发电机中性点消弧线圈
用试验的方法检验发电机中性点消弧线圈参数
额定 电 流 １５ １６ １７ １９ ２ ０ ２２ ２４ 、 ．３ ．７ ．２ ．９ ．６ ．６
机零 序 电压 的定 子 接地 保 护 的定 值 选 取 以及 工 作特 性 。而通 过计算 的方法 解决上 述 问题 ， 受原 始参 数精 确度 、 取数 学模 型 准确 程 度 等影 响 ， 难 保 证 其 正 选 很
中图 分 类 号 ：Ｍ ０ 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：０３— ９４ ２ ））５ ０４ ３ Ｔ ３７ Ｂ １０ ６ ５ ｛（７ ０ —０８ 一ｏ Ｘ
随着发 电机组 容量 的增大 ， 使发 电机 定子三 相 将 绕组 的对 地 电容增 加 ， 电 机 发生 单 相 接 地 故 障 时 ， 发
经 补 偿 后 电流 ： 投人 发 电机 中性 点 消弧 线 圈 刀
闸 ， 新加压 试 验 ， 补 偿 之后 的 电流 ： 接 头在 ４ 重 测取 分
图 １ 一次 系统 图
・
—
５位 置 电 流 ０ ６ ９Ａ 分 接 头 在 ２—３位 置 总 电 流 ．０ ：
８ ・ ４
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但是 ， 消弧线 圈 的工 作状态 不 仅影 响发 电机 的安
消弧线 圈参数 见表 ｌ 。
表 １ 消 弧 线 圈 参 数 分头 位 置 ２ ３ ４—５ ５—６ ６— ７ ８ ９ —３ —４ ７ —８ —
全 接地 电流 ， 同时 与 电机 系统 外 接 地 时传 递 电压 、 发
确性 。
２ 发 电机 中性点参数调整及验证试验
２ １ 发 电机单 相接地 电流 试验 ．
发 电机 中性 点 经 消 弧 线 圈 接 地 时 ， 国标 Ｇ 按 Ｂ
浅析中性点经消弧线圈接地方式
浅析中性点经消弧线圈接地方式摘要：电力系统的中性点指的是发电机或者是变压器的中性点，从电力系统运行的安全性、经济性、可靠性以及人身安全等层面来考虑，通常采取的是经消弧线圈接地的具体运行方式。
所以，对于该种运行开展理论层面上的研究与分析就显得非常关键。
关键词：中性点；经消弧线圈；接地方式1.引言我国的配电网中性点重点采取三种接地方法：中性点不接地（对地绝缘）、中性点经电阻接地以及中性点经消弧线圈接地。
配电网在以往大多数采用的是中性点不接地的运行方式，以往的供电网络结构比较简单，系统的容量也不大，输电线通过架空线为主，因为受到大风、树叶以及雷击等因素的影响，单相接地故障是配电网当中产生概率最高的一种故障，并且通常是可以恢复的故障。
因为中性点不接地，即便是发生了单相金属性永久接地或者是稳定电弧接地，依然可以不间断进行供电，这是该种配电网的优势所在，这样能够很好的确保供电的可靠性。
但是伴随着我国供电系统的改造，电缆线路在不断的增多，配电网的接地电容在到达一定的数值之后，配电网的供电可靠性将会受到一定的威胁。
首先，在配电网产生单相接地的时候，接地电容的电流比较大，电弧难以熄灭，或许会发展成为相间短路；其次，在产生间歇性弧光接地的时候，容易产生弧光接地过电压，进而对整体配电网产生威胁。
为了改善这些问题，配电网中性点经消弧线圈接地是一项非常科学的对策，通过消弧线圈带来的感性电流来补偿故障点的电容、电流，使得配电网在产生单相接地故障的时候电弧可以在瞬间熄灭。
2.中性点经消弧线圈接地特征配电网中性点经消弧线圈接地是通过消弧线圈所带来的感性电流来对故障点的电容与电流进行补偿的，一定要采取过补偿的运行方式，即消弧线圈的感抗应该低于电网对地的容抗，这样可以利用调整消弧线圈分接头的方式实现。
因为人为的加设一个比电网接地电容电流稍微大一些、相位差是180°的电感电流，电容电流就可以被电感电流所补偿，通过接地故障点的电流，仅仅是补偿之后数值很小的残存电流，具备下述的特征：（1）配电网的运行可靠性较高。
电力系统中性点运行方式及其消弧线圈介绍
减方程法测量系统电容
U0 Un1
I n1
jC
U0 Un2
I n2
jC
R
C
