中性点接地系统综合实验报告.doc

1、0综 合 实 验实 验 报 告指导老师：陈新苗 王庆华 贺秋丽 莫仕勋姓 名： 学 号：专业班级：电气工程及其自动化 2009 级组 员： 1目 录一、实验目的 1二、提供的设备 1三、实验内容 1第一节 电压互感器不完全三角形接线实验 1第二节 电压互感器星形星形 开口三角形接线实验 3第三节 中性点不接地系统实验 8第四节 中性点通过消弧线圈接地系统实验 13四、实验心得 142一、实验目的电气工程及其自动化专业综合实验是一个融设计性、综合性、实践性为一体的重要实践教学环节。其目的就是结合本专业的培养目标，充分调动学生的积极性、主动性和创造性，应用所学知识综合分析和解决工程实际问题，以提高

2、学生的素质和能力。具体目的有以下几点：1. 通过综合实验，进一步巩固和掌握所学专业知识的基本概念、基本原理和分析方法；2. 培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题的能力，将知识用好用活；3. 培养学生的自学能力、思维能力、实践观点和创新意识；4. 培养学生的动手能力和实践技能，进行工程训练；5. 使学生了解电业工作的特点和要求，培养学生严谨的工作态度和科学作风。二、提供的设备综合实验在校内电工实习基地进行，实习基地提供以下设备供学生选用：1、安装屏：屏的尺寸为 2360800600mm，前门、后门和屏内可以安装设备，一个屏可以同时安排两组学生独立进行实验。2、电工仪表：电流表、电压表、

3、有功功率表、无功功率表、频率表、有功电度表等。3、电压互感器、电流互感器及熔断器。4、接钮、信号灯、光字牌、电阻、端子排等。5、三相调压器、电流发生器。6、连接导线、套管。7、万用表及安装工具。三、实验内容第一节 电压互感器不完全三角形接线实验一、正确接线实验（1）将两只 380V/100V 单相电压互感器按图 7-1（a ）正确接线，互感器一、二次装上熔断 16FU，接至 AC380V 的系统中，在二次侧不接负载（开路）或接入负载（一只三相功率表或电能表） 。（2）在互感器二次侧开路和接入负载两种情况下，用万用表分别测量并记录互感器一、二次侧的三个线电压值与表 1 中。（3）画出电压互感器二

4、次侧电压向量图。3二、错误接线实验（接入负载）（1）将 1TV 互感器一次侧的 A、X 端对调，如图 7-1（b）所示。测量并记录互感器二次侧三个线电压值并和正确接线比较。然后恢复到正确接线。画出互感器二次侧电压向量图进行分析。分析：由向量图可以看到，将 1TV 互感器一次侧的 A、X 端对调之后，与对调相关的两相的线电压都变为了相电压，但是与对调无关的组线电压则保持与原来的线电压一样。（2）将 1TV 互感器一次侧的 a、x 端对调，如图 7-1（c ）所示。测量并记录互感器二次侧三个线电压值并和正确接线比较。然后恢复到正确接线。画出互感器二次侧电压向量图进行分析。4分析：同样，由向量图可以

5、看到，将 1TV 互感器一次侧的 a、x 端对调之后，与对调相关的两相的线电压都变为了相电压，但是与对调无关的组线电压则保持与原来的线电压一样。（3）将 1TV 互感器一次侧的 A、X 端和二次侧的 a、x 端接线都对调，如图 7-1（d）所示。测量并记录互感器二次侧三个线电压值并和正确接线比较。然后恢复到正确接线。画出互感器二次侧电压向量图进行分析。分析：由向量图可以知道，当互感器的两端都对调的时候，两个相反的极性感应出来的电压与正常的接线结果是完全一样的。三、互感器断路实验（1）互感器一次侧 1FU 熔断器熔断（拔下） ，如图 7-1（e）所示。在互感器二次侧开路和接入负载两种情况下，分别

