发电机中性点接地方式及作用综合
电力系统的中性点接地方式
电力系统的中性点接地方式电力系统中发电机绕组通常用Y联结、变压器高压绕组通常Y联结，Y联结绕组中性点统称电力系统中性点。
中性点接地方式有直接接地、不接地和经消弧线圈接地。
中性点接地方式要综合考虑电力系统的过电压与绝缘、继电保护与自动装置的配置、短路电流、供电可靠性。
中性点直接接地方式，系统发生单相接地故障时短路电流很大；中性点不接地和中性点经消弧线圈接地方式，系统发生单相接地故障时短路电流小。
1.中性点直接接地系统110kV及以上电网采用中性点直接接地方式。
实际运行时电网中性点并非全部同时接地，只有一部分接地，即合上中性点接地刀开关，其余则不接地即拉开其中性点接地刀开关。
系统单相接地时短路电流在合适范围，满足继电保护动作灵敏度需要，但不能过大。
一般单相短路电流不大于同一地点三相短路电流。
此系统正常运行时，系统中性点没有入地电流或只有极小的三相不平衡电流。
当发生单相接地时，短路电流足够大，继电保护装置动作，迅速切除故障电路；系统非故障部分仍正常运行。
接地故障线路停电，可在线路加装自动重合闸装置，如发生瞬时性接地故障，重合闸成功，停电约0.5s，系统供电可靠。
单相接地电流较大，对邻近通信线路电磁干扰较强。
我国380/220V三相四线系统，中性点直接接地。
2.中性点不接地系统我国3kV、6kV、10kV、35kV系统，当单相接地时根据电容电流中性点不接地，具体规定为3～6kV电网单相接地电容电流不大于30A；10kV电网单相接地电容电流不大于20A；35kV电网单相接地电容电流不大于10A。
因中性点未接地，当发生单相接地时，只能通过线路对地电容构成单相接地回路，故障点流过很小的容性电流（电弧）自行熄灭。
同时，系统三个线电压对称性未变化，用电设备正常工作，可靠性高。
规程规定，中性点不接地系统发生单相接地故障可继续运行2h，在2h内找到接地点并消除。
单相接地时电容电流近似计算公式如下：对架空线IC=UL/350；对电缆IC=UL/10。
发电机中心点接地变压器的作用
为什么要装设发电机中性点接地变压器1.高电阻接地,可以限制接地电流,还可以适当减少接地过电压,但是没有必要弄一个很大的高电阻直接接到发电机中性点与大地之间.而是弄一个小电阻,再弄一台接地变压器,接地变压器的原边接中性点与地之间,副边接上一个小电阻即可,根据公式,一次侧呈现的阻抗等于二次侧电阻乘以变压器变比的平方,所以有接地变压器,可以用一个小电阻来发挥一个高电阻的作用.2.发电机接地的时候,中性点对地有电压,这个电压等于就加在了接地变压器的原边,那么副边自然能感应出一个电压,这个电压可以做为发电机接地保护的判据,即可以用接地变压器抽取零序电压.我本来的意思时,高阻接地方式,比中性点不接地的过电压要小,但相比中性点直接接地的话,短路电流小了,所以是一个折中的方法.这里短路电流小是相对与直接接地方式来说的.楼上师傅批评的是,如果相对与自然电容电流来讲,中性点经高电阻构成了回路,电阻再高也有了回路,所以肯定比中性点不接地时接地电流要大了,但是为了限制过电压,也只能这样.总之,过电压和过电流总是相互矛盾的.但也许限制过电压和限制过电流都是相对与中性点不接地的时候来说的,也就是相对与自然电容电流,小弟受教了,谢谢师傅!~经sutsosth师傅的批评,反省一下自己不大严谨的毛病, 阅读了相关专著,作个总结:对于各种接地方式的接地短路电流和弧光接地过电压的大小,一目了然,和大家分享.,.自己也学习了,..常用中性点接地方式: 不接地直接接地经高电阻接地经消弧线圈接地接地时短路电流: 较小最大较大最小(同脱谐度有关)接地弧光过电压: 最大最小较小较大(但过电压概率不高)关于PT开口三角电压对于中性点接地的110kv和220kv的大电流接地系统，发生单相金属性接地时开口三角的电压是100v，虽然电压都仍为相电压但开口三角的pt变比是110kv/1.732（根3，根号不好打）/100/3；所以发生单相接地是100v；对于10kv和6kv中性点不接地系统他的开口三角pt变比是10kv/1.732/100/1.732，所以发生单相接地时的电压也是100v。
发电机中性点接地方式的选择