I n1 U n1
I n2 U n2
U00 XC
•P a
33 g
消弧产品培训
单相接地故障时，利用谐振：
Un
1、消弧线圈靠近谐振点运行，使残流满足要求
2、接地解除后，需要及时调节消弧状态，使之远离谐振点 Rd
XL
XC
• 中性点接地产品 • 消弧线圈 • 小电阻
如何选择？
•P a
20 g
消弧产品培训 目前普遍接受的观点
1.选择消弧线圈还是小电阻需要综合考虑
2.在以架空线为主体的配电网中，外力或雷电造成的瞬时 单相接地故障占很大比例，在这类配电网中采用中性点经 消弧线圈接地方式的优越性是明显的；
3.在城市中心区，配电网以电缆线路为主，为解决经消弧 线圈接地方式出现的诸多问题，配电系统中性点采用小电 阻接地方式。
护一般都能迅速而准确地切除故障线路，且保护装置简单，工作可靠。• P a
10 g
消弧产品培训 中性点接地方式
2、中性点不接地
优点：可连续供电 缺点：接地电弧不易自行熄灭、绝缘水平要求很高
•P a
11 g
消弧产品培训
中性点接地方式
1. 在中性点不接地系统中，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。当中性点不接地的系统中发生一相接地时， 非故障相电压升高，接在相间电压上的设备的绝缘薄弱点很可能会被 击穿，而引起两相接地短路，将严重地损坏电气设备。
在中性点不接地电网中,单相接地故障占80%,随着单相 接地电容电流的增大，愈来愈多的接地故障不能自动消 除，间歇性接地电弧会在系统中引起过电压,采用谐振接 地(消弧线圈接地),消弧线圈产生的电感电流补偿了接地 点电容电流，降低了故障相电压恢复速度,使接地点电弧 自动熄灭，使系统自动恢复正常,发生稳定性单相接地时， 很小的残余接地电流并不会造成危险，系统仍可继续供 电，运行人员可在规定的时间内发现并处理故障.
发电机中性点接地方式及作用 综合2
发电机中性点接地方式及作用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。
(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)2.中性点直接接地：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）。
3.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。
4.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。
发电机中性点经单相变压器高阻接地接地装置设计及选型1.发电机中性点接地电阻的计算原则1)接地点阻性电流>（1.0~1.5）容性电流（以保证过电压不超过2.6倍相电压即1.5倍的线电压1.5U N=2.6U X）2)3A<接地点总电流<（10~15A），以满足保护灵敏度和不烧坏铁芯的要求；3)10kv 10MW发电机最大容性电流<4A C<2.1 uF2.电容及电容电流计算：＝0.7242uF(发电机厂家提供)；1)发电机定子绕组三相对地电容Cof2)10kV母线每100m三相母线电容电流约为0.05A(假设为260米高压连接母排)＝0.06829uF0.05×2.6=0.13A即三相对地电容 Col＝0.2uF（经验值）；3)发电机出口至升压主变低压绕组间单相对地等值电容为C024)主变低压侧三相对地电容20470PF即0.02047 uF5)阻容参数：单相电容0.1 uF，三相为0.3 uF发电机的三相对地总电容：C＝0.7242+0.06829+0.6+0.02047+0.3=1.71296uF发电机系统电容电流为：I C=ω CU X×103=2πf CU X×103=314×1.71296×106 ×10.5/3×103=3.26A2. 接地电阻值的选择：接入发电机中性点高电阻的大小，将影响发电机单相接地时健全相暂时过电压值。
消弧线圈各种补偿方式的分析及应用