6、测量并记录互感器二次侧三个线电压并和正确接线比较。恢复到正确接线。有载无载均为：5分析：当把 1Fu 拔下的时候，可以分析出来， 是没有电压的，而测量 则相当abUbcUa与测量到线电压，故在三个线电压中，其中一个为零，另外两个线电压数值不变。（2）互感器一次侧 2FU 熔断器熔断（拔下） ，如图 7-1（f）所示。在互感器二次侧开路和接入负载两种情况下，分别测量并记录互感器二次侧三个线电压并和正确接线比较。恢复到正确接线。分析：有载无载均为上图所示，无载时有些偏移。主要是当 B 相断路的时候，它相当于是AC 相的中性点，在电路阻抗和负载完全一样的时候它是一个纯中性点，故 AB、AC 的电压恰

7、好是 AC 电压的一半，但是由于实际电路中的参数不可能完全一样的，所以实测数据就有些偏差，但也在我们的预期之内。（3）互感器一次侧 4FU 熔断器熔断（拔下） ，如图 7-1（g）所示。在互感器二次侧开路和接入负载两种情况下，分别测量并记录互感器二次侧三个线电压并和正确接线比较。恢复到正确接线。二次侧无负载：二次侧有负载：分析：互感器一次侧 4FU 熔断器熔断时，当二次侧无负载的时候，测量点的 ab 是没能形成回路的，故测量值为 0，而理论上 ca 的线电压也为 0 ，但是我们实际上所测的数据为 20 ，原因可能是由于三相电压的不平衡，而且有悬空电压中性点漂移的存在。在有负载的情况下，在测量

8、bc 和 ca 线电压时，二次侧可以形成通路，因此测量 bc 和 ca 都相当于测量 bc 上的线电压，所以所测得数据跟预想一致，向量图如上所示。（4）互感器一次侧 5FU 熔断器熔断（拔下） ，如图 7-1（h）所示。在互感器二次侧开路和接入负载两种情况下，分别测量并记录互感器二次侧三个线电压并和正确接线比较。恢复到正确接线。6二次侧无负载：二次侧有负载：分析：当互感器一次侧 5FU 熔断器熔断时，即 B 相测量点相当于 ac 的终点，所以测到的 ab和 bc 理论上是相等的，而且在向量上等于 ac 的一半。实际上测到数据符合预想。当接有负载的时候，因为在负载端可以形成回路，所以测量 ab

9、时相当于短接，故数值为 0 ，测量 bc和 ca 都相当于测量 bc,数值上为正常线电压。向量图表示如上。（5）互感器一次侧 6FU 熔断器熔断（拔下） ，如图 7-1（i）所示。在互感器二次侧开路和接入负载两种情况下，分别测量并记录互感器二次侧三个线电压并和正确接线比较。恢复到正确接线。二次侧无负载：二次侧有负载：分析：当互感器一次侧 6FU 熔断器熔断，AB 的线电压不变，而在无负载的时候，BC 间相当于断路，所以测量值为零，而在有负载的时候，BC 间电压相当于短路，测量值仍为零。而 AC 间电压保持为正常线电压。7表 1 V-V 接线电压互感器实验记录= 399 V， = 401 V ，

10、 =402 VABUBCUCAU互感器二次电压（V）二次无负载 二次有负载互感器接线情况 abbccaabbcca1 正确接线 104.3 104.9 105.1 104.2 104.9 105.12 A、X 对调 104.3 104.9 179.6 104.2 104.9 179.63 a、 x 对调 104.2 104.8 179.6 104.2 104.8 179.64 一二次都对调 104.3 104.9 105.1 104.2 104.9 105.25 1FU 熔断器熔断 0.08 104.9 104.9 0.07 104.9 104.96 2FU 熔断器熔断 56.1 48.6 1

11、04.9 56.1 48.6 104.97 4FU 熔断器熔断 1.24 105.0 31.0 0.07 104.9 102.78 5FU 熔断器熔断 46.5 46.5 105.1 52.4 52.4 105.19 6FU 熔断器熔断 104.3 1.44 30.5 104.2 0.07 102.1第二节 电压互感器星形星形开口三角形接第二节 电压互感器星形星形开口三角形接线实验一、正确接线实验（1） 、将三只 V 单相电压互感器按图 7-2（a）正确接线，互感器一、二3801,/次侧装上保险 16FU，在二次侧接入负载（一只三相功率表或电度表） 。（2） 、分别测量并记录一次侧的三个线电压

