建筑电气——高压线为什么都是三线制

学术 2025-01-10 09:36 上海

高压交流输电是采用三相三线制，所以是三根线，高压直流输电是采用二相制，所以是二根线。三根线是从升压变压器出来的三相电，它们的相位相差120度，可以方便推动三相电机转动，也可以分三路提供照明。当然照明电路还需要零线，这零线在用户端降压的时候通过星形接法来得到：即三相高压电接入三相变压器绕组的头，三条尾连在一起形成零线。三相交流母线，A相涂黄色、B相涂绿色、C相涂红色，中线不接地时涂紫色，中性线接地时涂黑色。在直流母线中，正极线涂褐色，负极涂蓝色。

我国现在的10kV 110kV 220kV 500kV （国网已经有1000kV）高压输电线路都是没有零线的，因为这些电压等级都是不可以直接被设备（少数超高压设备除外）所接受的。而我们平时用电最多的是3相4线制（TN—C系统），3根火线+1零线。而零线的主要作用有以下几个方面：

1、中性线（N线），和火线一起接成相电压。

2、充当某些运行设备的中性点接地（工作接地）。

3、和设备外壳相接充当保护（P线）。而这些在10kV以上电压等级是不需要的，110kV以上的输电线路上方有2条架空零线（或称架空避雷线、架空地线），其作用是起避雷作用（防止雷电波）。所以日常见到的高压进线没零线。

110kV一般有一套保护，220kV以上则需要2套原理不同、且来自不同厂家的保护，运用比较广泛的是光纤纵差和高频保护。当发生一相接地的时候会发生跳闸，因为线路都有重合闸（分单重、3重、综重），在判定为永久性故障后不进行重合。所以：短路——重合——跳闸。

关于大、小电流接地系统的问题，大电流接地系统是指中性点直接接地系统，像我们的3相4线制就属于，因为在发生故障的时候接地电流会比较大。小电流接地系统包括：中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统、中性点经大电阻接地系统。发生故障的时候接地电流比较小。

电力的变压器为什么需要装有瓦斯保护？在电网的变压器中，差动保护和瓦斯保护一起构成变压器的主保护，差动保护是用首末两端电流的对比判断故障然后动作的，保护的是变压器的绕组、套管、到CT侧，差动保护属于电气量保护。瓦斯保护是属于非电气量的保护，装在油箱和油枕之间，分过气流和过油流，如果变压器内部发生短路，那么短路电流会分解变压器油而产生气体，让瓦斯继电器发出告警信号（轻瓦斯保护），短路严重的时候，气温很高，会让油面上升，冲到瓦斯继电器的动作位置，发生跳闸信号（重瓦斯保护）。由于瓦斯保护可以保护到差动保护所保护不到的位置——铁心。所以瓦斯和差动一起构成变压器的主保护。

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