发电机中性点

高压电器设备
中性点经电阻接地 随着现在机组容量的不断增大，电容性电流也不断的增大， 目前100万容量机组大型火力发电厂电容性电流已超过10A。 100万容量核电的电容性电流也已超过10A。要将电容性电流补 偿到不跳闸的值显得越来越困难，因此发电机回路中性点也可 采用电阻接地。为了使发电机回路在发生单相短路故障的时候， 保护动作，发电机停机。并保证IR=（1~1.5）Ic，可以限制内 部过电压不超过2.6倍。
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接地变的一次电压取发电机的额定电压，二次电压U2可取 100V或200V。当二次电压取220V，而接地保护又需要100V时， 可在电阻中增加分接头。接地变的容量S按S≥U22/(3R)选择，接 地变的型式一般选择干式变压器。
部分引进机组也有不经过接地变而直接接入数百欧姆的高电阻。 发生单相接地故障时，总的接地故障电流不宜小于3A，以保证 接地保护不带时限立即跳闸停机。
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广东平海电厂一期工程2台1000MW火电机组 ：
系统条件：发电机出口装设断路器，厂变高压侧采用△接线方 式。
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接地设备型式：单相干式变压器 一次侧电压：27kV 二次侧电压：240V 频率：50Hz 绝缘水平：1min工频耐受电压118kV（有效值） 额定雷电冲击耐受电压215kV 二次侧接地电感：系统单相电容值为 <1>发电机定子线圈每相对地电容为C1约为0.284μF <2>励磁变线圈每相对地电容C2=0.005μF
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中性点经消弧线圈接地 以通过单相故障电流而不烧伤定子铁心确定发电机所能承 受的故障电流。随着现在机组容量的不断增大，电容性电流也 不断的增大，目前30万以下容量的中型机组的电容性电流的电 容性电流也超过2A，不接地系统已经不能满足要求，但是由于 容性电流也不是很大，故在发生单相短路之后，为了减轻铁芯 的烧毁程度，可采用消弧线圈的接地方式，通过消弧线圈的感 性电流将系统本身的电容性电流补偿到上表所要求的值，从而 不要求瞬时切机，能使负荷有计划的转移，不会对系统产生强 冲击，在以前系统容量较小的时期对系统的稳定运行有益。
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<3>离相封闭电线 主回路封闭母线 60米 C3=1.19×10-10F/M×60=0.00714μF △ 连接回路封闭母线40米 C4=1.12×10-10F/M×40=0.00448μF 分支回路封闭母线 PT 2米 励磁变分支 10米 厂用分支 28米 C5=4.25×10-11F/M×40=0.0017μF <4>主变低压线圈对地电容：C6=0.0338μF <5>高压厂变高压线圈对地电容：C7=0.02786μF <6>出口短路器对地电容：C8=0.13+0.26=0.39μF <7>总对地电容值 ΣC=C1+C2+C3+C4+C5+C6+2XC7+C8=0.78184μF 三相对地总容抗：
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大不对称短路引起的工频过电压
系统图
此时就算产生间歇电弧接地过电压，由于中性点 电阻与系统对地容产生平衡（IR=（1~1.5）Ic）的震 荡回路也能迅速的形成振荡回路，释放能量，而使非 故障相的过电压限制在第一次震荡过程中可能出现的 最高电压即约2.6倍相电压以下是，限制发电机电压系 统发生弧光接地短路时所产生的过电压不超过额定电压的2.6倍， 以保证发电机及其他设备的绝缘不被击穿；限制接地故障电流 不超过10-15A；为定子接地保护提供电源，以便于检测，而且 为保证接地保护不带时限立即跳闸，要求发生单相接地时，总 的接地故障电流不超过允许值。 具体做法是，发电机的中性点用高压电缆经一台单相接地变 压器（或称配电变压器）接地，接地变压器的二次侧接入负荷 电阻，这样做可以减小电阻的容量；接地负荷电阻上并联接地 检测继电器，构成发电机定子接地保护。
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电阻R经单相接地变压器T0接入中性点，电阻R接在接 地变的二次侧。通过二次侧接有电阻的接地变接地，实际 上就是经高阻接地。变压器的作用是使低压小电阻起到高 压大电阻的作用，从而可简化电阻器的结构，降低其价格， 使安装空间更易解决。
接地电阻的一次值R’ 为R’=K2R。其中K为接地变的变比。 R选择的原则是使得R’小于或等于发电机的三相对地容抗，从 而使得单相接地故障有功电流大于或等于电容电流，即 R≤106/(K2×3ωC)。其中C为发电机本身、发电机回路中其他设 备（封闭母线、主变、厂用变等）的每相对地电容及为防止过 电压而附加的电容器容量之和，单位去uF.
根据《交流电气装置的过电压和绝缘配合》DL/T620-1997第 3.1.3条规定：3kV~20kV具有发电机系统，发电机内部发生单相 接地故障不要求瞬时切机时，单相接地故障电容电流满足下表 所列出的允许值.
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中性点不接地 在过去的小型发电机组由于机组容量比较小，发电机出口 电压比较低。发电机接地故障电流允许值比较大，而电容性电 流又比较小，因此发电机回路中性点可采用不接地方式，发生 单项接地故障时发信号报警，这样既可以保证机组安全，又能 让运行人员有时间有计划的调度、转移负荷，保证用电负荷的 安全和电网的稳定。 由于我国目前火力发电厂的单机容量越来越大，单相短路的 电容性电流也超过允许值，加之发电机出口断路器的应用，使情 况变得更恶劣，因此中性点不接地系统已经不能应用在目前的大 型火力发电厂。
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中性点经消弧线圈接地 虽然消弧线圈的补偿能使故障电流电流降到允许值以下， 但是由于消弧线圈本身电阻很小而且存在补偿误差，所以也容 易产生谐振过电压等问题。内过电压倍数比较高，可达3.5~4倍 相电压。特别是间歇性电弧接地过电压和谐振过电压已超过了 避雷器允许承载能力，要求避开这两种过电压的发生和发展， 从而须提高整体绝缘水平。其次，电厂母线发生单相接地必是 永久性故障，不允许继续运行，必须迅速切断电源，避免扩大 事故。消弧线圈在大型火力发电厂不能充分发挥作用。最后， 由于目前大型火力发电厂的电容性电流都比较大，基本都在 10A以上，而根据规程目前的100万等级的火力发电机组电容性 电流的允许值只有1A，这对消弧的精度要求很高。由于系统的 电容是随周围环境变化而变化的，这也对用消弧线圈补偿带来 了困难。
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电容电流为： Ic=27X1000/√3Xcq=11.49A 当需将电容性电流补偿到1A时： 中性点感抗:
二次侧电感L2=0.00037H
此时二次侧电阻:
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当需将电容性电流补偿到4A时中性点感抗:
二次侧电感L2=0.00053H 此时二次侧电阻
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大型火力发电厂发电机回路中性点接地方式 比较常见的发电机回路中性点接地方式有两种，一是经消 弧线圈接地，二是经高电阻接地。根据《火力发电厂设计技术 规程》DL5000-2000第13.2.10条规定：发电机中性点的接地方 式可采用不接地、经消弧线圈接地或高电阻接地的方式。容量 为300MW及以上的发电机应采用中性点经消弧线圈或高电阻接 地的方式。