次电弧,由于运行相别对故障相别的静电耦合作用,产生潜供电弧; (3)故障相快速接地开关迅速动作合上消除潜供电流,潜供电弧熄灭; (4)快速接地开关断开,准备重合闸; (5)重合闸动作,断路器合上,恢复正常运行; 这里需要注意的就是快速接地开关动作时间与重合闸动作时间的配合,其时间配合情况如图2所示:

接地的分类

接地的分类 各种接地的分类一般可以分为工作接地,保护接地和防雷接地。工作接地又可分为交流工作接地和直流工作接地。 1、工作接地: 由于运行和安全的需要,为保证供电电源在正常或故障的情况下,能可靠地工作而进行的接地。 1)直流工作接地 在通信系统中,为保证通信设备正常运行而设置的接地系统称为工作接地。所谓工作接地,就是利用大地这个导体构成回路,来传输能量和信息。同时,利用工作接地的方式来降低电信回路中的串音,抑制电信线路中的各种电磁干扰,提高通信线路的传输质量。在各通信局、站的工作接地系统中,包括“电池的正极接地”、“交换机的外壳接地”、“载波机和载波机架接地”以及“总配线架接地”等。 程控交换机室内地线布线系统要比纵横制严格,必须采用一点接地原则,即引入到程控交换机室内的接地线只能接到一次接地端子,再由该端子引到各个机架。 表3-1 通信局站接地电阻要求 2)交流工作接地 按照IEC(国际电工委员会)规定,接地制式一般由两个字母组成,必要时可以加后续字母。 第一个字母表示电源接地点对地的关系: T表示电源端有一点直接接; I表示电源端所有带电部分和地绝缘,或由一点经阻抗接地。 第二个字母表示电气设备的外露导电部分和地的关系: T表示电气设备外露导电部分对地直接电气连接,和配电系统的任何接地点无关,N表示电气设备外露导电部分和配电系统的接地点直接电气连接或与该点引出的导体相连接。 261

262 后续字母表示中性线和保护线之间的关系: C 表示中性线N 和保护线PE 合并为PEN 线, S 表示中性线和保护线分开, C-S 表示电源侧为PEN 线,从某点分开为N 及 PE 线。 根据以上的分法,安接地制式划分的配电系统有TN-S 、TN-C 、TN-C-S 、TT 、IT 。 根据我国《低压电网系统接地形式的分类、基本技术要求和选用导则》的规定,低压电网系统接地的保护方式可分为: 接零系统(TN 系统)、接地系统(TT 系统)和不接地系统(IT 系统)三类。 (1) TN -C 系统 TN -C 系统为三相电源中性线直接接地的系统,通常称为三相四线制电源系统,其中性线与保护线是合一的。如图3-1(a )所示。TN -C 系统没有专设PE 线,所以受电设备外露的导电部分直接与N 线连接,这样也能起着保护作用。 图3-1 低压配电系统中接零系统的几种方案 (2) TN -S 系统 TN -S 系统即为三相五线制配电系统。如图3-1(b )所示,这是目前通信电源交流供电系统中普遍采用的低压配电网中性点直接接地系统。 在TN -S 系统中,采用了与电源接地点直接相连的专用PE 线(交流保护线或称无法零线,该线上不允许串接任何保护装置与电气设备),设备的外露导电部分均与PE 线并接,从而将整个系统的工作线与保护线完全隔离。这种方案有如下优点: a. 一旦中性线断线,不会像TN -C 系统中那样,使断点后的受电设备外露导电部分可能带上危险的相电压。 b. 在各相电源正常工作时, PE 线上无电源,而所有设备外露导电的部分都经各自的PE 线接地,所有各自PE 线上无电磁干扰。 总的来说, TN -S 方案工作可靠性高,抗干扰能力强,安全保护性能好,应用范围广。 (3) TN -C -S 系统 此方案由TN -C 和TN -S 组合而成,如图3-1(c )所示。整个系统中有一部分中性线和保护线是合一的系统。往往用于环境条件较差的场合。 (4)必须注意: 1)工场的电源若来自TN-S 系统,则配电箱内的N 排必须与PE 排绝缘。若来自TN-C 系统,则配电箱内的N 排与PE 排必须用导线连成一体。 2)四极断路器可用于TT 或TN-S 系统,控制三根相线、一根中性线的切入或断开。