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。
10kV发电机组中性点经电阻接地方式
中性点经电阻接地方式——适宜于以电缆线路为主配电网的中性点接地方式一、前言三相交流电系统中性点与之间电气连接的方式，称为电网中性点接地方式。
中性点接地方式是一个综合性的、系统性的问题，既涉及到电网的安全可靠性、也涉及电网的经济性。
中性点接地方式直接影响到系统设备绝缘水平的选择、系统过电压水平及过电压保护元件的选择、继电保护方式、系统的运行可靠性、通讯干扰等。
在选择电网中性点接地方式时必须进行具体分析、全面考虑。
我国110kV及以上电压等级的电网一般都采用中性点直接接地方式，在中性点直接接地系统中，由于中性点电位固定为地电位，发生单相接地故障时，非故障相的工频电压升高不会超过1.4倍运行相电压；暂态过电压水平也相对较低；故障电流很大继电保护装置能迅速断开故障线路，系统设备承受过电压的时间很短，这样就可以使电网中设备的绝缘水平降低，从而使电网的造价降低。
这里对中性点直接接地系统不做过多的讨论，下面主要讨论6~35kV配电网的接地方式。
配电网中性点的接地方式主要可分为以下三种：●不接地●经消弧线圈接地●经电阻接地自1949年至80年代我国基本上沿用前联的规定，6~35KV电网均采用中性点不接地或经消弧线圈（谐振）接地方式。
近10多年来沿海一些大城市经济飞速发展，电网的容量和规模急剧扩大，配电线路逐步实现电缆化，系统电容电急剧增加、特别是近几年大规模城市电网改造，电缆线路逐步代替架空线路，电网结构大大加强。
在电缆线路为主的城市电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式，因单相接地过电压烧坏设备的事故概率大大增加，为了解决这一矛盾，许多城市电力部门广泛考察了国外配电网的中性点接地方式，结合本地电网的具体情况，经过充分的分析、研究，发现采用中性点经低电阻接地方式是解决这一矛盾的有效措施，20世纪80年代后期开始在、试用、推广，并很快推广到其他城市（如、、、、、天津、、、工业园区、、讪头、、、等），同时，也在发电厂，机场、港口、地铁、钢厂、有色金属冶炼厂等行业被广泛采用。
发电机中性点接地方式及作用
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。
发电机中性点接地方式及作用综合2汇编
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。
1.电力系统中性点接地方式
本章分析电力系统中性点常用接地方式 的特点及适用范围
* 概述
一、定义
中性点：电力系统三相交流发电机、变压器接成星形绕组的公共点。
二、种类
1．中性点不接地 2．中性点经消弧线圈接地 3．中性点直接接地 前两种又称中性点非直接接地系统，也称为小接地电流系统。后一种称为大接 地电流系统。
（线电压）
（线电压）
U wd 0
结论： 故障相对地电压为零，非故障相对地电压为线电压， 中性点对地电压为相电压。 下一页
U
N
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返
回
2．电流情况：
W相接地时，三相电容电流不对称。W相电容电流为零，其他两相电容 电流的有效值为： Icu=Icv=ω CUx。 其中：Ux—相电压；ω —角频率；C—相对地电容。 这时三相电流之和不在为零，大地有电流流过，W相接地处的电流简称 为接地电流，用 I c 表示。则：I c ＝－（ I cu ＋ I cv ） 经计算接地电流的有效值为：Ic＝3ω CUx，而正常运行时的一相对地电 流为：Ic＝ω CUx。可见单相故障时的接地电流等于正常运行时一相对 地电容电流的三倍。由于对地电容与线路的结构和长度有关，很难得 到C的参数。 故实用计算可按下式计算：
3．过补偿
