浅析大型发电厂电力系统接地与接零

电气设备的保护接地和保护接零作者：朱敏来源：《华东科技》2013年第10期随着人们生活水平的日益提高，各种用途名目繁多的家用电器进入平常百姓家。

如：彩电、冰箱、洗衣机、消毒柜等。

这些电气设备的外壳金属或金属构架，一般来说是不带电的。

但经常听说或报刊登载的报道时有发生触电伤亡事故、某人在家被电扇触电身亡、开冰箱时门带电麻手等等。

这些属于低压电气设备。

我参加工作二十来年，在变电站工作也遇到过高压电气设备的外壳金属或其构架有放电、带电现象。

如：巡视设备检查机构箱时感觉麻手；电缆头放电或击穿等。

正常情况下，这些高压电气设备的金属外壳或构架，是不带电的。

出现上面现象的原因就是当设备的绝缘因受潮、老化，损伤或受到高温、电弧的破坏，或在超出额定工作电压下电气绝缘击穿、可能发生漏电，室外露天的电气设备因气候环境恶劣等因素，则可发生漏电；有时电器内部的电路与外壳相碰也造成了外壳带电。

为了防止漏电造成人身触电事故或减轻触电的后果以及电气设备的损坏。

所以必须对电气设备采用保护接地或保护接零的措施。

1 保护接地所讲的保护接地就是将电气设备的金属外壳、构架与大地作良好的连接。

保护接地在电力系统及变电运行中广泛应用和最常见，最普遍的保安措施。

可以说一切高压设备，都应进行保护接地（保护接地还可以消除因静电感应或电磁感应而使外壳、构架上可能产生的感应电压）。

家用电器如冰箱、洗衣机等也采用了保护接地、厂家出的家电使用说明书，一再强调金属外壳接地，并留一根黑色导线并标有接地符号，采用三眼插头都是为了满足要求而设计的。

保护接地电阻值应根据不同的情况达到相应的要求。

保护接地在设备漏电时是如何起到保护作用的呢？就以几种情况加以分析。

1.1 变电运行中的的大接地电流系统运行变电工作我是搞了二十多年，在变电站值班时，我们知道110KV及以上的高压系统中，电源的中性点通常采用直接接地方式，当电路中（或称回路）发生单相接地故障时，会有很大的接地短路电流（也称之为大接地电流系统），继电保护、微机保护会迅速动作跳闸。

浅析某水电站600MW水轮发电机组定子接地保护动作事故原因及防范措施发布时间：2022-03-11T07:26:08.112Z 来源：《科技新时代》2022年1期作者：马志国[导读] 本文通过某水电站600MW水轮发电机组上导轴承冷却水管路出现砂眼滴水造成定子接地保护动作引起机组跳闸的案例，分析发电机定子接地保护动作正确性，制定防范措施，防止同类问题再次发生。

大唐观音岩水电开发有限公司云南省昆明市 650000摘要：本文通过某水电站600MW水轮发电机组上导轴承冷却水管路出现砂眼滴水造成定子接地保护动作引起机组跳闸的案例，分析发电机定子接地保护动作正确性，制定防范措施，防止同类问题再次发生。

关键词：水轮发电机组；定子接地；保护分析；冷却水管砂眼渗水；防范措施引言发电机定子绕组单相接地是发电机最常见的一种故障，发电机上导轴承冷却水管路出现砂眼滴水也会造成发电机定子接地保护动作。

当定子故障接地电流超过一定值就可能造成发电机定子铁芯烧坏，如果发电机保护配置、时间定值的选择不合理，发电机单相接地故障往往引发相间故障，对发电机造成更严重的损伤，因此大型水轮发电机组必须配置快速可靠的发电机定子绕组单相接地保护。

1 发电机及定子接地保护装置简介1.1 发电机简介某水电站安装5台600MW混流式水轮发电机组，其中1、2、3号发电机为天津阿尔斯通公司生产,型号为SF600-66/16990；4、5号发电机为东芝水电设备（杭州）有限公司生产，型号为SF600-66/17150。