在6~35kV 的电力系统中，供电电流会随着用户用电量的变化随时发生变化，当单链接电流大小超过限值时，就会产生电弧，进而影响电气设备的正常运行，甚至是损坏电器设备，为了达到降低或消除电弧，在电力供电网络系统中通常需要安装消弧线圈，即在中性点处通过消弧线圈接地，电网在此装置的补偿运行方式下工作可有效降低电弧所带来的损害。
下面对中性点经消弧线圈接地的原理进行简要介绍。
配电网络系统线路中中性点不直接接地，而是通过串联电感线圈后接地。
这种消弧方式其实是一种电流补偿装置，也就是一个维持平衡的过程，我们可以采取不同的补偿方式在电路中得到应用。
一般有三种，即完全补偿、欠补偿和过补偿，具体如下。
1完全补偿完全补偿就是要使电感电流I L 与接地电容电流I C 相等，在这种情况下接地点的电流几乎为零，因此在该种补偿方式下理论上不会产生电弧，也就不会出现弧光过电压状态，也就不存在电弧危害了，所以，从理论上来讲完全补偿方式是一种理想的补偿范式。
但是这种状态是一种理想状态，通常情况下并不能实现，在供电系统正常运行时，电感电流和接地电容的电流总是会出现不相等的情况，电源中性点和地面之间就会形成点位的偏移，形成电压，从而使得中性点消弧线圈和接地电容共同形成一个串联回路（见图1和图2）。
消弧线圈与接地电容构成消弧线圈接地系统W 相金属的串联电路性接地的简化等值电路图1图2应用戴维南定理，图3中的U̇N 等于消弧线圈从中性点断开后，中性点的电压，由式（1）确定：U N =U ̇U Y 1+U ̇V Y 2+U ̇W Y 3Y 1+Y 2+Y 3（1）式（1）中：Y 1=ωc 1；Y 2=ωc 2；Y 3=ωc 3；线路经完全换位后，c 1、c 2、c 3差别很小，U ̇N 数值较小。
在发生全补偿时，消弧线圈的感抗与三相对地电容容抗相等。
在U̇N 的作用下，图3所示的电路构成串联谐振，回路电流为I=U NR（2）中性点电位为U 0=LX L =U N RX L （3）消弧线圈的感抗通常是比较大的，而线圈的电阻此时相对比较小，在U N 不大的情况下中性点处电位U 0仍然会很高，U 0将在串联谐振回路中产生很大的电压落差，从而导致电源中性点对地电压迅速的升高，引起电压过量，这是不允许的，因此在实际中完全补偿方式，不是很适用。
中性点加装消弧线圈接地的优缺点有哪些呢？
中性点加装消弧线圈接地的优缺点有哪些呢？中性点加装消弧线圈接地的优点主要有:(1)提高电力系统的供电可靠性。
中性点经消弧线圈接地系统在发生瞬间单相接地故障时不断电。
消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线圈，当由于电气设备绝缘不良、外力破坏、运行人员误操作、内部过电压等原因发生电网瞬间单相接地故障时，接地电流通过消弧线圈呈电感电流，与电容电流的方向相反，可以使接地处的电流变得很小或等于零，从而消除了接地处的电弧以及由此引起的各种危害，自动消除故障，不会引起继电保护和断路器动作，大大提高了电力系统的供电可靠性。
当电力系统发生单相接地故障时，由于消弧线圈能够有力地限制单相接地故障电流，虽然非故障相对地电压升高V3倍，但三相导线之间线电压仍然平衡，因此也不会影响线路的运行，2h内不断电，电力系统可以继续运行。
此外，消弧线圈一般都设置自动跟踪补偿功能，设备也会自动报警，记录接地故障数据等信息，这样不仅有可以防止因故障产生的弧光高电压而导致用电事故的产生，而且提高了用电效率，在一定程度上提高了电网供电的可靠性，同时也减少了对其他通信系统等产生的危害。
发电机可以免供不对称负荷，特别是在电源紧张或停电后果严重时，有足够的时间启动备用电源或转移负荷，避免突然中断对用户的供电而陷人被动局面。
(2)对全网电力设备有保护作用。
中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时，接地电流与故障点的位置无关。
由于残流很小，接地电弧可瞬间熄灭，限制了电弧过电压的危害作用。
继电保护和自动装置、避雷器、避雷针等只能保护具体的设备、场所和线路，而消弧线圈却能使绝大多数的单相接地故障不发展为相间短路，变压器等设备可锐受短路电流的冲击，继电保护和自动装置不必动作。
