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
［ 摘要】 发电机 中ｒ ．接地方式的选择对确 ｝最 生
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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 。

三、10kV系统中性点小电阻接地可以有效解决不接地或经消弧线圈接地系统的问题
电力系统过电压分为暂态过电压、操作过电压和雷电过电压3类。引起10kV系统过电压的原因有单相接地故障、铁磁谐振、电网开关操作等。其中，单相接地故障的概率最大。
为了说明问题，分别对10kV系统中性点不接地、经消弧线圈接地、小电阻接地的正常工作及单相接地时的工作状态进行定性分析。
2.采用中性点经消弧线圈接地的方法较难抑制电容电流。为了抑制电容电流，往往采取中性点安装消弧线圈的方法。其基本原理是利用单相接地产生的零序电压，使消弧线圈出现电感电流，与线路电容电流的相位相反，来抵消电容电流。电容电流是采用消弧线圈来补偿的，使残余电流<10A，但实际很难做到，其原因主要有：
1.10 kV系统中性点不接地系统在正常状态下的电压参量如图1(a)、(b)所示。L3发生接地故障时的电压参量如图1(c)、(d)所示。从图中可得到如下结论：(1)正常工作时，线间的电压Um=10√2kV，每相的对地电压在不考虑泄漏电流及对地电容电流基本平衡时，可认为处于对地悬浮状态。(2)假设某一相发生接地故障时，其他两相的对地电压值亦达到Um。经测定，10kV中性点不接地系统中，单相接地的过电压值可达到4.76～8.13Um；在切除单相接地故障时，产生的过电压数值也很高，超过4.1Um。
(1)消弧线圈的过补偿应为10％。若电容电流为150A，则残余电流为150×10％=15A，该电流>10A，不能熄灭电容电流。若脱谐度为3％，则残余电流为150×3％=4.5A，这样电容电流能自动熄灭。但此时脱谐度过小，中性点位移电压超过了安全电压的15％。
(2)电缆长度在不断变化，很难及时调整消弧线圈的参数，以达到计算要求的配合度。
(2—1)

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。

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。

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.。

发电机中性点接地方式选择发电机是电力系统中最重要的设备之一，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者电弧瞬间熄灭，避免单相接地故障发展成为相间或匝间短路，烧坏定子铁芯和绕组绝缘。

1 发电机单相接地危害及采用不同中性点接地的目的由于发电机及发电机端所连接设备和装置存在大小不等的对地电容，当发电机组发生单相接地等不对称故障时，接地点流过的故障电流即上述对地电容电流。

该电流一般为数安或数十安。

发生故障时，故障处产生弧光过电压，将损伤发电机定子绝缘，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。

一旦烧伤铁芯，由于大型发电机定子铁芯结构复杂，修复困难，所以停机时间更长。

如果说定子绕组绝缘损坏和单相接地故障是难免，由此而殃及定子铁芯则应该尽量避免，为此应设法减小定子绕组单相接地电流,同时缩短故障的持续时间。

当发电机外部元件发生单相接地故障等不对称性故障时，同发电机内部故障一样，将对发电机和其他设备造成伤害。

而中性点的接地方式，直接影响到单相接地弧光的产生和限制力度。

发电机中性点采取不同的接地方式，主要目的是防止发电机和其他设备不受损害，具体有以下几方面：①.限制故障时定子一点接地电流，防止产生电弧烧伤铁芯;②.限制故障时的稳态和暂态过电压，防止设备绝缘遭到破坏;③.提供接地保护，准确灵敏的发出信号或有选择性的断开故障发电机。

