发电机中性点接地方式的选择
发电机中性点接地方式的选择
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王 健刚 石嘴 山发 电厂 （ 嘴 山市 石 ７ ３０ ） ５ ２２
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接地 保护 的实 现 等 因 素有 关 ， 因而 要求 单 相 接 地 电流尽 量 小 些 ， 态 过 电压 倍 数低 些 并 动 易 于实现 高灵 敏的定 子接 地保护 。因此 中性 点接地方式 的选 择就 显得极 为重 要 。
电力系统的中性点接地方式
电力系统的中性点接地方式电力系统中发电机绕组通常用Y联结、变压器高压绕组通常Y联结，Y联结绕组中性点统称电力系统中性点。
中性点接地方式有直接接地、不接地和经消弧线圈接地。
中性点接地方式要综合考虑电力系统的过电压与绝缘、继电保护与自动装置的配置、短路电流、供电可靠性。
中性点直接接地方式，系统发生单相接地故障时短路电流很大；中性点不接地和中性点经消弧线圈接地方式，系统发生单相接地故障时短路电流小。
1.中性点直接接地系统110kV及以上电网采用中性点直接接地方式。
实际运行时电网中性点并非全部同时接地，只有一部分接地，即合上中性点接地刀开关，其余则不接地即拉开其中性点接地刀开关。
系统单相接地时短路电流在合适范围，满足继电保护动作灵敏度需要，但不能过大。
一般单相短路电流不大于同一地点三相短路电流。
此系统正常运行时，系统中性点没有入地电流或只有极小的三相不平衡电流。
当发生单相接地时，短路电流足够大，继电保护装置动作，迅速切除故障电路；系统非故障部分仍正常运行。
接地故障线路停电，可在线路加装自动重合闸装置，如发生瞬时性接地故障，重合闸成功，停电约0.5s，系统供电可靠。
单相接地电流较大，对邻近通信线路电磁干扰较强。
我国380/220V三相四线系统，中性点直接接地。
2.中性点不接地系统我国3kV、6kV、10kV、35kV系统，当单相接地时根据电容电流中性点不接地，具体规定为3～6kV电网单相接地电容电流不大于30A；10kV电网单相接地电容电流不大于20A；35kV电网单相接地电容电流不大于10A。
因中性点未接地，当发生单相接地时，只能通过线路对地电容构成单相接地回路，故障点流过很小的容性电流（电弧）自行熄灭。
同时，系统三个线电压对称性未变化，用电设备正常工作，可靠性高。
规程规定，中性点不接地系统发生单相接地故障可继续运行2h，在2h内找到接地点并消除。
单相接地时电容电流近似计算公式如下：对架空线IC=UL/350；对电缆IC=UL/10。
电厂300MW发电机中性点的接地方式选型与计算
电厂300MW发电机中性点的接地方式选型与计算发表时间：2013-09-09T10:03:56.983Z 来源：《科学教育前沿》2013年第6期供稿作者：顾进良[导读] 但是合理选择这个电阻的大小与机组安全运行密切相关。
顾进良（河北大唐国际张家口热电有限责任公司设备工程部河北张家口 075000）【摘要】发电机中性点接地方式与定子接地保护的构成密切相关，正确选择发电机中性点的接地方式和接地设备，对发电机甚至电网的安全运行有着举足轻重的作用。
【关键词】汽轮发电机；中性点设备；单相接地故障；接地变压器；电阻中图分类号：Ｇ62 文献标识码：Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2013）06-013-01电厂300MW汽轮发电机中性点接地方式的选择与发电机100%范围定子接地保护装置相关联，中性点设备参数的选择与保护要相配合，在保证发电机定子绕组电气绝缘安全的前提下使得发生单相接地短路时健全相电压不超过2.6倍额定电压，避免烧伤定子铁芯，并且可使流过故障点的是一固定的电阻性电流，保证接地保护可靠动作。