（1）特点：过补偿是使电感电流大于接地电流，即 IL>Ic，，调谐度K>1，脱谐度V<0。单相接地故障接地处 有感性过补偿电流（IL－Ic），这种补偿方式不会有上 述缺点。因为当接地电流减小时，过补偿电流更大，不 会变为完全补偿。另外，即使将来电网发展，原有的消 弧线圈还可以使用。 （2）应用：装在电网中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。 （3）消弧线圈的装设位置：在发电厂发电机电压侧的消弧 线圈可装在发电机中性点上，也可以装在厂用变压器中 性点上，当发电机与变压器为单元接线时，消弧线圈应 装在变压器中性点上，6～10KV消弧线圈也可装在调相机 的中性点上。
发电机中性点接地方式选择
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。
发电机中性点接地方式的优缺点分析
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。
主变压器和发电机的中性点接地方式
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
发电机中性点接地方式及其定子接地保护的探讨
电 力 系统 中 最 为 重要 的 设 备 就 是 发 电机 ．它 是 直接 将 能 量 转 换 为 电能 的 设 备 ， 它 的安 全 稳 定 运 行 直 接 影 响 着 电 力 系 统 的稳 定 经 济 运 行 。一 般 来说 发 电 机 最 常 见 的故 障 大 多为 电
流 烧 坏 问题 是 ， 其 铁 芯 的修 复 难 以进 行 ， 对于消弧 线圈而言 。
展， 实现 电力 企 业 的稳 定 运 行 。
【 关键词 】 发 电机 ； 中性 点； 接地 方式； 定子接地保护 【 中图分类号 】 Ｔ Ｍ３ １ 【 文献标识码 】 Ａ
【 文章编号 】 １ ０ ０ ６ — ４ ２ ２ ２ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ３ — ０ １ ５ １ — ０ ２
其 作 为一 种 铁 芯 可 以调 节 电感 线 圈 。发 电机 通 过 与 中性 点及
大地 之 间 的连 接 ， 构成 消弧 线 圈接 地 系统 ， 在 消弧 线 圈接 地 系 气故 障 ， 发 电机 定 子接 地 就是 其 中 的 一种 。 发 电机 发 生 定子 接 统运 用 的过 程 中 ， 可 以 为 电 流提 供 一 个 感 应 电 流 。 有效补偿 中 地 故 障 就 是 说 发 电机 定子 绕 组 回路 或 与 定 子 绕 组 回路 直接 相 性 点 不接 地 系统 中所 发 生的 接 地 电容 电流 ．使 运 行 系统 的单 连 的 导 体 与 机 架 等 与 地 端相 连 的 设 备 发 生接 地 短 路 当发 生 向接 地 故 障控 制 在 发 电机 允 许 的 单 向故 障 电流 之 中 ．并 在 最 接地短路 故 障时 。 接地 电流将经过故 障点 、 三 相 对 地 电容 、 三 终 程 度 上 实 现 了 接 地 电 弧 自动 熄 灭 的 目 的 ． 防 止 了 接 地 电 流 相 定 子 绕 组 形 成 通 路 ，在 电 流 较 大 的 情 况 下 ，故 障 点 产 生 电 烧 毁 定子 线 圈及 铁 芯 的 现 象 。 提 高 了发 电 系统 的 可 靠 性 ． 同 时 弧， 这 种 现 象 的 出现 会 造 成 定 子 电 阻 以及 定子 铁 芯 的 烧 伤 ． 更 也 为 故 障 的 维 修 提供 了 良好 支持 。 为 严 重 的 会 造 成 匝间 短 路 。所 以 ， 在 发 电机 工作 的过 程 中 ， 为 ３ 发 电机 中性点接地 方式的选择及保护措施 了保 证 系统 的 安 全 性 ， 需要 使 发 电机 定 子 中性 点进 行 接 地 ． 并 在 整 个 过 程 中 间 电流 控 制 在 一 定 的 范 围 之 内 ，使 故 障 点 在 不
中性点接地方式6
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
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。
三种发电机中性点接地类型
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。
发电机中性点接地方式选择研究