(3)电磁兼容性好。
中性点经消弧线圈接地系统能有效地限制单相接地故障电流，中性点加装消弧线圈时缺点有:(1)电缆线路增加造成电网电容电流进一步增大，消弧线圈容量也随之增大，电网建设投资增加，经济性降低。
发电机中性点采用消弧线圈接地的分析及应用
２ 安全电流的概念
若接地电流较小将不会造成定子铁心烧损，为确保大
型发 电机安全 ， 应使单相接地故障处不产生 电弧或者使接
表 ２ 发 电机的安全 允许接地 电流值
据国外的研究表明， 发电机中性点经高阻 Ｒ 接地时， Ｎ 要满
ＳＵＮ ａ － ｈ Ｘｉ ｕ ｃ ｕ
（ ｉ ｘ ａａＧ ｎｒｔ ｎＣ ．Ｌｄ，Ｑｎｔｎ ｘ ５ ６ ７ ｈｎ） Ｎｎ ｉ Ｄ ｂ ｅｅａｏ ｏ ｔ． ｉ ｏｇｉ ７ １０ ，Ｃ ｉａ ｇａ ｉ ， ｇ ａ
１ 引言
定子绕组的单相接地 （ 定子绕组与铁心间的绝缘破 坏） 是发电机最常见的一种故障， 若单相接地故障电流较
机中性点接地方式由配电变压器改为消弧线圈所遇到的问题，结合ｌ ， ４ 发电机的相关参数计算及所进行的定
子接地 实验进行应用说 明。 关键词 ： 消弧线 圈； 欠补偿 ； 安全电流 ； 铁 心烧损 ； 对地 电容
中图分类号 ：Ｔ ３ Ｍｌ
文献标识 码 ： Ｂ
文章编号 ： １７—６３２０ ） －０ ８０ ６２ ３４｛０６ｚ ０３－４ ｋ
收稿 日期 ： ２ （ － ９ ２ ０１ ０ — ０ ６
作者简介 ： 孙显初 （９２ ）男 ， １７一 ， 工程师 ， 发电厂继 电保护技术管理工作 。 从事
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《 宁夏电力） ０６ ２ ０ 年增刊
地电弧 瞬间熄灭 ，这个不产生 电弧的最大接地 电流成 为发
表 ｌ 国产汽轮发电机定 子绕组 对地 电容 电流及单相接地 最大电容电流
容量 （ ｗ） Ｍ 电压（Ｖ 对地电容（ Ｆ 单相接地最大 电容电流（ ） ｋ） ） Ａ
有发电机直配线的电厂发电机中性点消弧线圈接地方式浅析
有发电机直配线的电厂发电机中性点消弧线圈接地方式浅析一、概述和配电网中性点接地方式一样，电厂发电机中性点接地方式的选择是一项重大的技术决策，它不仅涉及到系统本身的安全可靠性、过电压绝缘水平的选择，而且对通讯干扰、人身安全有重要影响。
有发电机直配线的电厂一般为60MW以下容量较小的电厂，发电机直配线一般为10kV或者6kV电压等级，相应的厂用母线电源由发电机直配线直接或经过电抗器引接，也有直接将厂用辅机接于发电机直配线上的。
二、发电机和厂用电系统的接地方式简介电厂发电机和厂用电系统的中性点接地方式一般有以下几种：不接地；经高电阻接地；经低电阻接地；经消弧线圈接地。
1中性点不接地方式电厂中的发电机系统根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T 620-1997）中有关系统接地方式中的规定“3kV～20kV具有发电机的系统，发电机内部发生单相接地故障不要求瞬时切机时，如单相接地故障不大于表1所示的允许值，应采用1/ 6不接地方式；大于该允许值时，应采用消弧线圈接地方式，且故障点残余电流也不得大于该允许值。
”以上实际就是电气设计中俗称的“4321”的规定。
厂用电系统中性点不接地在我国电厂中采用的最广泛，根据《火力电厂厂用电设计技术规定》（DL/T 5153-2002）中的规定，当厂用电系统的接地电容电流小于等于7A时，可采用不接地方式。
2经高电阻接地方式发电机系统当要求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。
电阻器一般接在发电机中性点变压器的二次绕组上。
常在一些大机组电厂中采用。
厂用电系统的中性点经过高电阻接地，目的是为了降低不接地系统中可能出现的异常过电压。
中性点电阻值的计算方法在《火力电厂厂用电设计技术规定》（DL/T 5153-2002）中有具体规定。
3经低电阻接地方式低电阻接地系统一般是厂用电系统的电容电流大于7A时使用，厂用电系统的中性点经过低阻值电阻接地，目的是为了增强保护跳闸的可靠性，一般采用的接地故障电流为100A～1000A。