一、发电机定子单相接地电流电压值发电机内部单相接地时，流经接地点的电流为发电机所在电压网络（一般为发电机本身、封闭母线、主变等元件网络）对地的电容电流之和，而不同之处在于故障点零序电压随发电机内部接地点的位置而改变。
假设发电机A相发生单相接地，位置在距离绕组中心处，表示故障点绕组占全部绕组的百分数（0~100%），如图1所示，则--故障点零序电压；--故障点零序电流；--发电机电动势；--发电机每相对地电容；--发电机以外设备每相对地电容。
上述式中为发电机相电动势，一般在计算时常用发电机额定相电压代替。
综上可见，故障点的零序电压和零序电流值均与成正比，在发电机出线端子附近 ≈1，此时零序电压和零序电流值最大，分别为和。
二、发电机定子单相接地电流允许值大中型发电机中性点多为不接地或者经高阻抗接地方式，定子单相接地故障时并不产生太大的故障电流，所以定子绕组单相接地保护可以只发信号而不直接跳闸，故障机组经负荷转移后才平稳停机。
发电机中性点接地方式及作用
发电机中性点接地方式及作用随着现代电力系统的发展，发电机的中性点接地方式也越来越多样化。
发电机的中性点接地方式根据电力系统的要求和实际情况选择，以确保系统的安全运行和设备的可靠工作。
本文将介绍几种常见的发电机中性点接地方式及其作用。
1.无中性点接地方式无中性点接地方式是指发电机中性点不接地，即不与任何接地点相连。
这种方式适用于一些特殊的发电机系统，如高压直流输电系统或其他要求无中性点接地的电力系统。
该方式的作用是防止中性点电流的产生，以及减小对系统产生的潮流冲击。
2.直接接地方式直接接地方式是指发电机中性点直接接地。
这种方式适用于小型和中型的发电机系统，一般用于低电压和小容量的发电机组。
直接接地方式的作用是将发电机的中性点电位固定在地电位，避免中性点电位漂移造成的不稳定。
3.高阻抗接地方式高阻抗接地方式是指通过中性点接线电抗或电容将发电机中性点与地相连。
这种方式适用于中型和大型的发电机系统，一般用于额定电压为10kV以上的发电机组。
高阻抗接地方式的作用是限制中性点电流的大小，减小对系统的影响，并增强系统的抗干扰能力。
4.低阻抗接地方式低阻抗接地方式是指通过中性点接线电阻将发电机中性点与地相连。
这种方式适用于大型的发电机系统，一般用于输电系统或大容量的发电机组。
低阻抗接地方式的作用是提供系统的绝对保护，能够及时检测和隔离发电机的接地故障，并快速恢复电力系统的运行。
除了上述几种常见的发电机中性点接地方式，还有一些其他的方式，如星形接地方式、虚地方式等。
每种方式都有其特点和适用范围，选择时需根据具体情况综合考虑。
发电机的中性点接地方式在电力系统中具有重要的作用，它能够保护电力设备和人身安全，减小电力系统的故障和事故发生的概率，提高电力系统的可靠性和稳定性。
总之，发电机的中性点接地方式是电力系统中重要的技术措施，它能够保证系统的安全运行和设备的可靠工作。
各种接地方式具有不同的作用和适用范围，选择时应根据实际情况进行合理选择，并加强对接地方式的监测和维护，以确保电力系统的正常运行。
发电机中性点接地方式简析
发电机中性点接地方式简析作者：崇义来源：《科学与财富》2011年第11期[摘要] 随着电力系统的发展，发电机中性点的接地方式也有了很大改变，既要求单相接地故障电流尽量小、动态过电压倍数低又要考虑易于实现高灵敏度的定子接地保护。
本文讨论了国内外的几种发电机接地方式的参数设计和优缺点。