2 发电机中性点接地方式发电机中性点接地方式与定子单相接地故障电流的大小、定子绕组的过电压、定子接地保护的实现等因素有关。

１ 发 电机 中 性 点 接 地 方 式 的 种 类 和
特 点
１ １ 种 类 ．
随着 电力 系统 发 电机 装 机容 量和 单机 容 量 的 不断快速增 大 ， 电机 中性 点的接地方 式 经历 了以 发 下五种方 式 的变化 和发 展 ］① 中性 点 直接 接 地 ； ：
单 相 接 地 变 压 器 高 阻 接 地 的 方 式 。 在 对 接 地 装 置 进 行 选 型 及 参 数 设 计 时 ， 用 了 与 常 规 采 ＩＥ Ｅ Ｅ标 准 要 求 不 同 的 方 法 ， 文 对 此 进 行 深 本
中 图分 类 号 ：Ｍ８２ 文献 标志 码 ： 文章编 号 ：０ ８— ７６ ２ １ ）１— ０４— ５ Ｔ ６ Ｂ １０ ０ １ （０ １０ ０３ ０
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １０ ０ １ ． ０ １Ｏ ．０ ｏ ：０ ３ ６ ／．ｓ ．０ ８— ７ ６ ２ １ ． １ ０ ７ ｓ
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０ 前 言
宝钢 电 厂 ４号 汽 轮 发 电机 ２ ０ ０ ６年 从 德 国 西 门子 公 司 引 进 ， 由西 门子 在 美 国 的 西 门 子 西 屋 公 司 制 造 ， 定 容 量 ３ ０ ＭＷ ， ０ ８年 ３月 额 ５ ２０ 首 次 并 网 。发 电 机 的 中 性 点 接 地 方 式 采 用 了
ｌｍｉ ｎ ｈ ｅ ｅ ａｏ ’ ａ ｔ ｉ ｇ ｆ ｕ ｔｃ ｒｅ ｔ ｅ ｔａ ｎｎｇ ｔａ ｓｅ ｖ ｒｖ ｌａ ｅ ａ ｄ ｐ ｅ ｅ ｔｎ ｈ ｉ ｔ ｇ ｔ ｅ ｇ ｎ ｒｔ ｒ Ｓ ｅ ｒｈ ｎ ａ ｌ ｕ ｒ ｎ ，ｒ ｓｒ ｉ ｉ ｒ ｎ ｉｎｔｏ ｅ — ｏｔ ｇ ｎ ｒ ｖ ｎ ｉ ｇ ｔｅ ｉ ｅｆｃ ｆｚ ｒ ｅ ｕ ｎｃ ｖ ｒｖ ｌａ ｅ ｏ ｅ ａ ｒ ｔ ｃｉ ｎ ｂ ｈ ｆｅ ｔｏ ｅ ｏ ｓ ｑ ｅ ｅ ｏ ｅ — ｏｔｇ ｎ ｒ ｌｙ ｐ ｏｅ ｔｏ ｙ ｔ ｅ ＨＶ ｉ ｅ ｇ ｏ ｎ ｉ ｇｆ ｕ ｔ ｓｄ ｒ ｕ ｄ ｎ ａ ｌ．Ａ ｉ ｌｆ ｄ ｓｍｐ ｉｉ ｅ ｃ ｌｕ ａ ｉｎ ａ ｃ ｌ ｔ ｍｅｈ ｄ ｏ ｃ ｏ ｓｎ ｎ ｕ ｒ ｌ ｏ ｎ ｅ ｒｈ ｎ ｄ ｖｃ ｓ ｏ ｔ ｏ ｆｒ ｈ ｏ ｉ ｇ ｅ ｔａ ｐ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｇ ｅ ｉ ｅ ｗａ ｏ ｔｉ ｅ ｓ ｂ ａｎ ｄ， ｔ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｈｅ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｃ ｌｕｌｔ ｎ ｆ ｈｅ ｅ ｒ ｌ ｏｎ ｅ ｒｈｉｇ ｅ ｉｔｎｃ ａ ｄ ｒ ｎ ｆｒ ｒ ａ ｕ ｗａ ｍａ ｅ ｎ ｔ ｅ ａ ｃ ａ ｉ ｏ ｔ ｎ ｕｔａ ｐ ｉｔ ａ ｔ ｎ ｒ ｓｓａ ｅ ｎ ｔａ ｓｏ ｍｅ ｖ ｌ ｅ ｏ ｓ ｄ ａ ｄ ｈ ｅ ｉ ｑｕｐｍｅ ｔｓ ｌｃ ｉｎ ｗａ ｐ ｉ ｚ ｄ． ｎ ｅ ｅ ｔ ｓｏ ｔｍｉｅ ｏ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｅ ｔａ ｏｎ ；ｇ ｎ ｒ ｔｒ ｒ ｎ ｆｒ ｅ ；ｅ ｒｈ ｎ ｅ ｉｔ ｎ ｅ；ｃ ｐ ｃｔｖ ｕ ｅ ｔ ｎ ｕ ｒ ｌｐ ｉｔ ｅ ｅ ａｏ ；ｔａ ｓｏ ｍ ｒ ａｔ ｉ ｇ ｒ ｓｓａ ｃ ａ ａ ｉｉｅ ｃ ｒ ｎ