12、 、 、 ；三个相电压 、ABUCAANU、 ；二次侧三个线电压 、 、 和三个相电压 、 、 ；开口三角电压BNUCabca1ab1c和各绕组电压 、 、 ，将测量值填入表 2 中。2abcU28表 2 Y/yo，d 接线电压互感器实验记录= 398.1V = 400V =399.3V =228V =230.7V =231VABUBCCAUANBNUCN二次侧星形电压（V） 开口三角电压（ V）线电压 相电压 相电压 零序互感器接线情况 abbccaa1bc1ab2c2caU20正确接线 104.9 105.3 105.2 60.3 60.7 60.9 35.1 35.4 35.4 3.25

13、1TV-A，X 对调 59.1 105.2 59.0 60.2 60.7 60.7 35.2 35.5 35.5 69.51TV-a1，x1 对调 59.2 105.2 59.6 60.2 60.3 60.8 35.2 35.4 35.5 2.61TV-a2，x2 对调 104.9 105.1 105.2 60.2 59.8 60.7 0 35.4 35.4 69.31FU 熔断器熔断 60.4 104.7 61 0.35 60.3 60.6 0.2 35.4 35.4 34.22FU 熔断器熔断 60.5 60.7 104.9 58.2 0.6 61 35.2 0.35 35.6 34.54

14、FU 熔断器熔断 0.64 105.2 102.6 59.2 59.7 60.7 35.2 35.5 35.6 3.25FU 熔断器熔断 52.5 52.6 105.2 60.2 29.2 60.9 35.2 35.5 35.6 3.2（3）画出互感器二次侧向量图。二、错误接线实验（1）将 1TV 互感器一次侧的 A、X 端接线对调，如图 7-2（b）所示。测量并记录互感器二次侧星形绕组三个线电压 、 、 和三个相电压 、 、 ；开口三角电压abUca1aU1c9和各绕组电压 、 、 ，并和正确接线比较，然后恢复到正确接线。画出互感器0U2abcU2a二次侧电压向量图进行分析。分析：当将 1T

15、V 互感器一次侧的 A、X 端接线对调后，如图 a 示，为二次侧的电压向量图，其中由于极性相反，向量方向对调，故最后形成的组合向量中，与原来的正常情况相比，有两个线电压变成了原来的相电压，其中一个与对调无关的线电压保持不变。如图 b 示，为开口三角侧向量图，互换接线之后，极性相反，线电压分析同上，最后的叠加之后的总电压与正常相比则不为 0，而是原来相电压的两倍。（2）将 1TV 互感器二次侧的 a1、x1 端接线对调，如图 7-2（c ）所示。测量并记录互感器二次侧星形绕组三个线电压 、 、 和三个相电压 、 、 ；开口三角电abUca1aUb1c压 和各绕组电压 、 、 ，并和正确接线比较，

16、然后恢复到正确接线。画出互感0U2abc2器二次侧电压向量图进行分析。分析：将 1TV 互感器二次侧的 a1、x1 端接线对调，则开口三角侧情况正常。如图 a 示，为二次侧的电压向量图，其中由于极性相反，向量方向对调，故最后形成的组合向量中，与原来的正常情况相比，有两个线电压变成了原来的相电压，其中一个与对调无关的线电压保10持不变。（3）将 1TV 互感器二次侧的 a2、x2 端接线对调，如图 7-2（d）所示。测量并记录互感器二次侧星形绕组三个线电压 、 、 和三个相电压 、 、 ；开口三角电abUca1aUb1c压 和各绕组电压 、 、 ，并和正确接线比较，然后恢复到正确接线。画出互感0