本文可以为正确选择发电机定子绕组接地保护提供参考。
目前发电机中性点接地方式主要有：a、中性点不接地或经单相电压互感器接地的方式b、中性点经配电变压器高阻接地方式c、中性点经消弧线圈（欠补偿）接地方式d、中性点经消弧线圈谐振接地方式下面分别讨论这几种接地方式。
1、中性点经单相电压互感器（YH）接地发电机电压回路中，电压互感器的单相绕组在额定线电压Ue作用下的励磁电抗Xle有可能与发电机每相对地容抗Xc0发生共振，引起过电压。
下面的图（1）画出在r/Xle=0.0003条件下，不同的Xc0∕Xle和不同的机端电压Ux∕Ue发生1/2次谐波谐振（曲线1）、基波谐振（曲线2）、高次谐波谐振（曲线3）的区域。
被曲线包围的是发生谐振的范围，区外为稳定区。
r—电压互感器高压绕组的等效电阻Ux—机端运行相电压Ue—额定线电压Xle--额定线电压Ue作用下的励磁电抗Xc0--发电机每相对地容抗当Xc0∕Xle≤0.01时，就基本上不发生谐振现象了。
这就要求Xc0∕Xle的数值尽可能减小，一般大型发电机的三相对地电容比中小型发电机的要大，加上大型发电机机端还经常增设三相电容冲击波电压吸收器，所以，Xc0比较小，只要电压互感器不严重饱和，Xle不因饱和而过分小，一般都能满足Xc0∕Xle≤0.01的条件，所以大型发电机组发生发电机电压回路的谐振现象可能性小，前提是电压互感器的铁芯磁密不要太高，以免饱和引起Xle的急剧减小。
如果Xc0∕Xle的大小落在谐振区，则应采取消谐措施，最简单的办法就是在YH的开口三角绕组接入消谐电阻R，R越小，消谐作用越大，如图（2）所示：当运行电压为额定值时，R的接入使不稳定区（即消谐区）大为缩小，如果运行电压升高为额定电压的√3倍时，R的作用就不大了。
发电机的中性点接地方式
发电机的中性点接地方式
发电机的中性点主要采用不接地、经消弧线圈接地、经电阻或直接接地三种方式。
1、发电机中性点不接地方式:当发电机单相接地时,接地点仅流过系统另两相与发电机有电气联系的电容电流,当这个电流较小时,故障点的电弧常能自动熄灭,故可大大提高供电的可靠性。
当采用中性点不接地方式而电容电流小于5安时,单相接地保护只需利用三相五柱电压互感器开口侧的另序电压给出信号便可以。
中性点不接地方式的主要缺点是内部过电压对相电压倍数较高。
2、发电机中性点经消弧线圈接地:当发电机电容电流较大时,一般采用中性点经消弧线圈接地,这主要考虑接地电流大到一定程度时接地点电弧不能自动熄灭。
而且接地电流若烧坏定子铁芯时难以修复。
中性点接了消弧线圈后,单相接地时可产生电感性电流,补偿接地点的电容电流而使接地点电弧自动熄灭。
3、发电机中性点经电阻或直接接地:这种方式虽然单相接地较为简单和内部过电压对相电压的倍数较低,但是单相接地短路电流很大,甚至超过三相短路电流,可能使发电机定子绕组和铁芯损坏,而且在发生故障时会引起短路电流波形畸变,使继电保护复杂化。
发电机中性点接地方式及作用 综合2
发电机中性点接地方式及作用发电机中性点接地一般有以下几类：1.中性点不接地：当发生单相接地故障时，其故障电流就是发电机三相对地电容电流，当此电流小于5A时，并没有烧毁铁芯的危险。
发电机中性点不接地方式，一般适用于小容量的发电机。
(中性点经单相电压互感器接地：实际上这也是一种中性点不接地方式，单相电压互感器仅仅用来测量发电机中性点的基波和三次谐波电压。
这种接地方式能实现无死区的定子接地保护)2.中性点直接接地：在这种接地种方式下，接地电流很大，需要立即跳开发电机灭磁开关和出口断路器（或发变组出口断路器）。