【 关键词】 发电机 中性点 接地方式 对地电容 接地电流
中图分类号:ＴＶ７３４ 文献标识码:Ｂ 文章编号:２０９５－１８０９(２０１９)０６－００７３－０３
发电机不可避免地存在对地电容ꎬ当发电机
２ 单相接地电流计算
生不对称故障时ꎬ该电容性电流就会超过一定数
电流为正常运行时每相对地电容电流的 ３ 倍ꎬ因
正常运行时该电容性电流通常相对较小ꎬ而当发
值ꎬ产生弧光过电压ꎬ对发电机定子线棒绝缘造成
一定危害ꎬ甚至引发线棒匝间短路、定子铁芯损
坏、相间短路等更严重的故障ꎮ
中性点不接地系统发生单相接地时ꎬ接地点
此ꎬ计算出正常运行状态下三相对地电容电流的
代数和即为单相接地电流ꎮ
项目ꎬ改造前装机 ２ 台ꎬ单机容量 ８７５０ｋＷꎬ发电机
电压侧采用单母线分段接线ꎬ发电机中性点采用
不接地方 式 运 行ꎮ 改 造 后 装 机 ２ 台ꎬ 单 机 容 量
１１０００ｋＷꎬ 额 定 功 率 因 数 ０ ８７５ꎬ 额 定 电 压
２０１９ Ｎｏ ６
７３
四 川 水 利
小型水电站发电机中性点接地方式的选择
杨泽江ꎬ王 宾ꎬ蒋云怒
( 四川水利职业技术学院ꎬ四川 崇州ꎬ６１１２３１)
【 摘 要】 水轮发电机中性点接地方式设计因机组容量、接线形式不同而有所区别ꎮ 通过发电机回路电容电流计算
并结合工程实例ꎬ说明中性点接地方式选择方法ꎬ为小型水电站发电机中性点接地方式设计提供参考依据ꎮ
Ｉ ＣＦ ＝ ωＣ Ｆ Ｕ ｘ × １０ －６ ( Ａ)
式中: ω ＝ ２πｆ ｎ ꎻ Ｃ Ｆ 为 发 电 机 三 相 对 地 电 容
( μＦ ) ꎻ Ｕ Ｘ 为发电机额定相电压( Ｖ ) ꎮ

1发电机中性点接地方式的优缺点分析发电机中性点接地的五种方式随着电力系统发电机装机容量和单机容量由小到大的不断快速增大，发电机中性点的接地方式经历了以下五种方式的变化和发展：①中性点经高电阻（发电机中性点接地电阻柜）接地；②中性点经消弧线圈（谐振）接地。

③中性点不接地；④中性点直接接地；⑤中性点经低阻抗接地；发电机中性点接地方式优缺点对于300MVA及以上的大容量发电机组，目前世界各国普遍采用的是第①种或第②种接地方式。