额定电压20kV，额定电流19246A，发电机冷却方式均为密闭自循环双路径向空气冷却。

1.2 发电机定子接地保护装置简介某水电站发电机配置两套南京南瑞继保电气有限公司PCS-985GW保护装置，实现主保护、后备保护的全套双重化。

A套定子接地保护采用20Hz注入式定子接地保护， A套定子接地保护定值为：电阻报警定值5kΩ，电阻延时报警1S；电阻跳闸定值1.5kΩ，电阻跳闸延时1S；零序电流跳闸定值1.07A，零序电流跳闸延时1S。

接地与接零的作用接地和接零的目的，一是为了电气设备的正常工作，例如工作性接地；二是为了人身和设备安全，如保护性接地和接零。

接地：在电力系统中，将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接叫做接地。

接地分为工作接地、保护接地和重复接地。

电力系统用变压器的中性点直接接地；以及电器设备在正常工作情况下，不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接，都称为接地，前者为工作接地（即常说的中性点不接地系统：中性点间接接地系统；中性点不接地系统），后者为保护接地。

工作接地：电气设备因正常工作或排除故障的需要，将电路中的某一点如中性点用金属与接地体连接起来，称为工作接地。

保护接地：将电气设备正常情况下不带电的金属部分用金属与接地体连接起来，称为保护接地。

重复接地：在采用保护接零的低压电网中，除在中性点接地以外，还必须在零线上的一处或多处开展接地，这叫做重复接地。

低压配电线路的“零线”必须重复接地。

在低压配电线路较长或用电负荷较集中的配电线路上，都要隔段在“零线”上做重复接地保护，以防零线断线三相负荷不平衡中性线零位电压中心点位移，使相线电压升高或降低过大而烧坏220伏的用电设备。

重复接地的目的是：①当电气设备发生接地短路时，可以降低零线的对地电压；②当零线断线时，可以继续使零线保持接地状态，减轻了触电的危害。

在没有采用重复接地的情况下，当零线发生断线时，接在断线点后面只要有一台设备发生接地短路，其他设备外壳的对地电压都接近于相电压。

防雷接地：把防雷设备（如避雷器、击穿保险等）用金属与接地体连接起来称为防雷接地。

防雷接地的作用是将雷电流通过接地装置泄入大地中，使电气设备免遭受雷电的损坏。

接零：将电气设备和用电装置的金属外壳与系统零线相接叫做接零。

零线包括工作零线，保护零线。

一般在交流系统中，零线由中性点引出；工作零线：电气设备因运行需要而引接的零线，称为工作零线。

如在380V∕220v系统中,常说的“零线”;此时，“零线”和“火线”经负载共同构成工作回路。

电气设备接地及接零管理规定1、名词术语(1)接地：将电力系统或建筑物中电气装置、设施旳某些导电部分，经接地线连接至接地极。

(2)工作接地(系统接地)：在电力系统电气装置中，为运营需要所设旳接地(如中性点直接接地或经其她装置接地等)。

(3)保护接地：电气装置旳金属外壳、配电装置旳构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有也许带电，为避免其危及人身和设备旳安全而设旳接地。

(4)雷电保护接地：为雷电保护装置(避雷针、避雷线和避雷器等)向大地泄放雷电流而设旳接地。

(5)防静电接地：为避免静电对易燃油、天然气贮罐和管道等旳危险作用而设旳接地。

(6)接地极(接地体)：埋入地中并直接与大地接触旳金属导体，称为接地极。

接地体分为自然接地体和人工接地体两种。

兼作接地极用旳直接与大地接触旳多种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建(构)筑物旳基本、金属管道和设备等称为自然接地极。

