农网建设与改造中的中性线问题 姜正林 山西省广灵供电支公司 (037500)
在三相四线制供电系统中,规程要求中性线的截面积不得小于相线截面积的1/2,而如果三相负载不平衡较严重,则中性线的偏值电流就大,所以中性线截面就应与相线截面积等同。现就三种情况进行分析: 1 中性线出现三相负荷不平衡时
设四根线径相等,则线路阻抗ZAO=ZBO=ZCO=ZO=0.5Ω 负荷阻抗ZA=4Ω ZB=8Ω ZC=16Ω 则各相总阻抗: ZA1=ZAO+ZA=4.5Ω ZB1=ZBO+ZB=8.5Ω ZC1=ZCO+ZC=16.5Ω 各相电导
用UA作参考相量作向量图。
UA=220V UB=-110-j190V UC=-110+j190V
电源中性点与负荷中性点之间的电压UOO1
负荷端各相电压:
同理:UBL=221.8V UCL=
229.8V
负荷各相相电流:
同理: IBL=26.6A ICL=
13.8A
从上述计算可以看出,只要负荷不平衡,就会出现三相负荷相电压不平衡,各相电流不平衡。各相负荷相差越大,则不平衡度越高,中性点偏移越厉害,因此应尽量使三相负荷平衡。 2 中性线出现断线时
假定线路及负荷参数不变,只是中性线断线,阻抗ZO变为∞,导纳YO变为0,依据上面的计算方法得:UOO1=80.3V UAL=146.9V UBL=247V UCL=285V IA=32.4A IB=29A IC=17.3A。
可以看出:同一配电网络,有中性线和无中性线时,各相负荷电压相差很大,所以三相四线供电制系统中,中性线是必不可少的,且不得安装熔断器。 3 电源侧中性线断开负荷侧中性线重复接地
设线路各相阻抗及参数都不变,重复接地点至变压器接地体的接地电阻R地
=8Ω YO=0.13S,依据上面的计算方法得:UOO1=59.4V UAL=165.5V UBL=237V UCL=268V IO=7.4A IA=36.8A IB=27.9A IC=16.2A从计算可以看出:即使是重复接地,只要电源侧中性线开路,对严重不平衡负荷的某相用电设备来说,具有相当的危险性。如C相电压268V则就相当高了,对人身也是很危险的。
解决这个问题的根本途径是减小UOO1的值,其方法其两种:(1)增加中性线的截面积与接点;(2)调整三相负荷的不平衡度。
在这次的农网改造中,一般要求中性线与相线的截面相同,尽量调整三相负荷平衡,绝对平衡是不可能的,因为用电负荷是动态随时变化的,只要电压基本稳定,即使中性线断了,也不会产生太大危害。
由于中性点的特殊作用,电源侧的漏电总保护的安装正面临危机。现在市场上的漏电开关大都是电流型的,在中性线从电源侧烧断时,漏电总保不动作,起不到保护用电设备的作用,而如果按现行技术要求在负荷端采取重复接地的方式,则总保根本不能投。如果总保采取分段安装的方法,一个300户左右的村,三相漏电保护器安上4、5台,则投资太大,既不经济,又不现实。如果总保做成电流、电压型(压差保护)的,并设置切换开关,电流电压元件可以同时投入作为保护,也可以单独投入进行保护,这样,根据运行方式的不同,可以选择不同的保护方式。
农网建设与改造中的中性线问题 姜正林 山西省广灵供电支公司 (037500)
在三相四线制供电系统中,规程要求中性线的截面积不得小于相线截面积的1/2,而如果三相负载不平衡较严重,则中性线的偏值电流就大,所以中性线截面就应与相线截面积等同。现就三种情况进行分析: 1 中性线出现三相负荷不平衡时
设四根线径相等,则线路阻抗ZAO=ZBO=ZCO=ZO=0.5Ω 负荷阻抗ZA=4Ω ZB=8Ω ZC=16Ω 则各相总阻抗: ZA1=ZAO+ZA=4.5Ω ZB1=ZBO+ZB=8.5Ω ZC1=ZCO+ZC=16.5Ω 各相电导
用UA作参考相量作向量图。
UA=220V UB=-110-j190V UC=-110+j190V
电源中性点与负荷中性点之间的电压UOO1
负荷端各相电压:
同理:UBL=221.8V UCL=
229.8V
负荷各相相电流:
同理: IBL=26.6A ICL=
13.8A
从上述计算可以看出,只要负荷不平衡,就会出现三相负荷相电压不平衡,各相电流不平衡。各相负荷相差越大,则不平衡度越高,中性点偏移越厉害,因此应尽量使三相负荷平衡。 2 中性线出现断线时
假定线路及负荷参数不变,只是中性线断线,阻抗ZO变为∞,导纳YO变为0,依据上面的计算方法得:UOO1=80.3V UAL=146.9V UBL=247V UCL=285V IA=32.4A IB=29A IC=17.3A。
可以看出:同一配电网络,有中性线和无中性线时,各相负荷电压相差很大,所以三相四线供电制系统中,中性线是必不可少的,且不得安装熔断器。 3 电源侧中性线断开负荷侧中性线重复接地
设线路各相阻抗及参数都不变,重复接地点至变压器接地体的接地电阻R地
=8Ω YO=0.13S,依据上面的计算方法得:UOO1=59.4V UAL=165.5V UBL=237V UCL=268V IO=7.4A IA=36.8A IB=27.9A IC=16.2A从计算可以看出:即使是重复接地,只要电源侧中性线开路,对严重不平衡负荷的某相用电设备来说,具有相当的危险性。如C相电压268V则就相当高了,对人身也是很危险的。
解决这个问题的根本途径是减小UOO1的值,其方法其两种:(1)增加中性线的截面积与接点;(2)调整三相负荷的不平衡度。
在这次的农网改造中,一般要求中性线与相线的截面相同,尽量调整三相负荷平衡,绝对平衡是不可能的,因为用电负荷是动态随时变化的,只要电压基本稳定,即使中性线断了,也不会产生太大危害。
由于中性点的特殊作用,电源侧的漏电总保护的安装正面临危机。现在市场上的漏电开关大都是电流型的,在中性线从电源侧烧断时,漏电总保不动作,起不到保护用电设备的作用,而如果按现行技术要求在负荷端采取重复接地的方式,则总保根本不能投。如果总保采取分段安装的方法,一个300户左右的村,三相漏电保护器安上4、5台,则投资太大,既不经济,又不现实。如果总保做成电流、电压型(压差保护)的,并设置切换开关,电流电压元件可以同时投入作为保护,也可以单独投入进行保护,这样,根据运行方式的不同,可以选择不同的保护方式。