17、U2abc2器二次侧电压向量图进行分析。分析：对调了 1TV 互感器二次侧的 a2、x2 端接线，则二次侧的电压正常，而右图示，为开口三角侧向量图，互换接线之后，极性相反，线电压分析同上，最后的叠加之后的总电压与正常相比则不为 0，而是原来相电压的两倍。三、互感器断线实验（1）互感器一次侧 1FU 熔断器熔断（拔下） ，如图 7-3（a）所示。测量并记录互感器二次侧星形绕组三个线电压 、 、 和三个相电压 、 、 ；开口三角电压abUca1Ub1c和各绕组电压 、 、 ，并和正确接线比较，然后恢复到正确接线。0U2abc2分析：互感器一次侧 1FU 熔断器熔断,则 A 相没有感应电压，因此在测

18、量 AB 线电压和AC 线电压的时候相当于直接测量到 B 相的相电压，故在数值上是一个相电压，而 BC 的线电压则没有受到影响，因此仍为正常线电压。具体向量图如上所示。11（2）互感器一次侧 2FU 熔断器熔断（拔下） ，如图 7-3（b）所示。测量并记录互感器二次侧星形绕组三个线电压 、 、 和三个相电压 、 、 ；开口三角电压abUca1aU1c和各绕组电压 、 、 ，并和正确接线比较，然后恢复到正确接线。画出互感器0U2abc2二次侧电压向量图进行分析。分析：对于互感器一次侧 2FU 熔断器熔断 ，同理，即 B 相是没有感应电压，则在测量 AB或者 AC 的时候仅仅是相当于测量 A 或

19、C 的相电压，而 AC 则是正常的线电压。如此，向量图如上所示。 （3）互感器一次侧 4FU 熔断器熔断（拔下） ，如图 7-3（c）所示。测量并记录互感器二次侧星形绕组三个线电压 、 、 和三个相电压 、 、 ；开口三角电压abUca1aUb1c和各绕组电压 、 、 ，并和正确接线比较，然后恢复到正确接线。画出互感器0U2abc2二次侧电压向量图进行分析。分析：当互感器一次侧 4FU 熔断器熔断时，a 检测点相当于与回路断开，故在测量 AB12点线电压时无法形成回路，而在测量 BC 和 AC 的时候，由于有负载的存在，则相当于都是测量 BC 的线电压，故这两个数据与正常线电压一致。向量图如上

20、所示。（4）互感器一次侧 5FU 熔断器熔断（拔下） ，如图 7-3（d）所示。测量并记录互感器二次侧星形绕组三个线电压 、 、 和三个相电压 、 、 ；开口三角电压abUca1aUb1c和各绕组电压 、 、 ，并和正确接线比较，然后恢复到正确接线。画出互感器0U2abc2二次侧电压向量图进行分析。分析：当互感器一次侧 5FU 熔断器熔断时，即 B 相测量点相当于 ac 的终点，所以测到的 ab和 bc 理论上是相等的，而且在向量上等于 ac 的一半。实际上测到数据符合预想。当接有负载的时候，因为在负载端可以形成回路，所以测量 ab 时相当于短接，故数值为 0 ，测量 bc和 ca 都相当于测

21、量 bc,数值上为正常线电压。向量图表示如上。第三节 中性点不接地系统实验1、实验接线图中性点不接地系统实验接线如图 9-2 所示。外电源通过三单相变压器组隔离后自成 380V 的小接地电流系统，变压器不能采用上面实验的 1TM，因为 1TM 二次侧电压很低。变压器一次侧可接成星形或三角形，二次侧必须接成星形。用电容器 1C3C 模拟系统的对地电容（每相用两只） 。A 相通过接地开关 Qd 接地，可以实现单相接地或不接地，电压互感器 2TV 接成星形星形开口三角接线，由三个单相电压互感器构成，单相互感器的电压比为： / ， V，互感器一、二次星形380113中性点接地。注意各接地点应先连在一起