保护接地和保护接零有什么区别

低压配电系统的供电方式 低压配电系统按保护接地的形式不同 可分为:IT系统、TT系统和TN系统。 其中IT系统和TT系统的设备外露可导 电部分经各自的保护线直接接地(过去 称为保护接地);TN系统的设备外露可 导电部分经公共的保护线与电源中性点 直接电气连接(过去称为接零保护)。 国际电工委员会(IEC)对系统接地的 文字符号的意义规定如下: 第一个字母表示电力系统的对地关系: T--一点直接接地; 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导电部 分的对地关系: T--外露可导电部分对地直接电气连接,与电力系统的任何接地点无关;

N--外露可导电部分与电力系统的接 地点直接电气连接(在交流系统中,接地点通常就是中性点)。 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; O--中性线和保护线是合一的。 (1)IT系统: IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地,而用电设备的金属外壳直接接地。即:过去称三相三线制供电系统的保护接地。 其工作原理是:若设备外壳没有接地,在发生单相碰壳故障时,设备外壳带上了相电压,若此时人触摸外壳,就会有相当危险的电流流经人身与电网和大地之间的分布电容所构成的回路。而设备的金属外壳有了保护接地后,由于人体电阻远比接地装置的接地电阻大,在发

生单相碰壳时,大部分的接地电流被接地装置分流,流经人体的电流很小,从而对人身安全起了保护作用。 IT系统适用于环境条件不良,易发生单相接地故障的场所,以及易燃、易爆的场所。 (2)TT系统: TT系统的电源中性点直接接地;用电设备的金属外壳亦直接接地,且与电源中性点的接地无关。即:过去称三相四线制供电系统中的保护接地。 其工作原理是:当发生单相碰壳故障时,接地电流经保护接地装置和电源的工作接地装置所构成的回路流过。此时如有人触带电的外壳,则由于保护接地装置的电阻小于人体的电阻,大部分的接地电流被接地装置分流,从而对人身起保护作用。 TT系统在确保安全用电方面还存在有不足之处,主要表现在:

接地变压器的作用

接地变压器的作用 我国电力系统中,的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法,没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时,线电压三角形仍然保持对称,对用户继续工作影响不大,并且电容电流比较小(小于10A)时,一些瞬时性接地故障能够自行消失,这对提高供电可靠性,减少停电事故是非常有效的。 但是随着电力事业日益的壮大和发展,这中简单的方式已不在满足现在的需求,现在城市电网中电缆电路的增多,电容电流越来越大(超过10A),此时接地电弧不能可靠熄灭,就会产生以下后果; 1),单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃,会产生弧光接地过电压,其幅值可达4U(U为正常相电压峰值)或者更高,持续时间长,会对电气设备的绝缘造成极大的危害,在绝缘薄弱处形成击穿;造成重大损失。 2),由于持续电弧造成空气的离解,破坏了周围空气的绝缘,容易发生相间短路; 3),产生铁磁谐振过电压,容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸;这些后果将严重威胁电网设备的绝缘,危及电网的安全运行。 为了防止上述事故的发生,为系统提供足够的零序电流和零序电压,使接地保护可靠动作,需人为建立一个中性点,以便在中性点接入接地电阻。为了解决这样的办法.接地变压器(简称接地变)就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻,它的接地电阻一般很小(一般要求小于5欧)。 另外接地变有电磁特性,对正序、负序电流呈高阻抗,绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反,同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗,零序电流在绕组上的压降很小。也既当系统发生接地故障时,在绕组中将流过正序、负序和零序电流。 该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗,而对零序电流来说,由于在同一相的两绕组反极性串联,其感应电动势大小相等,方向相反,正好相互抵消,因此呈低阻抗。接地变的工作状态,由于很多接地变只提供中性点接地小电阻,而不需带负载。所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时,接地变相当于空载状态。但是,当电网发生故障时,只在短时间内通过故障电流,中性点经小电阻接地电网发生单相接地故障时,高灵敏度的零序保护判断并短时切除故障线路,接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用,其中性点接地电阻和接地变才会通过IR= (U为系统相电压,R1为中性点接地电阻,R2为接地故障回路附加电阻)的零序电路。根据上述分析,接地变的运行特点是;长时空载,短时过载。 总之,接地变是人为的制造一个中性点,用来连接接地电阻。当系统发生接地故障时,对正序负序电流呈高阻抗,对零序电流呈低阻抗性使接地保护可靠动作。 变电站内现在一般采用的接地变压器有两个用途,1.供给变电站使用的低压交流电源,2.在10kV侧形成人为的中性点,同消弧线圈相结合,用于10kV发生接地时补偿接地电容电流,消除接地点电弧,其原理如下: - 1 -

