變壓器,這個在電力系統(tǒng)中占據(jù)重要地位的設備,其工作原理和應用場景都充滿了科學魅力。變壓器,就像是一位高效的翻譯,將一種電壓的語言轉化為另一種電壓的語言,使得電力能夠順暢地在不同的電網(wǎng)之間傳遞。那么變壓器的中性點接地與不接地系統(tǒng)的優(yōu)點和缺點有哪些呢,可能很多電氣人會感到一頭霧水。今天小編就給大家講一講這方面知識。
▌01 變壓器中性點接地與不接地系統(tǒng)的優(yōu)缺點
1、變壓器中性點接地系統(tǒng)的優(yōu)缺點:
(1)優(yōu)點:對電源中性點接地系統(tǒng),若發(fā)生某單相接地,另兩相電壓不升高,這樣可使整個系統(tǒng)絕緣水平降低;另外,單相接地會產生較大的短路電流Is,從而使保護裝置(繼電器、熔斷器等)迅速準確地動作,提高了保護的可*性。
(2)缺點:對電源中性點接地系統(tǒng),由于單相短路電流Is 很大,開關及電氣設備等要選擇較大容量,并且還能造成系統(tǒng)不穩(wěn)定和干擾通訊線路等;
2、變壓器中性點不接地系統(tǒng)的優(yōu)、缺點:
(1)優(yōu)點:對變壓器中性點不接地系統(tǒng),由于限制了單相接地電流,對通訊的干擾較小;另外單相接地可以運行一段時間,提高了供電的可*性。
(2)缺點:對變壓器中性點不接地系統(tǒng),當一相接地時,另兩相對地電壓升高 倍,易使絕緣薄弱地方擊穿,從而造成兩相接地短路。
▌02 各電壓等級接地方式
1、在110kv及以上的高壓或超高壓系統(tǒng)中,一般采用中性點接地系統(tǒng),其目的是為了降低電氣設備絕緣水平,免除由于單相接地后繼續(xù)運行而形成的不對稱性。
2、工廠供電系統(tǒng)采用電壓在1kv~35kv,一般為中性點不接地系統(tǒng),因工廠供電距離短,對地電容小(Xc大),單相接地電流小,這樣可以運行一段時間,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供電可*性,對通訊干擾小等優(yōu)點。
在煤礦井下,我國、西德等國禁止中性點接地,其主要目的是為安全,減小了單相接地電流,但即使小的單相接地電流,煤礦井下也不允許存在,因此在煤礦井下,安裝有檢漏繼電器,就是當電網(wǎng)對地絕緣阻抗降低到危險值或人觸及一相導體或電網(wǎng)一相接地時,能很快地切斷電源,防止觸電、漏電事故,提前切斷故障設備。
3、1kv以下的供電系統(tǒng)(380/220伏),除某些特殊情況下(井下、游泳池),絕大部分是中性點接地系統(tǒng),主要是為了防止絕緣損壞而遭受觸電的危險。
▌03 電氣設備的保護接地和保護接零
1、電氣設備的保護接地
(1)保護接地
將電氣設備的金屬外殼通過接地線與接地體相接,其原理是分流原理(如圖1)。由于人體電阻Rr遠大于接地電阻Rd,所以Ir《Id。保護接地,適應于變壓器中性點不接地的供電系統(tǒng)中。但在干燥場所,交流電壓50V及以下,或直流電壓110V及以下的電氣設備,金屬外殼可不接地;在干燥且有木質、瀝青等不良導電地面的場所,交流額定電壓380V及以下,或直流額定電壓440V及以下的電氣設備金屬外殼,除另有規(guī)定外(在爆炸危險場所仍應接地),可不接地。
電氣設備在高處時,不應采取保護接地措施,否則會把大地電位引向高處,反而增加觸電危險。
(2)保護接地時應注意問題
由同一變壓器(中性點不接地)供電系統(tǒng)中各電氣設備不應分別接地,而應形成一個保護接地系統(tǒng)。這樣做不僅降低了接地電阻,而且也防止了不同電氣設備的不同相,同時碰殼(接地)所帶來的危險。形成保護接地系統(tǒng)后,這時兩相短路電流主要通過接地網(wǎng)流通,因而提高了兩相短路電流的數(shù)值,保證過流保護裝置可*動作。
2、電氣設備保護接零
(1)保護接零
由于低電壓網(wǎng)(380V/220V)中性點不接地只有個別場合,如礦井、游泳池等,而一般低壓電網(wǎng)都采用了中性點接地的三相四線制供電系統(tǒng)。在這種電網(wǎng)中工作的設備,其金屬外殼要與零線緊密相接,即保護接零,如圖2所示。保護接零的目的,也是為了保證安全,當設備發(fā)生一相碰殼時,則造成單相短路,使保護裝置迅速動作,切斷故障設備。
按中性線與保護線的組合情況,保護接零分以下三種情況:
1)整個系統(tǒng)中性線N與保護線PE是合一的,如圖2,通常適用于三相負荷比較平衡且單相負荷容量較小的場所。
2)整個系統(tǒng)中性線N與保護線PE是分開的,如圖3。即將設備外殼接在保護線PE上,在正常情況下保護線上沒有電流流過,所以設備外殼不帶電。
3)系統(tǒng)中的一部分采用中性線與保護線合一的,局部采用專設的保護線。
(2)保護接零應注意問題:
1)由同一臺發(fā)電機或同一臺變壓器供電的線路,不允許有的設備保護接地,有的設備保護接零。
2)沿零線上把一點或多點再行接地,即重復接地。以確保護接地裝置的可*。但重復接地只能起到平衡電位的作用,因此,中性線盡量避免斷裂,對中性線要求精心施工,注意維護。
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