3.中性点经消弧线圈接地：在发生单相接地故障时，消弧线圈将在零序电压作用下产生感性电流，从而对单相接地时的电容电流起补偿作用（采用过补偿方式，以避免串联谐振过电压）。
这种方式也可以实现高灵敏度既无死区的定子接地保护。
4.中性点经单相变压器高阻接地：发电机中性点通过二次侧接有电阻的接地变压器接地，实际上就是经大电阻接地，变压器的作用就是使低压小电阻起高压大电阻的作用，这样可以简化电阻器结构、降低造价。
大电阻为故障点提供纯阻性的电流，同时大电阻也起到了限制发生弧光接地时产生的过电压的作用。
注意发电机起励升压前要检查接地变压器上端的中性点接地刀闸合好。
发电机中性点经单相变压器高阻接地接地装置设计及选型1.发电机中性点接地电阻的计算原则1)接地点阻性电流>（1.0~1.5）容性电流（以保证过电压不超过2.6倍相电压即1.5倍的线电压1.5U N=2.6U X）2)3A<接地点总电流<（10~15A），以满足保护灵敏度和不烧坏铁芯的要求；3)10kv 10MW发电机最大容性电流<4A C<2.1 uF2.电容及电容电流计算：＝0.7242uF(发电机厂家提供)；1)发电机定子绕组三相对地电容Cof2)10kV母线每100m三相母线电容电流约为0.05A(假设为260米高压连接母排)＝0.06829uF0.05×2.6=0.13A即三相对地电容 Col＝0.2uF（经验值）；3)发电机出口至升压主变低压绕组间单相对地等值电容为C024)主变低压侧三相对地电容20470PF即0.02047 uF5)阻容参数：单相电容0.1 uF，三相为0.3 uF发电机的三相对地总电容：C＝0.7242+0.06829+0.6+0.02047+0.3=1.71296uF发电机系统电容电流为：I C=ω CU X×103=2πf CU X×103=314×1.71296×106 ×10.5/3×103=3.26A2. 接地电阻值的选择：接入发电机中性点高电阻的大小，将影响发电机单相接地时健全相暂时过电压值。
发电机中性点用接地电阻设计计算书
发电机中性点用接地电阻设计计算书一、发电机中性点接地方式的选择，设计依据发电机定子绕组发生单相接地故障时，接地点流过的电流是发电机本身及其引出回路所连接元件（主母线、厂用分支线、主变压器等）的对地电容电流。
当超过允许值时，将烧坏定子铁芯，进而损坏定子绕组绝缘，引起相间短路，故需要在发电机中性点采取经高电阻接地的措施。
以保护发电机免遭损坏。
表1示发电机接地电流允许值。
表1发电机接地电流允许值二、发电机中性点经高电阻接地设计原则1、接地点阻性电流应大于（1～1.5）倍单相接地总的容性电流，以限制系统过电压不超过2.6倍额定相电压，其中容性电流应以发电机运行回路中出现的最大单相接地电容电流为依据。
2、发生单相接地时。
总的故障电流不宜小于3A，以满足继电保护动作的灵敏度。
3、发生单相接地时，总的故障电流不宜大于（10～15）A，以满足在定子绕组对铁芯发生单相接地时不损坏铁芯。
4、为定子接地保护提供电源，便于检测。
三、发电机电阻器的阻值计算1.发电机定子绕组单相接地电容电流的计算根据发电机定子绕组的电容：C1=0.1uf发电机额定电压U0＝10.5KV，则发电机电容电流为：I c1＝1.732*ωC1U0=1.732*2πfC1U0=1.732*314*0.1*10-6*10500=0.571A2.发电机出口电缆头及电缆头至主变低压绕组的单相接地电容电流计算按常规配电网络的经验估计：发电机出口电缆头及电缆头到主变低压绕组的单相接地电容约为：C2=0.2uf发电机额定电压U0＝10.5KV，则发电机电容电流为：I c2＝1.732*ωC2U0=1.732*2πfC2U0=1.732*314*0.2*10-6*10500=1.142A3.