采用第①接地方式，中性点经高电阻接地的主要目的，是限制接地电弧重燃、中性点出现的积累性电压升高，从而降低电弧接地过电压。

发电机中性点经高电阻接地方式有许多方案，其中以单相配电变压器电阻的方案为最优。

配电变压器二次侧所接的电阻为一消能元件，可增大零序回路阻尼，抑制暂态过电压，但因此也增大了接地电流，这就要求当发电机定子绕组发生单相接地故障时能迅速切除机组。

由于此种装置简单且易于配置，故得到广泛的应用，在西方欧美国家已经形成一种使用惯例，在国内许多大型汽轮发电机组和水轮发电机也都采用配电变压器的接地方式。

但是这种接地方式的缺点是无法减小接地电容电流，而是增大接地故障电流。

因此对于大电容电流发电机，接地故障电流数倍乃至十数倍地超过发电机的安全接地电流，暂态接地电流更大，即使短时间跳开故障的发电机铁芯迭片的熔化焊接现象也很难避免，这种接地方式就难于适用了。

对于第③种不接地方式，由于发电机的中性点不接地运行，当定子绕组发生单相接地时，流过故障点的电流仅为很小的电容电流，有效地限制了接地电流的破坏作用。

到目前为止我国、前苏联及一些其他国家的电容电流较小的发电机，中性点仍采用这一不接地方式。

但是，随着机组容量的增大和运行电压的升高，当电容电流接近或达到某一临界值时，接地电弧不能自行熄灭。

电弧接地过电压又会产生新的危害。

随着机组容量的增大，铁芯烧损后果严重，允许的接地故障电流日趋减少。

所以这一不接地方式的应用，受到接地电容电流的限制。

优缺点
系统过电压水平较低，但单相接地 故障电流大，需要装设自动选线装 置。
经消弧线圈接地系统
系统特点
中性点经消弧线圈接地，系统发 生单相接地故障时，消弧线圈产 生的感性电流补偿接地点的容性
电流。
适用范围
适用于35kV及以下电网，特别 是对接地故障电流有严格限制的
场所。
优缺点
减小了接地故障电流，降低了弧 光接地过电压的概率，但需要装
系统特点
优缺点
中性点不接地或经高阻抗接地，系统 发生单相接地故障时，故障电流很小。
系统结构简单，供电连续性好，但系 统过电压水平较高，需要装设绝缘监 测装置。
适用范围
适用于3~10kV电网，特别是供电连 续性要求较高、接地故障对设备影响 不大的场所。Leabharlann 03 发电机中性点接地方式
发电机中性点直接接地
考虑当地供电条件及环境因素
当地供电条件包括电网电压、频率、谐波等，这 些因素会影响中性点接地方式的选择。
环境因素如气候、海拔、地质等也会对中性点接 地方式产生影响，需进行综合考虑。
在选择接地方式时，应充分了解当地供电条件和 环境因素，并进行必要的现场测试和评估。
遵循相关标准规范，确保安全可靠
中性点接地方式的选择应遵循国家和行业相关标准规范，如《电力变压 器 第1部分：总则》、《旋转电机 定额和性能》等。
主变压器和发电机的中性点接地方 式
contents
目录
• 中性点接地基本概念与重要性 • 主变压器中性点接地方式 • 发电机中性点接地方式 • 中性点接地方式对系统运行影响 • 选择合适中性点接地方式原则与建议
01 中性点接地基本概念与重 要性
中性点定义及作用
中性点定义

平丰电气6月6日山东平丰电气设备有限公司主要生产高中低压电力电气产品，我们将提供有价值的阅读，与中国电力电气企业共同成长。

——电力系统中性点接地方式是一个很重要的综合性问题，今天我们来聊一聊这方面的问题。

电力系统中性点是指三相绕组作星形连接的变压器和发电机的中性点。

电力系统中性点与大地间的电气连接方式称为电力系统中性点接地方式（即中性点运行方式）。

中性点非有效接地，发生单相接地时，因发生单相接地时由于不构成短路回路，接地电流被限制到较小数值，故又称为小接地电流系统；而中性点有效接地系统，接地电流很大，故又称为大接地电流系统。