(可燃液体及可燃或易爆气体旳管道不可作为自然接地体)。

人工接地体一般采用钢管角钢垂直打入土壤中，也可用扁钢或圆钢平埋土壤中做成。

(7)接地线：电气装置、设施旳接地端子与接地极连接用旳金属导电部分。

(8)接地装置：接地线和接地极旳总和。

(9)接地网：由垂直和水平接地极构成旳供发电厂、变电站使用旳兼有泄流和均压作用旳较大型旳水平网状接地装置。

(10)集中接地装置：为加强对雷电流旳散流作用、减少对地电位而敷设旳附加接地装置，一般敷设3－5根垂直接地极。

在土壤电阻率较高旳地区，则敷设3－5根放射形水平接地极。

(11)接地电阻：接地极或自然接地极旳对地电阻和接地线电阻旳总和，称为接地装置旳接地电阻。

接地电阻旳数值等于接地装置对地电压与通过接地极流入地中电流旳比值。

按通过接地极流入地中工频交流电流求得旳电阻，称为工频接地电阻：按通过接地极流入地中冲击电流求得旳接地电阻，称为冲击接地电阻。

(12)接地装置对地电位：电流经接地装置旳接地极流人大地时，接地装置与大地零电位点之间旳电位差。

电气设备接零、接地管理规定
根据电气安全相关法规和标准，电气设备接零和接地管理主要包括以下几个方面的规定：
1. 设备接零规定：电气设备的接零是指设备的金属外壳或导电部件与大地接触，通常使用专用的接零导线将设备接地。

根据不同的电气设备类型和用途，接零的要求会有所不同，一般要求设备的接零电阻应不大于一定值，以确保设备能够有效地将电流引导到大地上。

2. 设备接地规定：电气设备的接地是指设备与大地之间建立可靠的电气连接，用以保护人身安全和设备的正常运行。

根据国家标准和技术规范，电气设备的接地应采用可靠的导线进行接地，并符合一定的接地电阻要求。

3. 接零与接地的联结规定：在电气设备的设计和安装中，接零与接地的联结应符合相关规范的要求。

联结应采用低电阻的导线或连接器进行，并经过良好的接触处理，以确保联结的可靠性和接地系统的良好运行。

4. 接零、接地的检测与测量：为确保接零和接地的有效性，需要对设备的接零和接地进行定期的检测与测量。

检测和测量应使用专用的测试仪器，按照相关的标准和规程进行，并定期进行维护和校准。

5. 接零、接地管理的文件记录：为了追溯接零、接地管理的过程和结果，需要对接零和接地相关的工作进行文件记录。

记录应包括设备的接零、接地测试和测量结果、维护和修理记录等。

总之，电气设备的接零和接地管理是保障电气设备安全运行的重要环节，需要遵循国家相关法规和标准的要求进行。

保护接地和保护接零以及重复接地与工作接释义和区别一、释义1、什么叫接地?在电力系统中，将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接叫做接地。

2、什么叫接零?将电气设备和用电装置的金属外壳与系统零线相接叫做接零.3、为何要接地和接零?接地和接零的目的，一是为了电气设备的正常工作，例如工作性接地;二是为了人身和设备安全，如保护性接地和接零。

虽然就接地的性质来说，还有重复接地，防雷接地和静电屏蔽接地等，但其作用都不外是上述两种。

4、什么是保护接地?保护接地就是把电气设备的外壳、框架等用接地装置与大地可靠地连接，它适用于电源中性点不接地的低压系统中。

如果电气设备的绝缘损坏使金属导体碰壳，由于接地装置的接地电阻很小，则外壳对地电压大大降低。

当人体与外壳接触时，则外壳与大地之间形成两条并联支路，电气设备的接地电阻愈小，则通过人体的电流也愈小，所以可以防止触电。

5、什么是保护接零?保护接零就是在电源中性点接地的低压系统中，把电气设备的金属外壳、框架与中性线或接中干线(三相三线制电路中所敷设的接中干线)相连接。

如果电气设备的绝缘损坏而碰壳，构成“相一中”线短路回路，由于中性线的电阻很小，所以短路电流很大。

很大的短路电流将使电路中保护开关动作或使电路中保护熔丝断开，切断了电源，这时外壳不带电，便没有触电的可能。

6、什么叫重复接地?运行经验表明，在接零系统中，零线仅在电源处接地是不够安全的。

为此，零线还需要在低压架空线路的干线和分支线的终端进行接地;在电缆或架空线路引人建筑或大型建筑物处，也要进行接地(距接地点不超过50m 者除外):或在屋内将零线与配电屏、控制屏的接地装置相连接这种接地叫做重复接地。