22、再一点接地。变压器中性点通过开关 QL 接通消弧线圈 L，在实验中 L 用一个单相调压器来代替，调压器输入端空着，只接输出端，可以调节电抗的大小，电流表 5PA、6PA、7PA、8PA 用来测量相关回路的电流，如果电流表不够，7PA、8PA 可用 5PA、6PA 代替，但要使原回路接通。实验接线设备的参考规格如表 9-2 所示。符号 名称 型号规格 单位 数量 备注Q1 三相刀开关 HK2-15/3，15A，3 极 台 1 前实验用2TM 单相变压器组 BK-100，380，220/220V 台 3 一次抽头2TV 电压互感器 JDG-0.5 改，/ ， V3801台 313C 电容器 1F，

23、交流 630V 只 6 每相 2 只Qd,QL 转换开关 LW5-15.D0084/1 只 2L 单相调压器 可用前面实验的三相调压器的一相台 158PA 交流电流表 500mA 只 4二、正常无故障实验分析各组电压之间的数量关系。由表 9-3 可知，线电压与相电压的关系：在误差允许的范围内，正常运行时的线电压 415ABCAUV， 240ANBCNUV，线电压等于 倍的相电压，A、B、C 三3相电压的相位相差 。由表 9-4 可知，相对地电压约等于相电压。02测量变压器中性点对地电压 UNd,与理论值比较。理论上中性点对地点电压应该为零，但是由于系统不完全对称，所以会存在 15.7Nd分析三

24、只电容器的电流 Ica、I cb、I cc，与理论值进行比较。由公式coC可得理论值为 150.72mA，现在测的 148mA, 151mA, 150mA，与理论几乎相同。测量三只电容器公共接地出的电流 0cI，三相对地电容电流之和为零。这时因为各相对地阻抗为电容，因此此各相对地电容电流超前相电压 。同时由于相电压相等，各相09对地电容相等，以此电流也相等。对电压互感器二次侧开口三角各绕组电压（U a2 、U b2 、U c2）和开口电压 Uo 进行分析。由表 9-6 及表 9-7 可知，互感器星型绕组二次接线的线、相电压的关系与变压器二次侧有类似的关系。由于是正常运行没有故障，互感器开口三角

25、形绕组所得的零序电压向量和为14ABU图 1.正 常 运 行BCCBCAcaIbc零。 正常运行时的向量图如图 1 所示。6测量电压互感器二次侧开口三角各绕组电压（ 、 、 ）和开口电压 ，对2aUb2c0U测量值进行分析。正常情况下，开口三角个绕组相电压的值接近相等，在三相对称及相序正常的情况下，开口电压 U0 为 4.3V，接近于 0.表 9-3 线电压和相电压测量值（V)运行情况 ABBCUCAANUBNCNU正常运行 414 414 418 243.1 241.8 243.2A 相直接接地 405 417 421 241.5 238.1 245.3B 相直接接地 419 407 418

26、 245.5 240.6 239.5C 相直接接地 411 420 408 239.1 243.9 242.3A 相直接接地(有消弧线圈）402 416 423 240.1 236.1 247.3表 9-4 系统对地电压测量值（V）运行情况 AdUBdCdUNd正常运行 244.1 245.6 241.5 4.08A 相直接接地 0.236 405 422 241.8B 相直接接地 419 0.35 407 240.7C 相直接接地 408 420 0.25 242.32TV 一次 A 相断 228.2 257.2 236.1 19.22TV 一次 A、B 断 226.9 244.1 250.

27、3 14.0315线路 A 相全断线（不接 2TV) 362.5 209.9 205.3 120.6线路 A 相部分断线（不接 2TV) 291.4 224 219.6 48.3线路两相全断线（不接 2TV) 414 414 0.137 241.8线路两相部分断线（不接 2TV) 276.3 275.7 181.5 60.1线路 A 相全断线（接 2TV) 240.6 459 646 427线路 A 相部分断线（接 2TV) 306.7 212.3 223.4 64.3A 相直接接地（有消弧线圈） 1.32 402 423 240表 9-5 电容电流和接地电流测量值（mA）运行情况 caIcb