重复接地 工作接地 保护接地

重复接地 重复接地就是在中性点直接接地的系统中,在零干线的一处或多处用金属导线连接接地装置。在低压三相四线制中性点直接接地线路中,施工单位在安装时,应将配电线路的零干线和分支线的终端接地,零干线上每隔1千米做一次接地。对于距接地点超过50米的配电线路,接入用户处的零线仍应重复接地,重复接地电阻应不大于10欧。 重复接地的优点 零线重复接地能够缩短故障持续时间,降低零线上的压降损耗,减轻相、零线反接的危险性。在保护零线发生断路后,当电器设备的绝缘损坏或相线碰壳时,零线重复接地还能降低故障电器设备的对地电压,减小发生触电事故的危险性。因此零线重复接地在供电网络中具有相当重要的作用,而这一作用却往往被人们忽视了。 注意! 在TN-S(三相五线制)系统中,零线是不允许重复接地的。零线是旧称,此处已经不准确,三相五线的各线为3根相线、一根中性线、一根接地保护线(即PE线)。不允许重复接地是因为如果中性线重复接地,三相五线制漏电保护检测就不准确,无法起到准确的保护作用。故,零线不允许重复接地,实际上是漏电检测点后不能重复接地。 种类 1、防雷接地: 为把雷电迅速引入大地,以防止雷害为目的的接地。 防雷装置如与电报设备的合用一个总的接地网时,接地电阻应符合其最小值要求。 2、交流工作接地 将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备与大地作金属连接。 工作接地主要指的是变压器中性点或(N线)接地。N线必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意,该接线端子不能外露;不能与其它,如直流接地、屏蔽接地、防静电接地等混接;也不能与PE线连接。 3、安全

接地变压器的作用

接地变压器在电力系统中是属于保护设备。它的作用: 我国大多10kV的电压系统,均采用中性点不接地运行方式,以提高供电的可靠性;但随着系统的增大(变压器容量及出线的增多),当发生单相接地时,接地电容电流会很大,可能造成“弧光接地过电压”,伤害设备绝缘,造成设备损坏事故,为此人们想出了在中性点加装“消弧线圈”,当发生单相接地时,用消弧线圈的电感电流来平衡接地点的电容电流,避免形成弧光接地过电压。 但我国电力系统中的电力变压器10kV绕组大多是角形接线,没有中性点,致使消弧线圈没有办法安装;于是人们设计了“接地变压器”,接地变压器就是一个“星形”接线的变压器,通过这个星形接线的变压器,人造了一个“中性点”,就使消弧线圈能够接到这个人造中性点上,解决了10kV电压系统没有中性点的问题。 所以说,接地变压器就是为安装消弧线圈而装设的一个一次线圈为星形接线的,有中性点引出的变压器。它是为电力系统的安全而设置的。 电力变压器在电力系统中是属于电能传输设备,它的作用: 主要作用是变换电压,以利于功率的传输。 在同一段线路上,传送相同的功率, 电压经电力变压器升压后,线路传输的电流减小,可以减少线路损耗,提高送电经济性,达到远距离送电的目的,而降压则能满足各级使用电压的用户需要。 8、接地变压器、消弧线圈容量和额定电流的确定 (1)根据架空线或电缆参数计算公式计算电容电流I c (2)消弧线圈容量的确定(见参考文献3) Q = K×I c×U P/√3(8-1) 式中:K —系数,过补偿取1.35 Q —消弧线圈容量,kVA (3)消弧线圈容量及额定电流的选择 根据最大电容电流I c,确定相应的消弧线圈容量及额定电流,使最大补偿电感电流满足要求。 (4)接地变压器容量选择 接地变除可带消弧圈外,兼作所用变。