7、什么是工作接地?工作接地就是将变压器的中性点接地。

其主要作用是系统电位稳定性，即减轻低压系统由于单相接地、高低压短接等原因所产生过电压的危险性，并能防止绝缘击穿。

其次，由于接地配电网中单相接地故障电流可达到几安至几十安，故障比较容易被检测，故障点也比较容易确定。

电气设备的接地与接零接地和接零是电气防火、安全技术重要的研究内容。

美国加利福尼亚州编辑的工业电气事故统计资料指出，可靠的接地设施能够消除人身事故；火灾保险公司在总结工业经验时也指出，工业设施中大约有15％的火灾起源于电气系统，而采用更可靠的接地装置便能有效地减少火灾危险。

所谓接地，就是电气设备的任何部分与土壤间作良好的连接。

在这里，接地系统按其设备和作用可分为保护接地、工作接地、保护接零和重复接地4种。

在正常或事故状态下，为了保证电气设备可靠运行，而将电力系统中某一点进行接地，无论是直接接地或经特殊装置接地均称工作接地；当电气设备与带电部分相绝缘的金属外壳由于绝缘破坏可能带电，造成触电事故，为了防止这种触电的危险而将金属外壳或构架同接地体之间作良好的连接，使设备外壳保持和大地同为零电位，称之为保护接地；如果将与带电部分相绝缘的金属外壳或构架与中性点直接接地系统中的零线连接，称为保护接地；如果将与带电部分相绝缘的金属外壳或构架与中性点直接地系统中的零线连接，称为保护接零；将零线的一点或几点再次与地作金属性连接，称为重复接地，总而言之，无论是接地和接零，其目的不外乎有两个：一是电气设备在任何范围内，它的金属外壳及其靠近它垢金属结构都始终保持低电位，以防触电危险，确保人身安全。

二是提供可靠的电气通路。

就是在接地短路电流通过时也不会有火花或其它明显的过热现象，以避免易燃物质或气体引燃，造成火灾危险。

在这里，我们主要谈一下接于380伏／220伏三相四线制电线系统的电气设备在系统中性点接地时的安全保护问题。

对于中性点接地的接零系统，设备外壳必须采取接零保护。

这是因为当电器设备的外壳接到零线上时，若发生碰壳短路，电流将由设备外壳、零线、相线构成闭合回路。

由于3种物质的合成电阻很小，从而使短路电流很大，常常大于3倍的熔丝额定电流，使保护设备迅速动作，故障设备从线路中切断，即使在故障期间，人体若触及设备外壳，由于人体与设备形成并联回路，而人体的电阻远大于三者的合成电阻，从而使通过人体的电流很小，也不会发生触电危险。

电气设备接地、接零保护规定
电气设备的接地和接零保护是保障人员安全和设备正常运行的重要措施。

以下是关于电气设备接地和接零保护的一些规定：
1. 接地保护：电气设备的金属外壳、导体和其他可导电部分应该通过接地电缆与地面连接，形成可靠的接地路径。

接地的目的是保护人员免受电击，特别是在设备发生故障时。

2. 接零保护：接零保护是指将电气设备的零线与地线连接，形成一个低阻抗的回路。

接零保护的目的是保护人员免受电气设备故障时的触电风险。

在正常情况下，接零保护不会发生电流流动，只有在设备发生故障时，才会有电流流过接零线。

3. 接地电缆：接地电缆应该具备足够的导电能力和机械强度，能够抵抗电线的短期过载和短路电流。

接地电缆应该符合国家或地方的相关标准和规定。

4. 接地电极：接地电极是将电气设备的接地电缆连接到地面的设施。

常用的接地电极包括接地棒、接地网和接地塔等。

5. 接地系统：接地系统是由接地电缆、接地电极和其他设备组成的整体。

接地系统的设计和安装应该符合国家或地方的相关标准和规定。

需要注意的是，具体的接地和接零保护规定可能会因地域和行业的不同而有所变化。

因此，在进行电气设备的接地和接零保护时，应该参考和遵守当地的法律法规和行业标准。

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浅谈电力系统保护接地与接零摘要：电力系统中有不同种类的配接线方式，决定了电力系统复杂多样的电路特征。