中性点经消弧线圈接地运行方式
中性点经消弧线圈接地系统的运行方式
复习并导入新课
1、中性点不接地系统正常运行及 发生单相接地故障时的电流、电压 2、中性点不接地系统运行特点及 应用条件 3、分析接地点电弧与电流关系
任务4 中性点经消弧线圈接地的 三相系统
一、消弧线圈的工作原理 二、消弧线圈的构造 三、消弧线圈的补偿方式 四、消弧线圈的容量及配置
电网的变压器中性点和有直配线的发电机中性点 的XQ不宜采用欠补偿。
与升压T接为单元接线的G中性点的XQ，为了限制 电容耦合传递过电压以及频率变化等对G中性点位 移电压的影响，宜用欠补偿。
3、过补偿
IL>IC
用的最多
， k>1 ，v<0
IL-IC≤10A，电网发展后还能用
四、XQ容量及配置
五、中性点经XQ接地系统适用范围
一、消弧线圈的工作原理
具有铁芯的可调电感线圈（R小、X大）改变匝数可调节电抗。 装在G或T的中性点与地之间。
U U YU U V YV U W YW (UY ) Un YU YV YW Yn YYn——复导纳
j 1 L
1、正常运行时，XQ阻抗较大，Yn不计，若各相对地电容 相等则中性点Un=0，XQ中无电流。 2、W相接地时，则YW=∞>>YU、YV、Yn， U n U W 3、未接地相电压升高 3 倍，线电压不变
中性点经消弧线圈接地系统 发生单相接地时电路图
3、消弧线圈中的电流
XQ在 U W 作用下， L U W 有 I L U 通过XQ， I L
UN Qh kIC 3
式中：k—储备系数，1 .35（过补偿）
据Qh选台数，就地平衡原则，XQ分散安装、 分区运行。尽量装于送电端，使XQ切除可 能性小。
中性点经消弧线圈接地系统原理浅析
中性点经消弧线圈接地系统原理浅析摘要：中性点接地方式的选择，不仅影响电网的可靠性、经济性，同时对系统设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护方式等都有影响。
因此，对于不同电压等级的变压器，按其运行方式，采用的中性点接地方式就会有所不同。
当各级电压电网单相接地故障时，如果接地电容电流超过一定数值，在中性点装设消弧线圈，利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流，使接地故障电流减少，以致自动熄弧，保证继续供电。
关键词：中性点、单相接地、消弧线圈1、中性点有效接地系统中性点有效接地（大电流接地）：包括中性点直接接地和中性点经低阻接地。
中性点直接接地以后，中性点电位固定为零电位，发生单相接地故障时，非故障短路电流为零，非故障相对地电压不会升高；故障相电流的正、负、零序分量大小相等方向相同，故障相电压为零。
故障电流很大，继电保护一般能快速准确切除故障，系统设备承受过电压的时间较短。
因此，大电流接地系统可使整个系统设备绝缘水平降低，造价上相对比较经济。
主要适用于我国110kV及以上电网。
1.1中性点直接接地系统中性点直接接地是指将中性点直接接入大地。
这种系统中，当发生一相接地时，就会有除中性点以外的另一个接地点构成短路回路，接地故障相电流很大。
由于接地短路电流大，所以接地保护的选择易于实现，发生单相接地故障时，保护快速动作将故障线路切除，而系统的非故障部分仍可正常运行。
此种接地方式，一方面，单相接地时中性点电压为零，非故障相电压不升高，所以可按照相电压标准设计设备和线路对地电压，绝缘方面要求相对较低，属于经济型。
另一方面，由于接地故障时就需断开故障电路造成供电中断，须装设了自动重合闸装置，但对供电可靠性而言还是有一定影响。
2、中性点非有效接地系统中性点非有效接地（小电流接地）：包括中性点不接地、高阻接地、经消弧线圈接地方式等。
中性点非直接接地系统发生单相接地故障时，接地点将通过接地线路对应电压等级电网的全部对地电容电流。
电力系统中性点不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地、直接接地大全!