发电机中性点接地方式选择研究摘要：分析表明，单相接地产生的电容电流会燃烧堆芯。
描述了发电机柱点接地的作用。
了解几种主要的中性接地方式。
为两个主要的接地方式在我国目前使用的,应当考虑所有因素,诸如故障电流、过电压和组成,保护接地,并选择最好的接地方式根据国家和国际经验。
关键词：发电机；中性点接地方式；变压器；消弧线圈；前言因为电力系统的迅速发展，作为电力系统动力的发电机组容量显得十分重要。
接地故障发电机定子绕组的保护问题越来越关心的大容量发电机的出现是由于增加电容电流容量的引擎和定子电流的接地故障,接地故障点进行电容电流发电机中性点运行方式。
1、关于中性点接地方式的演变20世纪70年代初，捷克共和国研究所举行了单相发电机允许漏电的科学实验，漏电电流的规定:允许故障电流和时间长短，如五次试验内发生铁芯二次烧结，就是存在故障的。
1.1直接接地方式当单相接地问题故障时，接地弧过电压最低。
此外，地面保护是最简单的。
但是，大机组的电压水平和容量都大大提高了，即使继电保护由于接地故障电流过大而迅速切断，也会对发电机造成损坏。
1.2经低阻抗的接地方式单相接地电流可能部分受到发电机低阻抗接地操作的限制，但选择其电阻是为了给继电器保护装置提供足够的电源。
故障点接地电流幅值至少为100A。
在这种接地电流下，继电保护可以迅速关闭电机，但铁芯不可避免地会严重烧伤。
1.3不接地的运行方式如果中性点发电机不在地面上运行，发电机应连接到发电机/变压器单元。
在C0电容(包括C0、变压器和电容的电容发生器母线电容C0)电容的影响下，90度相位的电压领先于大多数电容电流。
三相电流之和为零。
单相接地故障时，假设A相为A相：故障点的零序电压为在非故障相中流向故障点的电容电流为从上式可以得出，计算出300Mw机组的发电参数:发电机u=20kV，电容器C0= 0.224芯，结果为SI = 2.44 A(不含主变压器等容电流)。
或者中性的,只要符合条件,地面接地单相发电机,故障电流发生器中立的方式更加严重,因此这种操作方式不适用于大容量单位,特别是在一些大型发电机以及三峡水利电容的相对较多,例如三个电容电流发生器为30A左右,远远超过目前的安全许可。
发电机中性点接地方式
经高阻接地与经消弧线圈接地的不同点
经高阻接地： 有效降低重燃弧过电压，且配置简单
定子接地保护的灵敏度较经消弧线圈 接地低 定子接地故障电流可能很大
经消弧线圈接地：
可有效减少接地故障电流
定子接地保护有更高的灵敏度
调谐要求高，配置难度大，存在谐振过电 压的危险
中性点位移电压、传递过电压、重燃弧过 电压
3）定子单相接地保护原则：保护动作区覆盖整个定子绕组（100%保护）， 且应有足够高的灵敏度。
选择接地方式的三条原则
1）接地故障电流原则：定子绕组单相Байду номын сангаас地故障电流不应超过安全电流，确保定 子铁芯安全。
2）过电压原则：定子绕组单相接地故障重燃弧暂态过电压数值要小，避免 故障发展为相间或匝间短路而威胁发电机的安全运行。
中性点接地装置的作用
作用一：通过补偿电容电流，限制接地故障电流过大，避免伤及定子铁芯
如果选择一种接地方式，使得In与Ic大小相近，且近似相反，故障电流If就可 以被大大消弱。
作用二：限制间隙性的定子单相接地故障电弧引起的积累性电压升高，从而限制 定子单相接地故障重燃弧暂态过电压
间隙性接地故障：指具有在短时间内反复地燃弧、熄弧、再燃弧过程的 接地故障。
THE END
发电机中性点的接地方式
重要性
随着发电机单机容量不断增大，对发电机安全运行的要求也越来越高。发 电机中性点接地方式的选择是涉及安全运行的一个重要方面。发电机中性 点接地方式与单相接地故障电流、定子绕组过电压、定子接地保护等问题 有着密切的关系 。
概况
美国、加拿大、法国等国家多采用经高阻接地方式。 我国早年学习苏联，大型水轮发电机中性点绝大多数是经消弧线圈 接地。 20世纪60年代末、70年代初丹江口水电站6台150MW水轮发电机采 用经消弧线圈接地方式； 20世纪80年代，葛洲坝19台125MW和2台170MW水轮发电机采用经 消弧线圈接地方式； 在此之后，我国逐渐向美国等西方国家学习，大型机组大多改为经 配电变压器高阻接地方式。比如，三峡，隔河岩，二滩，锦屏…..