我国电力系统广泛采用的中性点接地方式主要有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地及中性点直接接地三种。

电力系统中性点的运行方式不同，其技术特性和工作条件也不同，还与故障分析、继电保护配置、绝缘配合等均密切相关。

那么究竟采用哪一种中性点运行方式呢？这就要综合考虑到电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性的要求、电网的造价以及对通信线路的干扰程度等多方面因素。

为了分析这个问题，首先我们要了解中性点接地与否，在单相接地故障时，故障电压的情况。

1、中性点不接地如上图所示，当中性点不接地系统发生单相接地故障时，故障相电压为零。

非故障相相电压上升为线电压，为原来的1.732倍。

但线电压不变，对电力用户没有影响，系统还可以继续供电，一般可允许继续运行两个小时，此期间应发出信号，由工作人员尽快查清原因并解除故障，使系统正常运行。

故当线路不长、电压不高时，接地电流较小，电弧一般能自动熄灭，特别是35kV 及以下的系统中，绝缘方面的投资增加不多，而供电可靠性较高的优点突出，所以中性点宜采用不接地的运行方式。

当电压高、线路长时，接地电流较大。

可能产生稳定电弧或间歇性电弧，而且电压等级较高时，整个系统绝缘方面的投资大为增加。

上述优点便不存在了。

2、中性点经消弧线圈接地单相接地时，当接地电流大于10A而小于30A时，有可能产生不稳定的间歇性电弧，随着间歇性电弧的产生将引起幅值较高的弧光接地过电压。

应选择下列哪项数值？
（A）22kVA
（B）25kVA
（C）30kVA （D）28kVA
答案：[ C ] 2006年考题
解答过程：
根据电气工程电气设计手册（1）80页（3－1）公式
又根据《导体和电器选择设计技术规定》 DL/T5222-2005 第 18.1.4，式
18.1.4 消弧线圈的补偿容量，
b）装在电网的变压器中性点的消弧线圈，以及具有直配线的发电机 中性点的消弧线圈应采用过补偿方式。对于采用单元连接的发电机中 性点的消弧线圈，宜采用欠补偿方式。 C）系统中消弧线圈装设地点应符合下列要求：
应保证系统在任何运行方式下，大部分电网不得失去消弧线圈的 补偿。不应将多台消弧线圈集中安装在一处，并因避免电网仅装一台 消弧线圈。
18.1.4 消弧线圈的补偿容量，可按下式计算
Q
KIC
UN 3
= 1.35 × 22.2 ×35/1.732= 605.6KVA
其中 k 为补偿系数，过补偿取 1.35。k 的取值可根据DL/T5222-2005 第
18.1.6 条：装在电网变压器中性点的消弧线圈，以及具有直配线的发电机
中性点的消弧线圈应采用过补偿方式。 故选 D。
1 发电机及变压器中性点的接地方式
1．1 电力系统中性点接地方式
电力系统中性点的接地方式主要分两大类：中性点非直接接地和 中性点直接接地。
1.1.1 中性点非直接接地。
中性点非直接接地可分为三种形式： （1）中性点不接地。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，要求有较高的绝缘水平，不 宜用于110kV及以上电网。在6-63kV电网中，则采用中性点不接地 方式，但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。

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。

2.
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。

3.
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。

4.
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。

5.
中性点直接地：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）。

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关于船舶中压电力系统中性点接地的探究摘要：本文针对船舶中压电力系统中性点的接地方式展开调研、剖析和探究，详细论述了船舶中压电力系统四种中性点接地类型并对其各自的性质、优势和缺陷进行总结，希冀可以为推进船舶中压电力系统中性点接地的稳定性和安全性的提高提供参考性的建议。

