柴油发电机中性点接地的程序、原由及作用

摘要：随着电力事业的蓬勃发展，科技的进步，在现有大中型发电机中性点接地选型上， 也受到了越来越多的重视。由于过电压、接地故障电流等都直接与发电机接地方法有关， 同时还决定着发电机的保护形式， 是直接影响机组安全可靠运转的众多要素之一。目前，国内大中型机组具体有消弧线圈接地程序和接地经高阻接地方法，康明斯发电机公司在本文中将发电机中性点采用不一样接地方法的因由和目的及其手段进行了简单介绍和陈述。 　　      

   因为发电机及发电机端所连装置和装备存在大小不等的对地电容， 当发电机绕组发 生单相接地等不对称损坏时， 接地点流过的故障电流即上述对地电容电流。该电流一般 仅数安或数十安。产生故障时， 损坏处电弧时断时续， 发生间歇性弧光过电压这将磨损 发电机定子绝缘， 造成匝间或相间短路， 扩大事故范围， 严重的将烧伤定子铁芯。当发电机端外部元件发生单相接地损坏等不对称性故障时， 同发电机内部接地故障一样， 或由于弧光过电压， 或因为电容电流超过一定数值， 将对发电机和其它装置造成损害。由 于上述原由， 发电机中性点要采取不同的接地程序， 主要目地是防范发电机及其它设备 遭受不对称故障的危害。详细有以下几方面：

 供应选购性好、灵敏度高的接地保护，以便在定子一点接地时，能准确地发 出接地信号或有选购地断开故障发电机，防范发电机突然跳闸对装置和相关装备的冲击。 　　     

 1988年国际大市电会议公布了17个国家33个电力公司754台发电机中性点接地步骤时指出， 99%的发电机在选择发电机中性点接地步骤时， 都主张把接地故障电流限制到 非常低的水平。 　　      

我国早期参照原苏联制定的发电机单相接地电流允许值5A，曾提出当发电机连接的 电气回路产生单相接地电流大于5A时，发电机中性点要装设消弧线圈接地。随着大容量， 高额定电压发电机的发生， 通过损坏点的能量增大， 为防范发电机铁芯烧损， 一般都采用了较小的故障电流允许值。捷克动力研究院曾提出接地损坏电流5A将熔化16~17片定子铁心叠片，维修作业艰难，停机时间过长，因此将1.0~1.5A作为接地电流允许值[3]。 我国有关国标和规程对发电机允许单相故障电流值作了规定，见表1发电机中性点接地应满足其要求。 　　      

因为发电厂和水电站的发电机功率、接线型式、接入系统的不一样， 以及人们对发电 机和装置运行的要求、习惯不一样， 发电机中性点接地程序也不同各有其特点。一般来说， 有直接接地、低电阻接地、高电阻接地、电抗器接地、消弧线圈接地和不接地等步骤。 　　     

 较简便的策略是发电机中性点不接地， 可降低发电机中性点装置。当发生一点接地 时，定子接地电流小，可以带损坏运行一段时间（规定为2小时）但无法限制定子接地 弧光过电压。通常10KW以下机组， 可以满足发电机电压回路对地电容电流的要求， 采 用不接地程序。在这种情形下， 接地故障的指示信号可以由三相五柱式电压互感器的开 口三角线圈零序电压给出， 也可采用三个单相电压互感器提供零序电压。当单机功率为 10KW以上， 特别是大中型机组， 己不能满足接地电流的要求。定子接地发生危险的电 弧电压其数值可达相电压的4~5倍， 接地电流过量， 烧坏绝缘， 引发严重的故障。为防 止中性点过电压， 较直接的举措是将中性点直接接地。但是这样不仅不能减小定子接地 电流， 反而使接地故障电流加大。在下面的探讨中， 康明斯还会看到一相接地时的短路电 流大大超过三相短路电流等其他方面的不利因素。于是只有在农村的四五百千瓦及以 下，出线kV的小型水轮发电机中性点采用直接接地。 　　      发电机中性点经电阻接地又分为低电阻、中电阻和高电阻程序。低电阻接地程序， 其单相接地的损坏电流在25A以上，因为发电机中性点低电阻接地，损坏电流不仅仅是 发电机及其电压回路的电容电流，故障电流容许值可达到1500A或更大些。高电阻接地程序， 其单相接地电流限制在25A以下。中电阻接地方。