发电机中性点接地方式及作用

中性点接地在三相电路中，三相电压源一般连接成星形或三角形两种特定的方式。

当三相电源（变压器或发电机，或三相负载）各相的同极端都联接到一个共同节点时，称为三相电压源（或三相负载）的星形接线。

该共同节点称为中性点，简称中或零点。

中性点分电源中性点和负载中性点。

由中性点引出的导线称为中性线，简称中线。

当中性点接地时，中线又称为地线或零线。

在三相电流对称时，中线电流为零。

三相电压源星形联接且引出中线时，形成三相四线制，它可以供给线电压和相电压两种等级电压，方便用户用电。

若将中线接地，则电路中各处对地电压不会超过相电压，在单相接地时，非故障相的对地电压接近相电压，因而可降低电路元件的绝缘要求，也有利于带电区域地表的人畜安全。

当三相负载不对称时，有利于消除中性点位移，保持负载相电压对称而正常工作。

为防止运行时中线断开，不允许在中线上安装保险丝或开关，必要时选用强度较高的导线作为中线。

中性点接地系统（earthed neutral system）三相交流电力系统的中性点与大地之间的电气连接方式，称为电网中性点接地方式。

中性点接地方式涉及电网的安全性、可靠性和经济性；同时直接影响电气系统设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护方式、通讯干扰等。

由于电力系统中变压器的接地方式决定了系统的接地方式，所以一般也将电力系统中变压器中性点的接地方式理解为对应的电力系统的中性点接地。

电力系统的中性点接地有多种方式，各种接地方式都有一定的适用范围和使用条件，接地方式可以划分为两大类：大接地电流系统和小接地电流系统。

我国电力系统中性点的运行方式有：中性点不接地（绝缘）、中性点经消弧线圈接地、中性点直接接地。

大、小接地电流系统指的是当发生单相接地时，流过接地点电流的大小。

如果把变压器的中性点直接接地，当发生单相接地时，将构成回路，在接地点流过很大的短路电流，故称大电流接地系统，其单相接地时电弧不能自行熄灭，需要断路器来遮断。

如变压器中性点不接地，当发生单相接地时，不构成故障回路，在接地点只流过系统对地的电容电流，数值较小，故称小电流接地系统，其单相接地故障时电弧能够自行熄灭。

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。

第 1 页共5 页二、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。

大型水轮发电机组中性点接地方式安振山 (攀枝花,二滩水力发电厂 617000)摘要 巨型水轮发电机组的出现,使直接接于发电机定子线圈接地故障保护问题越来越引起人们的关注。

流经接地点的电容电流不断增大,将破坏线圈绝缘和定子铁芯。

而流经接地点的电容电流与发电机中性点的接地方式有关。

以往,中国水轮发电机组中性点系经消弧线圈接地,中国近几年引进的一批外国机组,其接地方式是经过接地变压器接地。

文章结合水轮发电机组运行经验,对两种接地方式进行了比较,探讨了适合中国电网运行的接地方式。

关键词 二滩水电站 水轮发电机组 中性点接地 消弧线圈接地 接地变压器Mode of Neutral Point Grounding of Large Hydroelectric SetA n Zhenshan(Er tan Hydroelectric Power Station617000)Key Words er tan hydro electric pow er station hydroelectric sets neutral g rounding arc suppr ession coil g rounding g rounded transformer1 引言进入80年代以来,中国的水电事业得到了迅速的发展,投产百万千瓦以上的大型水电厂已很多,单机容量也从100MW发展到550M W,在建的三峡电站的单机容量将达700~750M W,巨型水轮发电机的出现,使直接接于发电机定子线圈接地故障的保护问题越来越引起人们的严重关注,因为流经接地点的电容电流不断增大,将破坏线圈绝缘和定子铁芯。

而流经接地点的电容电流与发电机中性点的接地方式有关,以往,中国水轮发电机中性点系统消弧线圈接地,在改革开放的情况下,中国又引进了一批国外机组,中性点接地方式又出现了经接地变压器接地的方式。