电⼒系统中性点不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地、直接接地⼤全!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。
电力系统的中性点运行方式
电力系统的中性点运行方式三相交流电系统的中性点是指星形连接的变压器或发电机中性点。
中性点的运行方式有三种：中性点不接地系统，中性点经消弧线圈接地系统和中性点直接接地系统。
中性点的运行方式主要取决于单相接地时电气设备绝缘要求及对供电可靠性要求。
1、中性点不接地的电力系统L系统正常运行时，如图1。
各相的对地电压均等于相电压，中性点对地电压为零。
各相的对地电容电流对称，其电容电流的向量和为零。
图1正常运行时的中性点不接地电力系统(a)电路图(b)相量图2.系统发生单相接地时，如图2。
接地相对地电压为零，非接地相对地电压升高为线电压，即为相电压的倍，接地相的电容电流为零，非接地相的对地电流也增大为倍，接地电流为正常运行时每相的对地电容电流的3倍。
图2单相接地时的中性点不接地电力系统(a)电路图(b)相量图2、中性点经消弧线圈电力系统当中性点不接地系统的单相接地电流超过规定值(3~IOkV 系统接地电流大于30A；20-63kV系统接地电流大于IOA)时，为了防止产生断续电弧引起过电压或造成短路，中性点应经消弧线圈接地，消弧线圈实际上就是电抗线圈。
发生单相接地时，各相对地电压电容电流的变化情况与中性点不接地系统一样。
消弧线圈对电容电流的补偿有三种方式：(1)全补偿IL=IC；(2)欠补偿ILVlC；(3)过补偿IL>ICo实际上都采用过补偿，以防止由全补偿引起的电流谐振，损坏设备或欠补偿由于部分线路断开造成全补偿。
图3中性点经消弧线圈接地的电力系统(a)电路图(b)相量图3、中性点直接接地的电力系统中性点直接接地系统发生单相接地时，通过接地中性点形成单相短路，产生很大的短路电流，继电保护动作切除故障线路，使系统的其它部分恢复正常运行。
由于中性点直接接地，发生单相接地时，中性点对地电压仍为零，非接地的相电压不发生变化。
发电机中性点
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。
中性点经消弧线圈接地方式的分析与探讨
中性点经消弧线圈接地方式的分析与探讨摘要：众所周知，对于电力系统来说，其中性点的接地方式对于电网安全性具有至关重要的影响。
目前，中性点经消弧线圈或者中性点经电阻接地方式是我国配电网常用接地方式之一，而且经过实践探索与研究发现，它所具备的优势越来越显著。
本文从论述消弧线圈的作用出发，针对性地对其接地方式展开深入剖析。
关键词：消弧线圈；中性点；接地故障；适用范围一、简述消弧线圈的作用简而言之，消弧线圈作为具有铁芯的可调电感线圈，通常会被安装于变压器或者发电机的中性点上。
当10kV系统发生单相接地故障的时候，中性点就会产生对地电压，此时电容电流流过消弧线圈，消弧线圈会抵消部分电容电流。
因此，合理地选择消弧线圈电感，便能够让接地电流变得很小。
二.中性点经消弧线圈接地的单相接地故障当发生单相接地时，如图1所示，中性点电压0将变为C，此时消弧线圈处于相电压下，如忽略线圈电阻，消弧线圈电流三.中性点经消弧线圈接地方式的适用范围分析在3~35kV电压等级的配电网中，中性点经消弧线圈接地方式已经得到了广泛应用。
它不仅能够迅速熄灭故障电弧，减少单相接地电流，还能防止间隙性电弧接地时产生的过电压。
在3~35kV电压等级配电网中，大部分故障都属于单相接地故障，比例可以达到总数的90%。
所以说，经消弧线圈接地方式可以有效地提高配电网供电的可靠性，这是由于故障发生时，接地电流不大，因此又被称作小电流接地系统。
这种接地系统在发生故障时，接地电流比较小,因此可以显著地减轻对附近通信线路以及信号系统的影响，这也是3~35kV电压等级配电网普遍使用这一接地系统的原因之一。
当中性点经消弧线圈接地的配电网发生单相接地情况时，非故障相对地电压将会增加至倍相电压，在这种情况下，虽然能够继续运行，可是要特别注意及时避免事故扩大化。
除此之外，小电流接地系统运用于配电网电缆线路时，在设备绝缘能力方面的投资将会显著增加，所以小电流接地系统在配电网中应用应经过综合评审、设计，在实地调研的基础上酌情考虑选定。
关于中性点经消弧线圈接地(谐振接地)的优点
中国矿业大学信电学院徐州和纬信电科技有限公司中国矿业大学电器安全与智能电器研究所关于中性点经消弧线圈接地（谐振接地）的优点1、单相接地电流的危害中性点非有效接地系统包括中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地（谐振接地）、中性点经电阻接地系统。
此类系统也常被称为小接地电流系统（不少文献将其俗称为小电流接地系统）。
中性点不接地系统的优点是单相接地电流较小，单相接地不形成短路回路，电力系统安全运行规程规定可继续运行1～2小时。