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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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>（~）容性电流（以保证过电压不超过倍相电压即倍的线电压=）
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< uF
2.电容及电容电流计算：
＝(发电机厂家提供)；
1)发电机定子绕组三相对地电容C
of
2)10kV母线每100m三相母线电容电流约为(假设为260米高压连接母排)
＝
×=即三相对地电容 C
ol
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C
＝（经验值）；
02
4)主变低压侧三相对地电容20470PF即 uF
5) 阻容参数：单相电容 uF ，三相为 uF
发电机的三相对地总电容：C ＝++++=
发电机系统电容电流为：
I C =ω CU X ×103=2πf CU X ×103=314××10
6-×3×103=
2. 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。
按运行机组的耐压值为倍发电机额定电压，则健全相暂时过电压不宜超过倍相电压。
此时中性点接地电阻值为： Ω==≤-⨯⨯⨯⨯14.1859610713.15014.32121 fC R π
原边电压：kV U 5.101=
副边电压：V 1.02k U =
变比： 0095.0/5.101
.012===N N K 变压器容量：KVA kVA S K I U C 3045.244.126.35.101
1⇒===⨯⨯ （K 1——过负荷系数，查曲线。
按t=1h 选取，≤K 1≤） 变压器低压侧接入电阻值：22
222S PU
RK R -=（P ——变压器总损耗，W ） 忽略变压器损耗，得接地变二次侧电阻Ω==168.022RK
R 电阻器短时通流（60s ）： A R U I 345168
.0310022=⨯== 为确保接地总电流最大I max <15A
R> U 线/√3I MAX =*15=404 欧
I 2
总=I 2R +I 2C <I 2MAX （15A ）2
3. 配套选型设备型号及数量：
a. 电阻片型号规格：，数量2台。
b. 单相干式接地变压器DKDC-30kVA/：系统最高电压12kV，额定电压，额定容量30kVA，变比
和精确等级±%/，AN，数量2台。
c. 电流互感器：53*15 200/5, 20VA 布置在接地变二次侧，数量2台。
d. 单相隔离开关 GN19-12/630：系统最高电压12kV，额定电压，电流630A配手动操作机构，
数量2台。
e. 冷板外壳，户内，1450X1200X1800mm (参考) ，数量2台。
备注：低压过电压保护设备，用于保护变压器及二次回路，不属于中性点接地装置；从接地变压器至发电机中性点的连接电缆我方不予提供。
4. 执行标准：
DL/T 780-2001 配电系统中性点接地电阻器
GB 50150—1991 电气装置安装工程电气设备交接试验标准
GB —1997 高压输变电设备的绝缘配合
GB763-90 交流高压电器在长期工作时的发热
GB 高电压试验技术
GB6450 干式电力变压器
GB 4208（93）外壳防护等级
GB1028—1997 电流互感器
IEC289—1998 相关部分
IEEE32—1972标准（1991年重新颁布）相关部分。