中性点不接地系统单相接地时的向量分析

中性点不接地系统单相接地时的向量分析

李月琴

（神华宁煤集团煤化工烯烃公司）

【摘 要】电力系统的故障种类有单相接地短路、两相接地短路、两相短路及三相短路、断相、绕组匝间短路、转换性故障、重迭性故。本文主要研究了中性点不接地系统发生单相接地时的电流电压的向量变化。本文首先对系统发生单相接地前后的三相电流电压的变化，并根据其变化绘制出了故障前后的向量图。

【关键词】中性点不接地系统；单相接地；向量分析

中图分类号：U264.7+4 文献标识码：A 文章编号：1006-8465（2015）12-0328-01

在中性点不接地系统中发生单相接地时，由于故障点的电流很图2 正常运行时的电流、电压向量图 小，而且三相之间的线电压任然保持对称，对负荷的供电没有影响，因此，在一般情况下都允许再继续运行1～2小时，而不必立即跳闸，这也是采用中性点不接地系统的主要优点。但是在单相接地以后，其他两相的对地电压要升高3倍。为了防止故障进一步扩大成两点或多点接地短路，就应及时发出信号，以便运行人员采取措施予以解除。

因此，在单相接地时，一般只要求继电保护能有选择的发出信号，而不必跳闸。但当单相接地对人和设备的安全有危险时，则应

图3 A相接地时电流电压向量图 动作于跳闸。

在A相接地以后，各相对地的电压为 为了熟悉不接地电网的零序保护，需要首先熟悉这类电网发生

&′＝0 U单相接地故障时电压、电流零序分量的特点。下面着重介绍单相接A地时稳态电容电流的特点。下面图a示出最简单的中性点不接地网，

在正常运行情况下，三相对地有相同的电容CO,在相电压的作用下，每相都有一超前于相电压90°的电容电流流入地中，而三相电流之和等于零，电压、电流向量关系如图b所示。假设在A相发生了单相接地，则A相对地电压变为零，对地电容被短接，而其他两相得对地电压升高3倍，对地电容电流也相应地增大3倍，向量关系如图c所示。在单相接地时，由于三相中的负荷电流和线电压任然是对称的，因此，下面不予以考虑，而只分析对地关系的变化。

&e−j1500 &′=&=&&＝3EUABUBAEB−EA

&&j150′&&&UC=UCA=EC-EA=3EAe

0

由于相电压和电容电流的对称性已破坏，因而出现了零序电压

&=U&&&&′′＝0，所以零序电压3U′＋U和零序电流，因为U0C＝－3EA，AB

即等于故障相正常电势的三倍，则相位与之相反。

&&′在U′和UC的作用下，在两非故障相及其对地电容中出现超前B电压90°的电流

&′&＝UBIB

&＝IC

C

－jXC&′U

&′jWC0 =UB

－jXC

&′=UCjWC0

其有效值为IB＋IC=3UXWC0,UX为相电压的有效值

从故障点流回的电流即零序电流为

图1 网络图及电流分布

&＝3UWC,其大&，所以故障点的零序电流有效值为3I＝－3E00XA

小是正常运行时每相对地电容电流的三倍，其相位落后于零序电压

90°。 参考文献：

[1]崔家佩.电力系统继电保护与安全自动化装置整定计算.北京：中国电力出版社,1993.

[2]夏道止.电力系统分析.北京:中国电力出版社,2004. [3]陈少华.电力系统继电保护.北京:机械工业出版社,2007.

&&′′＋U其中负号表示零序电流与规定的电流方向相反，因为UCB

&&)＝－（U&＝-(I&+I&′3I′U0CBB＋C）jWC0

（上接第285页）

或开关调整不到位。根据计算结果，五陂下两台主变变比相差1%左右，而五陂下主变档位每档相差1.25%，故将五陂下变电站#1主变调整至2档，#2主变维持1档不变，此时两台主变间的无功环流大幅减少，证实了本次理论计算结果的正确性。

（3）由于计量系统或自动化取值错误等原因也可能导致自动化系统上出现无功环流，但在五陂下运行中，主变三侧功率基本平衡，故可以排除自动化系统错误等原因。

（4）由于五陂下采用的档位为(220±8*1.5%)/121/10.5，中压侧电压值选取过高，且中压侧无法调压，为保障110kV侧电压不越上限，五陂下主变档位除白天负荷高峰期间能将#1主变调整至2档外，其他时间均运行在1档，故在晚间或凌晨时可能导致无功从#2主变下网，并经主变环网从#1主变倒送至系统。因此本解决方案只能为临时措施，仍需对主变变比进行测量修复。 参考文献：

[1]sd325-1989,电力系统电压和无功电力技术导则（试行）[S]

︱328︱华东科技