但是，长时间接地运行，极易形成两相接地短路，弧光接地还会引起全系统过电压。
特别是矿井电网，因其大部分为电缆供电，若单相接地电流较大，加之井下环境恶劣，故障多，高压电缆经常发生单相漏电或单相接地故障，且过大的单相接地电流经常引起电缆放炮和击穿现象，影响正常生产，并给矿井和人身安全带来严重后果。
2005版《煤矿安全规程》第457条规定：矿井高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过20A。
地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，必须装设有选择性的单相接地保护装置；供移动变电站的高压馈电线上，必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。
单相接地故障的主要危害包括：1）易造成二次故障。
配电网越大，电容电流越大，单相接地时接地电流越大。
接地点电弧不能自行熄灭，易形成稳定电弧，易发展成相间短路（电缆放炮），造成停电或设备损坏事故。
2）易产生单相电弧接地过电压。
当配电网接地电流大于5～10Ａ时，单相接地故障时可能出现周期性熄灭和重燃的间歇电弧。
间歇电弧将导致相与地之间产生过电压，其值可能达到2.5～3倍的相电压峰值。
3）易产生铁磁谐振过电压。
在相电压时PT 特性已趋于饱和拐点，当系统中运行电压偏高并出现某些扰动(如单相接地故障)，能使PT 饱和程度加剧，就有可能激发铁磁谐振过电压，致使母线电压互感器(PT)烧毁和熔断器熔断，严重威胁着配电网的安全和供电可靠性。
大量理论分析和试验结果表明，稳定性或间歇性电弧接地故障在故障开始时刻的冲击电流（单相接地电流的高频振荡衰减部分将比工频稳态值部分大几倍到几十倍）和过电压幅值最大。
发电机中性点接地方式及作用综合
发电机中性点接地方式及作用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。
(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)2.中性点直接接地：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）。
3.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。
4.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。
发电机中性点经单相变压器高阻接地接地装置设计及选型1.发电机中性点接地电阻的计算原则1)接地点阻性电流>（1.0~1.5）容性电流（以保证过电压不超过2.6倍相电压即1.5倍的线电压1.5U N=2.6U X）2)3A<接地点总电流<（10~15A），以满足保护灵敏度和不烧坏铁芯的要求；3)10kv 10MW发电机最大容性电流<4A C<2.1 uF2.电容及电容电流计算：1)发电机定子绕组三相对地电容C of＝0.7242uF(发电机厂家提供)；2)10kV母线每100m三相母线电容电流约为0.05A(假设为260米高压连接母排)0.05×2.6=0.13A即三相对地电容C ol＝0.06829uF3)发电机出口至升压主变低压绕组间单相对地等值电容为C02＝0.2uF（经验值）；4)主变低压侧三相对地电容20470PF即0.02047 uF5)阻容参数：单相电容0.1 uF，三相为0.3 uF发电机的三相对地总电容：C ＝0.7242+0.06829+0.6+0.02047+0.3=1.71296uF发电机系统电容电流为：I C =ω CU X ×103=2πf CU X ×103=314×1.71296×106-×10.5/3×103=3.26A2. 接地电阻值的选择：接入发电机中性点高电阻的大小，将影响发电机单相接地时健全相暂时过电压值。
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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。
3．消弧线圈接地的原理介绍
我公司生产的MRD-XHZF型调匝式发电机中性点接地消弧线圈就是通过开关、换档改变消弧线圈电感电流，实现消弧线圈等值电抗的变化。MRD-XHZF型调匝式发电机中性点接地消弧线圈的可调范围宽，对系统的适应能力强，补偿速度快，实现0秒补偿。它接于发电机(或变压器)的中性点与大地之间，构成消弧线圈接地系统。消弧线圈的作用是提供一个电感电流，补偿中性点不接地系统中单相接地时的电容电流,。由于感性电流和容性电流的相位相差180°，两者进行算术运算，抵消电网接地时的电容电流，使运行系统的单相接地故障电流就能控制在发电机允许的单相接地故障电流以内，可避免电弧重燃而造成间隙性接地过电压,。对发电机来说,还可以防止大接地电流烧毁定子线圈和铁心。使发电机能带单相接地故障电流运行一段时间，提高系统可靠性，也便于维修人员排除故障。