保护接地与保护接零的基本原理和不能混用的原因

团队的补充2011-04-14 22:24 以下内容也许对你有帮助 一、保护接地的基本原理和适用范围 在中性点不接地的三相三线制供电系统中,当电气设备的绝缘损坏使外壳带电时,接地短路电流经接地体和人体同时流过。由于人体的电阻RR(1700Ω)要比接地电阻RD(4Ω)大数百倍,流经人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小(小于4Ω)时,流过人体电流几乎等于零。另外,由于接地电阻很小,接地短路电流流过时,所产生的压降也很小,故外壳对大地的电压是很低,人站在大地上去碰触外壳时,人体所承受的电压很低,不会有危险。显然,在中性点不接地的系统中,采用保护接地可以有效地防止或减轻间接触电的危险。 在中性点直接接地系统中采用保护接地措施后,一旦电气设备发生碰壳故障,此时故障电流的流经路径为:电源(如U相)——故障设备的外壳——保护接地体RR——大地——中性点接地体RR——回到电源中性点。若此时恰好有人触及故障设备的外壳,就相当于人体电阻RR并联在保护接地电阻RD两端,此时,可求得接地故障电流IG为: 应注意的是,在大多数情况下,27.5A的故障电流是不足以使电路的过流保护装置(如熔断器、自动开关的脱扣器等)动作的,这将使得用电设备外壳上长期存在110V的对地电压,对人体是很不安全的。 二、保护接零的基本原理和适用范围 在广泛使用的三相四线制系统中采用保护接地是不安全的。如上述在大型超市的冷藏柜中采用保护接地,一旦发生漏电事故,冷藏柜上就会长期带有110V的对地电压,形成事故隐患,危及顾客的安全。那么,这种情况下应该采用哪种保护措施才是正确的呢?实际上,我国的低压配电网大多采用中性点直接接地的三相四线制380/220V系统。在这种系统中,应该采

接地变压器简称接地变

接地变压器简称接地变,根据填充介质,接地变可分为油式和干式;根据相数,接地变可分为三相接地变和单相接地变。 三相接地变:接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线中性点无法引出时,引出中性点用于加接消弧线圈或电阻,此类变压器采用Z型接线(或称曲折型接线),与普通变压器的区别是,每相线圈分成两组分别反向绕在该相磁柱上,这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通,而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通,所以Z型接地变压器的零序阻抗很小(10Ω左右),而普通变压器要大得多。按规程规定,用普通变压器带消弧线圈时,其容量不得超过变压器容量的20%。Z型变压器则可带90% ~100%容量的消弧线圈,接地变除可带消弧圈外,也可带二次负载,可代替所用变,从而节省投资费用。 单相接地变:单相接地变主要用于有中性点的发电机、变压器的中性点接地电阻柜,以降低电阻柜的造价和体积。 扩展阅读:我国电力系统中,的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法,没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时,线电压三角形仍然保持对称,对用户继续工作影响不大,并且电容电流比较小(小于10A)时,一些瞬时性接地故障能够自行消失,这对提高供电可靠性,减少停电事故是非常有效的。但是随着电力事业日益的壮大和发展,这中简单的方式已不在满足现在的需求,现在城市电网中电缆电路的增多,电容电流越来越大(超过10A),此时接地电弧不能可靠熄灭,就会产生以下后果。 1)单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃,会产生弧光接地过电压,其幅值可达4U(U为正常相电压峰值)或者更高,持续时间长,会对电气设备的绝缘造成极大的危害,在绝缘薄弱处形成击穿;造成重大损失。 2)由于持续电弧造成空气的离解,破坏了周围空气的绝缘,容易发生相间短路。3)产生铁磁谐振过电压,容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸。这些后果将严重威胁电网设备的绝缘,危及电网的安全运行。 为了防止上述事故的发生,为系统提供足够的零序电流和零序电压,使接地保护可靠动作,需人为建立一个中性点,以便在中性点接入接地电阻。接地变压器(简称接地变)就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻,它的接地电阻一般很小(一般要求小于5欧)。另外接地变有电磁特性,对正序负序电流呈高阻抗,绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反,同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗,零序电流在绕组上的压降很小。即当系统发生接地故障时,在绕组中将流过正序、负序和零序电流,该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗,而对零序电流来说,由于在同一相的两绕组反极性串联,其感应电动势大小相等,方向相反,正好相互抵消,因此呈低阻抗。由于很多接地变只提供中性点接地小电阻,而不需带负载,所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时,接地变相当于空载状态。但是,当电网发生故障时,只在短时间内通过故障电流。中性点经小电阻接地电网发生单相接地故障时,高灵敏度的零序保护判断并短时切除故障线路,接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用,中性点接地电阻和接地变才会通过零序电流。 根据上述分析,接地变的运行特点是;长时空载,短时过载。 接地变是人为的制造一个中性点,用来连接接地电阻。当系统发生接地故障时,对正序负序电流呈高阻抗,对零序电流呈低阻抗性使接地保护可靠动作。

