单相接地故障电流计算公式

毕 业 设 计（论 文）

小电流接地系统单相接地故障

仿真与分析

系 别： 专学业生名姓称： 名： 机电信息学院 电气工程及其自动化 学 号： 指导教师姓名、职称：

完成日期 2011 年 12 月 10 日

论文题目：小电流接地系统单相接地故障仿真与分析 专 业：电气工程及其自动化

姓 名：赵 娜 （签 名）： 指导教师：王清亮 （签 名）：

摘 要

我国3～66kV中低压配电网大多数采用中性点非有效接地运行方式，俗称小电流接地系统。小电流接地系统的单相接地故障是常见的故障形式，占全网故障的80%以上。当故障发生时故障相电压为零，非故障相电压上升为线电压，但是三相电压依然对称，系统可以带故障运行1～2h，提高了系统运行的可靠性。但是必须尽快找出故障相并排除故障以免事故扩大和设备损坏。由于故障电流微弱、电弧不稳定等原因，小电流接地系统单相接地故障检测比较困难，接地线路的选择一直没有得到很好的解决，严重阻碍了供电可靠性和自

一、正常运行情况

中性点不接地又叫做中性点绝缘。

中性点位移：中性点对地的电位偏移。中性点位移的程度，对系统绝缘的运行条件来说是至为重要的。

电力系统正常运行时，各相导线间的电容及其所引起的电容电流较小，可以不予考虑。各相导线对地之间的分布电容，分别用集中的等效电容CU、CV、CW表示，电源三相电压分别为

，各相对地电压分别用

表示。

、

、

、 、

中性点不接地系统的正常运行情况电路图

中性点N对地的电位

为零。

各相对地电压作用在各相的分布电容上，如正常运行时各相导线对地的电容相等并等于C，正常时各相对地电容电流的有效值也相等，且有： 各相的对地电容电流

大小相等，相位相差120°。

、 、

各相对地电容电流的相量和为零，所以大地中没有电容电流过。 各相电流

为各相负荷电流

与相应的对地电容电流

、 、 、、 、 、

的相量和，以下仅画出U相的情况。

二、单相接地故障

完全接地（金属性接地）：接地处的电阻近似等于零。

小电流接地系统单相接地故障选线原理综述

论文作者：傅周兴

摘要：简要分析发生单相接地故障时系统的基本特征，并在此基础上回顾了小电流系统单相接地保护在国内外研究发展的历史，系统分析了几种保护原理的特点，提出了尚需解决的问题，最后给出了分析的结论。 关键词：小接地电流系统 单相接地 故障选线 相关站中站： 建筑电气防雷接地专题 0 引言

目前世界各国的配电网都采用中性点不直接接地方式（NUGS）。因其发生接地故障时，流过接地点的电流小，所以称其为小电流接地系统。可分为中性点不接地系统（NUS）、中性点经电阻接地系统（NRS）和中性点经消弧线圈接地系统（NES）。故障时由于三个线电压仍然对称，特别是中性点经消弧线圈接地系统，流过接地点的电流很小，不影响对负荷连续供电，《电力系统安全规程》规定仍可继续运行0.5~2个小时。但小接地电流系统在单相接地时，非故障相电压会升为线电压，长时间带故障运行极易产生弧光接地，形成两点接地故障，引起系统过电压，从而影响系统的安全。因此，需要一种接地后能选择故障线路的装置进行故障检测，一般不动作于跳闸而仅动作于信号。 1 研究状况回顾

国外对小电流接地保护的处理方式各不相同。前苏联采用中性点不

小电流接地系统单相接地故障的判

断和处理

〔摘要〕分析了小电流接地系统单相接地故障的特点，列举了完全接地、电弧接地、串联谐振、绝缘监测仪表的中性点断线时电网发生单相接地等9种故障现象,并提出了单相接地故障的处理步骤和具体要求。

〔关键词〕小电流接地系统；单相接地故障；处理

电力系统按接地处理方式可分为大电流接地系统（包括直接接地、电抗接

地和低接地）和小电流接地系统（包括高阻接地、消弧线圈接地和不接地）。我国3～66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧圈接地的运行方式，即为小电流接地系统。