28、IcIcIdILI正常运行 148 148 148 2 - -A 相直接接地 0 261 261 450 320 -B 相直接接地 252 0 252 456 320 -C 相直接接地 - - 0 450 305 -A 相直接接地（有消弧线圈）260 260 260 455 425 50表 9-6 互感器星形绕组二次电压测量值（V)运动情况 abUbccaUadbdcdU正常运行 109.5 109.9 110.3 64.3 64.7 63.6A 相直接接地 107.3 109.7 110.9 0.069 107.3 110.4B 相直接接地 110.8 107.6 110.1 110.9 0

29、.073 107.6C 相直接接地 109.5 111.2 108.2 108.2 111.3 0.062TV 一次 A 相断 68 108.5 62.2 0.079 68 62.32TV 一次 A、B 相断 0.045 66.1 66 0.001 0.048 66线路 A 相全断线 108.9 105 110 63.4 121.3 169.9线路 A 相部分断线 109.9 109.8 109.6 80.9 56 58.9表 9-7 互感器开口三角绕组二次电压测量值（V）运动情况 2aU2b2cU0正常运行 37.5 37.8 37.2 1.804A 相直接接地 0.03 62.3 64.7

30、 110.5B 相直接接地 64.4 0.04 62.5 111.216C 相直接接地 62.9 64.7 0.037 111.82TV 一次 A 相断 0.044 39.7 36.42 40.72TV 一次 A、B 相断 0 0.027 38.58 38.55线路 A 相全断线 37.04 70.5 98.6 197.1线路 A 相部分断线 47 32.77 34.48 29.74三、单相接地实验（1）合上接地开关 Qd 将 A 相直接接地。（2）用万用表测量并记录系统三个线电压（ 、 、 ） ，三个相电压（ 、ABUCAANU、 ） ，与正常运行值比较是否有变化，分析单相接地时系统是否能继

31、续运行。BNUC答：系统三个线电压（ 、 、 ）与正常时差不多，三个相电压ABUCA（ 、 、 ）中，故障相电压升高，非故障相电压不变。此时系统仍能继续运行，ANBCN因为线电压任然对称，但是规程规定只能运行 1-2 个小时。否则也会因为线路过热而引起别的故障。（3）测量并记录系统三个相对地电压（ 、 、 ）和中性点对地电压 ,与正AdUBCd NdU常运行值比较是否有变化，画出相量图分析各对地电压之间的数量和相位关系。答：系统三个相对地电压（ 、 、 ）中，故障相对地电压为零，非故障相对AdBCd地电压升高为线电压。向量图如图 2 所示。图 2.单相直接接地向量图（4）分别测量并记录三只电容

32、器的电流 、 、 ，以及三只电容器公共接地处的电caIbcI流 和接地处电流 ，与正常运行值比较，cIdI 画出相量图分析各电流之间的数量和相位关17系。答：由表 9-5 可知，三只电容器的电流中 Ica、I cb、I cc，故障相对地电流为零，非故障相对地电流升高为原来的 3倍。对地电容电流之和为非故障相对地电容电流的向量和。接地处电流 0dI。（5）测量并记录电压互感器二次侧三个线电压（ 、 、 ） ，三个相对地电压abUca（ 、 、 ） ，与正常运行值比较，分析如何判明接地故障和接地相。adUbcd答：由表 9-6 可知，电压互感器二次侧三个线电压（Uab、Ubc 、Uca）与非故障时

33、的电压相等，三个相对地电压（Uad 、Ubd 、Ucd）中故障相电压变为零，非故障相电压升高为线电压。与正常值进行比较，我们可以这样判明接地故障和接地组：当互感器星形绕组二次侧电压中三个相对地电压与正常值偏离较大时，说明发生了故障，其中，接地电压为零的组为接地组。（6）测量电压互感器二次侧开口三角各绕组电压（ 、 、 ）和开口电压 ，2aUb2c0U与正常运行值比较，画出相量图分析开口三角各绕组对地电压之间的数量和相量关系。答： 由表 9-7 可知电压互感器二次侧开口三角各绕组电压（Ua2 、Ub2 、Uc2）中，故障相电压不变，非故障相电压升高；开口电压 Uo,与正常运行值相比，明显增大。四