本文结合水轮发电机组的运行经验,比较了两种接地方式的优劣,探讨了适合中国电网运行的接地方式。

电力系统中性点接地方式有两大类:一类是中性点直接接地或经过低阻抗接地，称为大接地电流系统；另一类是中性点不接地，经过消弧线圈或高阻抗接地，称为小接地电流系统。

其中采用最广泛的是中性点接地、中性点经过消弧线圈接地和中性点直接接地等三种方式。

(一)中性点不接地系统当中性点不接地的系统中发生一相接地时，接在相间电压上的受电器的供电并未遭到破坏，它们可以继续运行，但是这种电网长期在一相接地的状态下运行，也是不能允许的，因为这时非故障相电压升高，绝缘薄弱点很可能被击穿，而引起两相接地短路，将严重地损坏电气设备。

所以，在中性点不接地电网中，必须设专门的监察装置，以便使运行人员及时地发现一相接地故障，从而切除电网中的故障部分。

在中性点不接地系统中，当接地的电容电流较大时，在接地处引起的电弧就很难自行熄灭。

在接地处还可能出现所谓间隙电弧，即周期地熄灭与重燃的电弧。

由于电网是一个具有电感和电容的振荡回路，间歇电弧将引起相对地的过电压，其数值可达(2.5～3)Ux。

这种过电压会传输到与接地点有直接电连接的整个电网上，更容易引起另一相对地击穿，而形成两相接地短路。

在电压为3-10kV 的电力网中，一相接地时的电容电流不允许大于30A，否则，电弧不能自行熄灭。

在20～60kV 电压级的电力网中，间歇电弧所引起的过电压，数值更大，对于设备绝缘更为危险，而且由于电压较高，电弧更难自行熄灭。

因此，在这些电网中，规定一相接地电流不得大于10A。

(二)中性点经消弧线圈接地系统当一相接地电容电流超过了上述的允许值时,可以用中性点经消弧线圈接地的方法来解决，该系统即称为中性点经消弧线圈接地系统。

消弧线圈主要有带气隙的铁芯和套在铁芯上的绕组组成，它们被放在充满变压器油的油箱内。

绕组的电阻很小，电抗很大。

消弧线圈的电感，可用改变接入绕组的匝数加以调节。

显然，在正常的运行状态下，由于系统中性点的电压三相不对称电压，数值很小，所以通过消弧线圈的电流也很小。

中性点接地和中性点不接地的区别电力系统中性点运行方式有不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地或直接接地等多种。

我国电力系统目前所采用的中性点接地方式主要有三种：即不接地、经消弧线圈接地和直接接地。

小电阻接地系统在国外应用较为广泛，我国开始部分应用。

1、中性点不接地（绝缘）的三相系统各相对地电容电流的数值相等而相位相差120°，其向量和等于零，地中没有电容电流通过，中性点对地电位为零，即中性点与地电位一致。

这时中性点接地与否对各相对地电压没有任何影响。

可是，当中性点不接地系统的各相对地电容不相等时，及时在正常运行状态下，中性点的对地电位便不再是零，通常此情况称为中性点位移即中性点不再是地电位了。

这种现象的产生，多是由于架空线路排列不对称而又换位不完全的缘故造成的。

在中性点不接地的三相系统中，当一相发生接地时：一是未接地两相的对地电压升高到√3倍，即等于线电压，所以，这种系统中，相对地的绝缘水平应根据线电压来设计。

二是各相间的电压大小和相位仍然不变，三相系统的平衡没有遭到破坏，因此可继续运行一段时间，这是这种系统的最大优点。

但不许长期接地运行，尤其是发电机直接供电的电力系统，因为未接地相对地电压升高到线电压，一相接地运行时间过长可能会造成两相短路。

所以在这种系统中，一般应装设绝缘监视或接地保护装置。

当发生单相接地时能发出信号，使值班人员迅速采取措施，尽快消除故障。

一相接地系统允许继续运行的时间，最长不得超过2h。

三是接地点通过的电流为电容性的，其大小为原来相对地电容电流的3倍，这种电容电流不容易熄灭，可能会在接地点引起弧光解析，周期性的熄灭和重新发生电弧。

弧光接地的持续间歇性电弧较危险，可能会引起线路的谐振现场而产生过电压，损坏电气设备或发展成相间短路。

故在这种系统中，若接地电流大于5A时，发电机、变压器和电动机都应装设动作于跳闸的接地保护装置。

2、中性点经消弧线圈接地的三相系统上面所讲的中性点不接地三相系统，在发生单相接地故障时虽还可以继续供电，但在单相接地故障电流较大，如35kV系统大于10A，10kV系统大于30A时，就无法继续供电。