4、执行标准3
联系人：张占伟电话：15931295372 / 18931223804
传真：0312-3110105邮箱：751866174@
MRD-XHZ系列发电机中性点消弧线圈接地补偿装置
1．前言
在电力系统中，发电机的中性点是否接地及如何接地运行，涉及技术、经济、安全等多个方面，是一个综合性的问题。根据不同的运行要求采用相应的接地方式，为保证人身和设备的安全，有必要加强对电气设备中性点接地方式的研究，以便确定一个既安全可靠又有利经济运行的接地方式。
表1
发电机定子绕组单相接地故障电流允许值
发电机额定电压（kV）
发电机额定容量（MW）
故障电流允许值（A）
6.3
≤50
4
10.5
汽轮发电机
50～100
3
水轮发电机
10～100
13.8～15.75
汽轮发电机
125～200
2
水轮发电机
40～225
18～20
300～600
1
*对于氢冷发电机接地电流允许值为2.5A
发电机中性点接地方式直接影响到供电的可靠性、线路和设备的绝缘水平，以及继电保护装置的功能等。随着电网运行指标的要求日益提高，中性点接地方式的正确选择就更加重要。
发电机中性点采用非直接接地方式。发电机定子绕组发生单相接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小得多，所以称这种系统为小接地电流系统。接地点流过的电流是发电机本身引出回路所连接元件（主母线、厂用分支线、主变压器低压绕组等）的对地电容电流。当超过允许值时(允许值参看表一)，将烧伤定子铁芯，进而损坏定子绕组绝缘，引起匝间或相间短路，故需要在发电机中性点采取经消弧线圈或高电阻接地的措施，以保护发电机免遭损坏。
5.3技术性能指标
5.3.1适用电压等级:6KV、10KV、13.8~15.75KV、18~20KV
5.3.2调节级数:根据消弧线圈的容量及调整范围，设有9档无载手动调节，或电动调节。可根据客户要求设计档位数及级差。
5.3.3绝缘等级H
5.3.4伏安特性起始饱和电压≥1.15额定相电压
5.3.5单相接地故障时脱谐度≤+30%（与接地残流设定值有关）；
4．执行标准
本产品的设计满足以下标准：
(1)SDGJ14《导体和电器选择设计技术规定》
(2)GB311.1《高压输变电设备的绝缘配合》
(3)GB/T16927.1～6《高电压试验技术》
(4)GB50150《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
(5)GB4208《外壳防护等级的分类》
(6)GB6450 《干式电力变压器》
6.选型及外形
6.1选型说明
6.2产品外形
产品外形随设计会有所变化，以实际项目图纸为准
7.售前与售后服务
可协助用户测量配电网的对地电容电流最大值，确定消弧线圈的补偿容量。协助用户现场安装调试，负责对用户进行原理、使用及维护等方面的培训，定期对用户进行回访，指导并协助用户进行年度维护。
5.2.1海拔高度不超过2000米；
5.2.2空气相对湿度不大于90%，无导电尘埃存在；
5.2.3不含有腐蚀金属和破坏绝缘的气体以及蒸汽的场所；
5.2.4环境温度-5℃～＋40℃，通风状态良好；
5.2.5无火灾、爆炸危险；
5.2.6无剧烈振动和冲击,垂直倾斜度不超过5度的场所.
注：有特殊要求请在订货时说明。
2．发电机中性点接地方案介绍
发电机中性点接地方式的选择，须考虑过电压对绝缘的损伤、定子单相接地电流对铁芯的损害、定子接地保护的配置和出口动作方式、接地装置的设计制造和系统经消弧线圈接地、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。
(7)DL/T620-1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》
(8)DL/T593-1996 《高电压开关设备的共用订货技术条件》
(9)GB 11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》
5．技术参数
5.1使用范围
该装置适用各类汽轮发电机、水轮发电机中性点经消弧线圈接地系统。
5.2使用环境
以上几种接地方式各有优缺点，目前，国内和国际上对于大型发电机组，更被广泛采用经高阻接地以及经消弧线圈接地等接地方式。
随着我国中小型电厂的改造和建设过程中，因供电范围大、设备多，供电系统的电容电流常比较大，以发电机电压母线直接供电的发电机组来说，其单相接地故障电流远远大于发电机单相接地故障电流的允许值,对发电机的危害很大。同时,供电系统又要求发电机能带单相接地故障运行一段时间(一般不大于2 h) ,因此,在新建此类电厂时，一般考虑在发电机或厂用变压器的中性点上加装消弧线圈。