34、、单相接地与其他故障的鉴别1、电压互感器一次熔断器熔断（1）A 相熔断熔断器熔断：拉开 Qd，将电压互感器一次侧 A 相熔断器拔下，测量一次侧三个相对地电压（ 、 、 ） 、变压器中性点对地电压 和互感器二次侧三AdUBCd NdU个线电压（ 、 、 ） 、三个相对地电压（ 、 、 ） 、开口三角电压（ 、abca adUbcd 2a、 ）和 ，记入表 9-7 中并与表中 A 相接地的测值比较，分析与单相接地故障的区2bUc0别。答：由表 9-4 可知，当 2TV 一次 A 相断线时，系统相对地电压不变，中性点对地电压与较正常运行时几乎相同。由表 9-6 可知，当 A 相断，互感器星型绕组二次

35、电压 0adU3bcbca相量图如图 3 所示。18aUcbcbU由表 9-7 可知，互感器开口三角绕组二次电压侧各绕组电压基本相等，但零序电压不为零。与单相故障的区别是：星形侧中，与故障相有关的线电压减小；故障相对地电压为零，非故障相对地电压不变。开口三角侧中，零序电压很大，开口三角电压与正常运行时几乎想通过。图 3. 2TV 一次 A 相断（2）A、B 的熔断器熔断：拉开 Qd，将电压互感器一次侧 A、B 熔断器拔下，测量一次侧三个相对地电压（ 、 、 ） 、变压器中性点对地电压 和互感器二次侧三个线AdBCd NdU电压（ 、 、 ） 、三个相对地电压（ 、 、 ） 、开口三角电压（ 、

36、 、abUca adUbcd 2abU）和 ，记入表 9-7 中并与表中 A 相接地的测值比较，分析与单相接地故障的区别。2c0答：由表 9-4 可知，当 2TV 一次 A、B 相断时，系统三个相对地电压（ 、 、 ）略微升高，变压器中性点对地电压 也较正常运行时略微升高。AdBCd Nd由表 9-5 可知0abUcad， cd等 于 正 常 运 行 时 的 电 压由表 9-6 可知，开口三角形接法则各相电压相等但低于正常运行时的开口三角电压。零序电压不为零。与单相接地故障的区别：电压互感器星形侧故障相线电压为零，其余线电压降低；故障相对地电压为零，非故障相对地电压不变。电压互感器开口三角绕组

37、二次侧，开口三角开口19aUcb三角电压（ 、 、 ）降低，且零序电压较大。2aUb2c向量图如下图 5 所示。图 5. 2TV 一次 A、B 相断第四节 中性点通过消弧线圈接地系统实验一、消弧线圈的补偿作用实验1.变压器组中性点通过开关 QL 接入单相调压器的输出端（模拟可调的消弧线圈） ，如图9-2 所示。注意调压器指针要先放到最大电压的位置（顺时针到头，即电抗值最大） 。调压器不容许放在零位，否则将形成单相短路烧坏设备。2拆除电压互感器一次侧中性点的接地线，以消除互感器电抗对电容电流的补偿作用。3合上 QL 接入消弧线圈，再合上 Qd 使系统 A 相直接接地，合上三相电源后将调压器反时针

38、方向调至某个位置以减小电抗值，使接地电流 Id 有明显减少，测量并记录有关参数填入相关表中。特别要注意表 9-4 中接地电流 Id、IL 的变化，说明消弧线圈的补偿作用。分析：在实验过程中，随着调节接入回路中的电抗的增大，我们可以测出 Id、IL 首先都开始变小，当理论上的全补偿的时候，达到一个最小值。 （但是实际上由于电路中存在这电阻，所以全补偿难以实现）然后继续增大阻抗，则处于过补偿状态，Id、IL也开始慢慢增大。所以在这个过程中，消弧线圈的作用很明显，就是限制电容电流，因为感性电流和容性电流能够相互削弱，而当消弧线圈阻抗值和电容值刚好抵消的时候，理论上可以讲电路中的电流削减为零。这就有效