1 小电流接地系统单相接地故障的特点

在小电流接地系统中，单相接地是一种常见的临时性故障，多发生在潮湿、多雨天气。发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因面不影响对用户的连续供电，系统仍可运行1～2h。这也是小电流接地系统的最大的优点。但若发生单相接地故障时电网长期运行，因非故障的两相对地电压可升高3 倍，可能引起绝缘薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常用电；也可能使电压互感器铁芯严重饱和，导致电压互感器严重过负荷而烧毁。同时，弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破

各种电机额定电流的计算

1、电机电流计算：

对于交流电三相四线供电而言，线电压是380，相电压是220，线电压是根号3相电压 对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压，导线的电压是线电压（指A相 B相 C相之间的电压，一个绕组的电流就是相电流，导线的电流是线电流

当电机星接时：线电流＝相电流；线电压＝根号3相电压。 三个绕组的尾线相连接，电势为零，所以绕组的电压是220伏

当电机角接时：线电流＝根号3相电流；线电压＝相电压。 绕组是直接接380的，导线的电流是两个绕组电流的矢量之和

功率计算公式 p=根号三UI乘功率因数 是对的

用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流

三相的计算公式：

P＝1.732×U×I×cosφ

(功率因数：阻性负载＝1，感性负载≈0.7～0.85之间，P＝功率：W)

单相的计算公式：

P＝U×I×cosφ

空开选择应根据负载电流，空开容量比负载电流大20～30%附近。

啊，公式是通用的：

P＝1.732×IU×功率因数×效率（三相的）

单相的不乘1.732（根号3）

空开的选择一般选总体额定电流的1.2-1.5倍即可。

经验公式为：

380V电压,每千瓦

目录

0 引言 ..................................................................................................................... 1 1 绪论 ..................................................................................................................... 3 1.1 小电流接地系统研究现状 .............................................................................. 3 1.2 小电流接地系统研究的意义 .......................................................................... 4 2 小电流接地系统单相接地故障分析 ..............................................................

变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算发布者：admin 发布时间：2009-3-23 阅读：513次 供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作。为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。 二.计算条件

1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。

具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限。只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。

2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。

3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件。因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。

三.简化计算法

即使设定了一些假设条件,

变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算发布者：admin 发布时间：2009-3-23 阅读：513次 供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作。为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。 二.计算条件

1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。

具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限。只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。

2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。

3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件。因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。

三.简化计算法

即使设定了一些假设条件,

可以作为调试作业指导

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Q/GDW 19

Q/GDW 1954 15601001—2011

四川电力科学研究院企业标准

小接地电流系统单相接地保护装置

性能试验大纲

文稿版次选择

（本稿完成日期：）

2011 - 06 - 10发布 2011 - 06 - 30实施

可以作为调试作业指导

目 次

前言 ............................................................................... III

1 范围 .............................................................................. 1

2 规范性引用文件 .................................................................... 1

3 术语和定义 ........................................................................ 1

4 试验项目 ......................

电力系统接地综述

方程：仅以一相为例

杨森，马海亮，孙少华，杨宏宇，孟天娇，刘乔

??U?AB?U?A-U?B? （华北电力大学）

???IU?ABA?1 Summary of power system grounding

??j?CSen-YANG,Hailiang-MA,Shaohua-SUN,Hongyu-Y 由此看来，当电源中性点不接地系统发生单相

接地时，在该系统中正常运行的三相用电设备并未ANG,Tianjiao-MENG,Qiao-liu

受到影响，因为线路的线电压无论其相位和幅值均(North China Electric Power University) 未发生变化。但是这种线路不允许在单相接地故障 Abstract:This paper discusses the power system 情况下长期运行，因为在单相接地的情况下，其他grounding，and when it breaks down,the changes

两相的对地电压将升高√3倍，容易引起相绝缘的of each phase voltage Electric current based on current theory 损坏，从而形成两