浅谈发电机中性点接地方式的选择刘丹丹

浅谈发电机中性点接地方式的选择刘丹丹

刘丹丹

（中冶京诚工程技术有限公司北京100176）

摘要：在实际工程中，发电机中性点接地方式的选择是一个非常重要的课题。该文结合本人从事发电厂工程设计经验，对发电机中性点接地方式的适用条件和配置方法进行梳理，供工程设计人员合理选择发电机中性点接地方式参考和借鉴。

关键词：定子接地；电容电流；瞬时切机

1前言

发电机作为发电厂里的重要设备，其中性点接地方式的选择直接影响到电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、发电机的运行安全等。发电机定子绕组单相接地，是发电机最常见的一种电气故障。发电机定子接地是指发电机定子绕组回路及与定子绕组回路直接相连的一次系统发生的单相接地短路。发电机定子接地后，接地电流经故障点、三相对地电容、三相定子绕组而构成通路。当接地电流较大时，能在故障点引起电弧，造成定子绕组和定子铁芯烧伤，甚至扩大为相间或匝间短路。因此，为了确保发电机的安全，发电机发生定子接地时，接地电流必须限制在一定范围内，使故障点不产生电弧或电弧瞬间熄灭，避免单相接地故障发展成为相间或者匝间短路，烧坏定子铁芯和绕组绝缘。

2接地方式分类

发电机中性点采用非直接接地方式，分为不接地、谐振接地和高电阻接地。

2.1不接地

中性点不接地方式最简单，单相接地时允许带故障运行两小时，供电连续性好，接地电流仅为线路及设备的电容电流。但由于过电压水平高，要求由较高的绝缘水平，不宜用于110kV及以上电网。接地电容电流不能超过允许值，否则接地电弧不易自熄，易产生较高弧光间歇接地过电压，波及整个电网。

2.2谐振接地

当接地电容电流超过允许值时，可采用消弧线圈补偿电容电流，以保证接地电弧瞬间熄灭，以消除弧光间歇接地过电压。

2.3高电阻接地

当接地电容电流超过允许值时，也可采用中性点经高电阻接地方式。此接地方式和消弧线圈接地方式相比，改变了接地电流相位，加速泄放回路中的残余负荷，促使接地电弧自熄，从而降低弧光间隙接地过电压，同时可提供足够的电流和零序电压，使接地保护可靠动作。

3电容电流计算

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的对地电容电流，应包括有电气连接的所有架空线路、电缆线路、发电机、变压器以及母线和电器的电容电流。

3.1架空线路

架空线路的电容电流可按下式估算：

5工程实例

5.1某6MW发电机经电缆线路接入现有厂区变电所

6MW发电机由于直接接入厂区变电所，其中性点接地方式与系统内的电容电流有关。要经过核算才能确定。6MW的发电机的中性点接地方式在电容电流小于发电机定子绕组单相接地故障电流允许值时方可不接地。

5.2某80MW发电机经升压变压器接入现有厂区变电所

80MW发电机经升压变压器接入厂区变电所，其中性点接地方式与系统的电容电流无关。但是发电机出口直接引出一路电源作为发电机厂用电系统的工作电源，且没有变压器作为电气隔离，此时发电机中性点接地方式与厂用电系统的电容电流有关。同样需要经过核算才能确定。因此，与发电厂生产无关的负荷不应接入厂用电系统，避免由于厂用电系统电缆线路较长，造成发电机电容电流过大，影响发电机中性点接地方式的选择。

5结束语

在实际工程中，设计人员应该了解发电机的中性点接地方式及适用条件，并根据发电机系统电容电流的大小和运行要求，合理选择发电机中性点接地方式，确保发电机发生定子接地时的安全运行。

参考文献：

[1]水利电力部西北电力设计院编，电力工程电气设计手册，水利电力出版社，1989.

[2]GB／T50064-2014，交流电气装置,的过电压保护和绝缘配合设计规范。