39、防止了过电流的出现。二、消弧线圈的补偿方式实验1全补偿方式：合上三相电源后调节调压器，使 IL =Ic 。从理论上说，可以补偿到接地电流 Id=0，这是认为消弧线圈是纯电抗，现场的消弧线圈由于容量大、导线粗，电阻是很小的。但实验用的调压器容量小，电阻不能忽略，不能补偿到接地电流为零。根据实测时 Ic、IL 值计算出 Ic 和 IL 的相位差。2由于消弧线圈电阻的影响，并不一定是 IL =IC 时的接地电流最小，调节调压器使接20地电流最小，记下测值 IL 、Idmin、Ic 和调压器位置 ，与理论计算值比较。试思考有什么方法可以使 Id=0。3欠补偿方式：调节调压器，使 IL Ic ，记下测值

40、 IL 、Id、Ic 和调压器位置 。4过补偿方式：调节调压器，使 IL Ic ，记下测值 IL 、Id、Ic 和调压器位置 。说明几种补偿方式的特点，实际运行中应该采用那一种补偿方式。答：通常这种补偿有三种不同的运行方式，即欠补偿、全补偿和过补偿。 欠补偿：补偿后电感电流小于电容电流； 过补偿：补偿后电感电流大于电容电流。全补偿：补偿后电感电流等于电容电流。 中性点经消弧线圈接地系统采用全补偿时，无论不对称电压的大小如何，都将因发生串联共振而使消弧线圈感受到很高的电压。因此，要避免全补偿运行方式的发生，而采用过补偿的方式或欠补偿的方式，但实际上一般都采用过补偿的运行方式，其主要原因如下：欠补

41、偿电网发生故障时，容易出现很高的过电压。例如，当电网中因故障或其它原因而切除部分线路后，在欠补偿电网中就有可能形成全补偿的运行方式而造成串联共振，从而引起很高的中性点位移电压与过电压，在欠补偿电网中也会出现很大的中性点位移而危及绝缘。只要采用欠补偿的运行方式，这一缺是无法避免的。 由于过补偿时流过接地点的是电感电流，熄弧后故障相电压恢复速度较慢，因而接地电弧不易重燃。 采用过补偿时，系统频率的降低只能使过补偿度暂时增大，这在正常运行时毫无问题；反之，如果欠补偿，系统频率的降低使之接近于全补偿，从而引起中性点位移电压的增大。因此一般工程中采用的就是过补偿的方式。表 9-9 小电流接地系统实验记录

42、（mA）改变电抗值 指针(V)IL Ic Id IL-IcIL、 Ic 相位1 全补 IL = Ic 350 458 458 425 02 Idmin 370 240 458 310 -318 -3 欠补 IL Ic 347 480 457 420 23 -四、实验心得通过做这次课程实验，让我更多地学习到将课本的内容与实际的运行相匹配，知道了输电线路运行情况的模拟，了解了输电线路的很多知识。使我更清楚的认识到了中性点不接地21系统的故障特点，通过采用窜入电容的方法模拟线路故障的特点，让我们在实验室就能知道中性点不接地系统的故障特性。通过对中性点不接地系统的数据分析可知，中性点不接地系统与中性点

43、直接接地系统有着很大的区别。在这次设计中了解的中性点不接地系统的实验设计接线图，学会了怎么用向量图来分析线路故障特点。本次实验比较简单，接线也不是很复杂，不过我们还是遇到一些问题，比如，设备箱里哪个是变压器，哪个是互感器好混了，因此要返回来接线。这反应了我们在接线之前没有很好的了解接线的各个环节，不过好在我们及时提问，及时更改，在确保没有什么错误之后才通电。这是我们在电力系统工作必须始终要拥有的思想。接线通电之后比较简单，根据实验步骤测量实验数据就可以。需要注意的就是电容弃可以储存电能，在做线路 A 相断线拆下电容器后应该让电容器放电。不然如果电容很大有可能有触电的危险。总之，本次实验收获很多，让我将课本的内容联系到实际问题，对输电线路了解的更多更深入。