电缆单相接地电容电流的计算：电缆线总长为10m，其电容电流为：I c3＝0.1U0L=0.1*10.5*0.01＝0.01A4.发生单相接地时流向故障点的总的电容电流为：ΣI C= I c1+ I c2+ I c3=0.571+1.142+0.01=1.723A<3A从上计算结果可以看出,发电机发生单相短路时,接地电流小于表1规定值.考虑到保护,电流值选取为3A5.中性点接地电阻的选取计算:R=U相/I=10500/(1.732*3)=2020.8ohm四、发生单相接地时,总故障电流:I总2=I2+I C2I总=3.46A<15A,满足要求.。
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一、前言
1.1 发电机中性点接地方式的选择
发电机是电力系统的原动力，在运行中必须具备对突发性故障的应变能力，发电机中性点的接地方式与此有密切的关系。
发电机中性点的接地方式有：①中性点直接接地②中性点经低阻抗接地③中性点不接地④中性点经消弧线圈接地⑤中性点经高阻抗接地。
1.2 发电机经高阻抗接地方式
发电机中性点经高阻接地能有效抑制发电机接地故障电流，从而有效防止发电机定子绕组烧毁,并降低电弧接地暂态过电压。
中性点经高电阻接地有多种方案，其中以单相接地变压器与电阻器结合的方案最优。
我公司生产的CXRD-FZ型接地电阻柜，体积小，重量轻。
接地变压器抗冲击，阻燃，局放小。
电阻采用特种材料制作，性能稳定，通流能力强。
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二、系统概述
2.1 使用范围
CXRD-FZ型发电机中性点电阻器柜为专用于发电厂发电机中性点采用高电阻接地的成套装置。
发电机电压等级主要为6kv至20kv。
当定子发生一点接地时，可限制接地电流在很小的数值，并有效抑制电弧接地暂态过电压
2.2 使用环境
1、适用于户内。
2、环境温度：不低于-40℃，不高于+40℃。
3、海拔高度不超过3000m。
4、相对湿度：不大于95%（25℃）。
5、电网频率：58～62Hz(60Hz系统)、48～52Hz(50Hz系统)。
6、安装场所的空气中不应含化学腐蚀气体和蒸气，无爆炸性尘埃。
2.3 产品型号及组成说明
本公司免费根据用户要求计算电阻值，确定型号
2.3.1接地变压器参数
绝缘等级：H 级
温升：≤100K
冷却方式：AN
防护等级：纸绝缘干式接变压器产品防护等级分为IP00(无外壳)、和IP20，IP23(有外壳)。
绝缘水平、阻抗电压、空载损耗、负载损耗按相应的国家标准
绝缘电阻测试：高压—低压及地≥300MΩ、低压—地≥100 MΩ
三、成套装置的组成及结构
3.1装置组成
CXRD-FZ型发电机中性点电阻器柜中装有干式单相接地变压器、电阻器、隔离开关、避雷器等电器设备，可以整体方便安装在发电机中性点附近。
4.2设备注意事项
1、验收时，可检查柜体内设备、附件齐全状况。
2、需要时对变压器按国标规定作耐压试验，测量冷态电阻值。
3、标有接地符号处需可靠接地。
4、连接CXRD-FZ型发电机中性点电阻器柜的导线截面、型式由用户决定。
五、定货需知
为了更好的为您服务，定货时请提供以下资料：（1）发电机的额定电压，接地变压器的变比，电阻值；（2）接地变压器的绝缘形式（干式或油浸式）；
（3）电流互感器的变比；
（4）柜体的颜色，上走线，还是下走线。
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