接地和接零就是其中的重要形式，在日常生活及各领域都有广泛的应用。

接地和接零是为了保证电网以及电力设备能够可靠运行、保障人身安全的重要举措。

正常运行工况下，电力设备的外壳是不带电的。

当设备带电部分绝缘降低或破损时，很容易造成外壳带电。

如果设备外壳没有采取安全防护措施，当人体触及该设备外壳时，会构成电流通路，从而造成人身触电伤亡事故。

接地或接零等保护措施，即使有漏电事故发生，人员伤害也会降低到最小。

关键词：电力系统保护接地接零引言在电力系统运行中，由于电气装置绝缘老化、磨损或被过电压击穿等原因，都会使原来不带电的部分（如金属底座、金属外壳、金属框架等）带电，或者使原来带低压电的部分带上高压电，这些意外的不正常带电将会引起电气设备损坏和人身触电伤亡事故。

为了避免这类事故的发生，通常采取保护接地与保护接零的防护措施。

下面就谈谈有关保护接地与保护接零的问题。

1接地、接零的概念与接地的种类、作用接地就是与接地装置相连接，所谓接地装置，是将角钢等按垂直敷设和水平敷设两种形式埋入地下，而将所有的接地体连接！组成接地装置的成为接地网，接地装置由专门的连接线引出地面，为使用者提供接地点由于用电设备安装在不同的位置，常常需要由接地点经导线！即常说的地线引至需接地的地方，所以，对用户而言，接地就是接地线、地线的专业名称是保护线即PE线。

由于变压器中性点经接地装置接地，PE线也常常从变压器的接地装置引出，形成了三相五线制供电线路（TN-s系统）：三根相线.一根N线和一根PE线。

如果不专门引出PE线，就是日常应用的三相四线制（TN-s系统）。

接零，就是将电器的金属外壳与N线连接。

接地是电力系统中的基本装置，按作用来分有工作接地、保护接地和过电压保护接地。

①工作接地，是指电力系统中运行需要的接地！如变压器中性点接地等。

我们一般使用的380V交流系统中！中性点是直接接地的。

浅析发电机注入式转子接地保护原理摘要：本篇文章研究并谈论了传统的发电机注入式转子接地的保护原理，介绍了多种应用调试方法和其优越的各方面性能，同时也指出了传统的注入式转子接地保护的局限与不足之处，希望在以后的发展中能够改进。

文章中谈到了低频方波注入式转子接地保护的作用，在运行大型发电机组设备的时候，这类型的转子接地保护还能够起到一个监查的作用。

文中还阐述了在运行调试和应用操作的时候的注意事项，避免出现操作不当或其他人为或者非人为原因引起的误动，导致出现安全事故和人员伤亡。

关键词：注入式转子接地保护[引言]自上世纪无刷励磁的发现应用以来，大量无刷励磁发电机投入生产并使用。

无刷励磁发电机具有噪音小，产生的污染垃圾少，安全稳定操作简单等优点，但由于简化了一部分操作过程和零件，使得发电机在实际运行过程中也出现了一些问题和故障。

对于监测转子接地保护的过程也加大了难度，以及其运行时的电压和电流不易监测。

转子接地故障中一种比较常见的故障就是发电机磁回路一点接地。

这种故障是指转子一点接地，就会造成回路闭塞。

这种故障本身不会对发电机体造成较大的损害，但如果在这个故障发生之后，再次发生第二点接地故障，将会引起励磁绕组短路，烧毁转子本体。

气隙磁通过的电流过大，导致失去平衡引起大幅振动以及轴系统转子磁化等严重故障。

这种故障造成的损害是非常严重的，不仅会影响到发电机的安全运行，还有可能引发一系列次生灾害，例如火灾等危害人生命和财产的重大性事故。

1.电力工业目前面临的问题及转子接地保护的重要性随着我国对电力能源的迫切需要，电力系统进入了一个飞速发展的时代。

我国人口众多幅员辽阔，无论是人民生产生活用电，还是国家单位事业的用电都是需要非常大的电能的，因此，特高压、大机型和大电网成了当前电能相关单位追求的目前和面临的发展趋势。

而这种大型的发电机和发电设备造价极其高，因此，操作失误造成的损失就会太大，相关部门就应该在前期做好研究分析工作。