关键词：船舶；压电力系统；中性点接地方式；研究中性点的接地工作是船舶中压电力系统正常运行的前提和保障，预防和控制接地发生短路、系统空开断路等风险的产生，进而确保压电力系统稳定和安全的运行。

一、中性点接地方式（一）中性点直接接地中性点直接接地也叫做大地电流接地，简而言之就是直接把中性点和大地连接起来。

船舶中压电力系统的中性点接地采用直接接地的方式，其突出优点是有效保持压电力系统相关设备的电压在安全范围内浮动，同时中心点的绝缘耐受电压能力尽量保持在最低范围里。

针对船舶中压电力系统，中性点直接接地的方式适用于高电压等级的电力系统。

中性点直接接地类型的缺陷也很明显，比如：当中性点使用单相电压接地模式时，压电力系统设备开关经常会出现的跳闸与掉闸故障，从而不能保证船舶供电的持续性。

另外，采用中性点接地采用直接相连的方式，容易干扰和影响船舶上的信号传输线路和设备，使信号传输路径混乱，出现噪声杂音，削弱信号传输效果。

（二）中性点不接地压电力系统中性点不接地是指中性点没有与大地直接连接，而是通过电容介质进行连接。

在船舶中压电力系统的初始阶段常常使用不接地方式。

中性点不接地方式相对直接接地方式具有更显著的优势和有利条件。

比如船舶中压电力线路遭遇雷电袭击时，其中某相电压故障不会对系统运行造成影响，设备因外电的闪掉故障能够自行清除，不会出掉阐或断闸故障，设备可以在短时间内维持运行，确保维修人员有足够的时间开展抢修工作，很大程度上加强了船舶中压电力系统运行的稳定性。

另一方面，中性点不接地方式简单便于维护，降低投入成本和材料损耗，以上这些优势的体现主要针对中性点线路较短的船舶中压电力系统。

许多厂家分不清发电机中性点接地用哪种接地方式不知道怎么推荐给客户，今天保定新思达电气给你个答案，分析下3种接地的适用范围。

发电机中性点接地一般采用不接地、高阻接地或经消弧线圈的方式。

1.发电机中性点不接地（1）发电机中性点的不接地方式单相接地电流应不超过允许值。

可以查电力标准标准DL/T620.( 2 ) 发电机中性点应装设电压为额定相电压的避雷器，防止在中性点的过电压。

( 3 ）适用于 125MW 及以下的中小机组。

2. 发电机中性点经高电阻接地方式（NS-FZ型发电机中性点接地电阻柜）( 1 ）发电机中性点经高电阻接地作用①限制过电压不超过 2 . 6 倍额定相电压；②限制接地故障电流不超过 10 -1 5A ; ③为定子接地保护提供电源，便于检测。

发电机内部发生单相接地故障要求瞬时切机时；宜采用高电阻接地方式。

为减小电阻值，电阻器一般接在发电机中性点变压器的二次绕组上，用于限制过电压及过大接地故障电流，电阻值的选择应保证接地保护不带时限立即跳闸停机。

部分引进机组也有不接配电变压器而直接接人数百欧姆的高电阻。

( 2 ）发生单相接地时，总的故障电流不宜小于3A以保证接地保护不带时限立即跳闸停机。

( 3 ）适用于 200MW 及以上的大机组.3. 发电机中性点经消弧线圈接地方式（NS-XHB型发电机中性点消弧线圈接地装置）( 1 ）对具有直配线的发电机，宜采用过补偿方式；对单元接线的发电机，宜采用欠补偿方式。

( 2 ）经补偿后的故障点单相接地电流值不得大于允许值；因此可不跳闸停机仅作用于信号。

( 3 ）消弧线圈可接在直配线发电机的中性点上，也可接在厂用变压器的中性点上。

当发电机为单元连接性时则应接在发电机的中性点上( 4 ）适用于单相接地电流大于允许值的中小机组缸200MW 的大机组要求能带单相接地故障运行时。