发电机中性点接地作用,发电机中性点接地的方式(2)

作者:老电工时间:2017-07-14 09:12:21

当发电机端外部元件发生单相接地故障等不对称性故障时,同发电机内部接地故障一样,或由于弧光过电压,或由于电容电流超过一定数值,将对发电机和其它设备造成损害。由于上述原因,发电机中性点要采取不同的接地方式,主要目地是防止发电机及其它设备遭受不对称故障的危害。

具体有以下几方面:

1.当发电机外部故障时,限制定子一点接地时最大接地电流从而限制定子线圈的机械应力。

2.限制故障点电流或故障时间,把故障点的损伤控制到最小。

3.限制故障时的稳态和暂态过电压大小在安全数值以下,防止设备绝缘遭受破坏。

4.提供选择性好、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择地断开故障发电机。

一、发电机中性点接地作用

中性点接地叫工作接地:是指发电机、变压器的中性点接地,主要作用是加强低压系统电位的稳定性,减轻由于一相接地,高低压短接等原因产生过电压的危险性。

中性点接地和不接地的比较。

按照标准,400V电网有中性点不接地、接地、中性线重复接地三中运行方式,具体实施中也是各择其需,各择其好。这三种方式各有优缺点,哪个更好一点?只能从需要角度看,满足了使用需求就是好的。例如,假定某电网要使用漏电保护器,那么电网中性点就必须接地,而且只能中性点一点接地。因为只有这样才能满足使用漏电保护器的要求。再例如,假定某电网的一些用电设备有特殊要求,电网中性线必须重复可靠接地,那么成本再高也只有这样做。

中性点不接地系统的缺点是会造成中性点偏移,影响电压质量的稳定,但中性点不接地系统的优点也是明显的。

1、由于电网不接地,电网安装支撑物避免了常年承受电网电压,大大降低了电网安装支撑物因常年承压而击穿,形成接地点的机率。

2、由于正常时电网不接地,当电网相线偶尔发生接地时,形不成大的泄漏电流。因此用电损耗小,造成触电伤亡,漏电火灾的可能性也小。

3、由于正常时电网不接地,当电网偶尔出现接地时,这个信息很容易被监测出来,这样就为实施网地绝缘监控铺平了道路。

我们国家110KV及以上系统普遍采用中性点直接接地系统(即大电流接地系统)。

35KV、10KV系统普遍采用中性点不接地系统或经大阻抗接地系统(即小电流接地系统)

380V/220V低压配电系统按保护接地的形式不同可分为:IT系统、TT系统和TN系统。

IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地,而用电设备的金属外壳直接接地。即:过去称三相三线制供电系统的保护接地。

TT系统的电源中性点直接接地;用电设备的金属外壳亦直接接地,且与电源中性点的接地无关。即过去的三相四线制供电系统中的保护接地。

TN系统,在变压器或发电机中性点直接接地的380/220V三相四线低压电网中,将正常运行时不带电的用电设备的金属外壳经公共的保护线与电源的中性点直接电气连接。即过去的三相四线制供电系统中的保护接零

TN系统的电源中性点直接接地,并有中性线引出。按其保护线形式,TN系统又分为:TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统等三种。

(1)TN-C系统(三相四线制),该系统的中性线(N)和保护线(PE)是合一的,该线又称为保护中性线(PEN)线。它的优点是节省了一条导线,缺点是三相负载不平衡或保护中性线断开时会使所有用电设备的金属外壳都带上危险电压。

(2)TN-S系统就是三相五线制,该系统的N线和PE线是分开的,从变压器起就用五线供电。它的优点是PE线在正常情况下没有电流通过,因此不会对接在PE线上的其他设备产生电磁干扰。此外,由于N线与PE线分开,N线断开也不会影响PE线的保护作用。

③TN-C-S系统(三相四线与三相五线混合系统),该系统从变压器到用户配电箱式四线制,中性线和保护地线是合一的;从配电箱到用户中性线和保护地线是分开的,所以它兼有TN-C系统和TN-S系统的特点,常用于配电系统末端环境较差或有对电磁抗干扰要求较严的场所。

二、发电机中性点接地的几种方式

发电机中性点几种接地方式及各自特点:

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。

三、发电机中性点的主要作用

中性点变压器通常一次侧串联入发电机中性点接地线,二次侧连一个小电阻,这样一来,一方面,二次侧的小电阻可以使得一次侧呈高阻抗,限制发电机接地电流;另一方面,二次侧可以为发电机保护继电器提供相关信号,为继电器保护动作提供判据。

发电机中性点运行方式有中性点不接地、小阻抗接地、高阻抗接地、消弧线圈接地。

不同的发电机中性点运行方式对不同的发电机定子接地方式的保护效果影响很大,其中的外部注入低频定子接地保护,能够适应各种不同中性点接地的发电机,不但能够反映定子绕组的接地故障,而且能够反映定子绕组回路对地绝缘降低。

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