细说--接地变、消弧线圈及自动补偿装置的原理和选择

接地变、消弧线圈及自动补偿装置的原理和选择 1问题提出 随着城市建设发展的需要和供电负荷的增加,许多地方正在城区建设110/10kV终端变电所,一次侧采用电压110kV进线,随着城网改造中杆线下地,城区10kV出线绝大多数为架空电缆出线,10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加,根据国家原电力工业部《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定,3—66KV系统的单相接地故障电容电流超过10A时,应采用消弧线圈接地方式。一般的110/10kV变电所,其变压器低压侧为△接线,系统低压侧无中性点引出,因此,在变电所设计中要考虑10kV接地变、消弧线圈和自动补偿装置的设置。 210kV中性点不接地系统的特点 选择电网中性点接地方式是一个要考虑许多因素的问题,它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置等有关。并直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的安全运行以及对通信线路的干扰。10kV中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点:当一相发生金属性接地故障时,接地相对地电位为零,其它两相对地电位比接地前升高√3倍,一般情况下,当发生单相金属性接地故障时,流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大,发出接地信号,值班人员一般在2小时内选择和排除接地故障,保证连续不间断供电。 3系统对地电容电流超标的危害 实践表明中性点不接地系统(小电流接地系统)也存在许多问题,随着电缆出线增多,10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加,当系统电容电流大于10A后,将带来一系列危害,具体表现如下: 3.1当发生间歇弧光接地时,可能引起高达3.5倍相电压(见参考文献1)的弧光过电压,引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏,使小电流供电系统的可靠性这一优点大受影响。 3.2配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍,时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断,严重威胁着配电网的安全可靠性。 3.3当有人误触带电部位时,由于受到大电流的烧灼,加重了对触电人员的伤害,甚至伤亡。 3.4当配电网发生单相接地时,电弧不能自灭,很可能破坏周围的绝缘,发展成相间短路,造成停电或损坏设备的事故;因小动物造成单相接地而引起相间故障致使停电的事故也时有发生。 3.5配电网对地电容电流增大后,对架空线路来说,树线矛盾比较突出,尤其是雷雨季节,因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。 4单相接地电容电流的计算 4.1空载电缆电容电流的计算方法有以下两种: (1)根据单相对地电容,计算电容电流(见参考文献2)。 Ic=√3×UP×ω×C×103(4-1) 式中:UP━电网线电压(kV) C━单相对地电容(F) 一般电缆单位电容为200-400pF/m左右(可查电缆厂家样本)。 (2)根据经验公式,计

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