摘要：為保證人身和設(shè)備的安全，有必要加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備中性點(diǎn)接地方式的研究，以便確定一個(gè)既安全可靠又有利經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的接地方式。我國(guó)低壓系統(tǒng)接地方式有IT、TT、TN三種，其中IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分經(jīng)各自的保護(hù)線直接接地(又稱為保護(hù)接地)；TN系統(tǒng)的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分經(jīng)公共的保護(hù)線與電源中性點(diǎn)直接電氣連接(又稱接零保護(hù))。

　　關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地系統(tǒng)

　　Abstract: to ensure the safety of the person and equipment, it is necessary to strengthen to the electrical equipment neutral-point earthing ways of the research, in order to ensure a safe and reliable and both favorable economic operation grounding method. Low pressure system in our country grounding method has IT, TT, TN three, of which IT system and the TT system equipments can be conductive part of the exposed their protection line directly grounded (also called the protection grounding); TN system equipment can be conductive part of the exposed the protection of the public and the power source line neutral directly electrical connections (also called by zero protection).

　　Key words: electric power system, generator neutral grounding system

　　為了人身和設(shè)備的安全，我們采取了以下措施：一是重新裝設(shè)垂直接地體。二是將發(fā)電機(jī)的接地方式由TN改成IT，即拆出各臺(tái)發(fā)電機(jī)的中性線，發(fā)電機(jī)外殼接地，使發(fā)電機(jī)由三相四線制運(yùn)行改為三相三線制運(yùn)行，使三次諧波分量形不成環(huán)流通路。

　　而設(shè)備的金屬外殼有了保護(hù)接地后，由于人體電阻遠(yuǎn)比接地電阻大，在發(fā)生單項(xiàng)碰殼時(shí)，大部分的接地電流被接地裝置分流，流經(jīng)人體的電流很小，從而對(duì)人身安全起到保護(hù)作用。三是要加強(qiáng)接地電阻發(fā)電機(jī)和變壓器絕緣電阻的測(cè)量。IT系統(tǒng)電源中性點(diǎn)對(duì)地絕緣或經(jīng)高阻抗接地，且用電設(shè)備的金屬外殼直接接地，稱為三相三線制供電系統(tǒng)的保護(hù)接地；

　　TT系統(tǒng)電源中性點(diǎn)直接接地，用電設(shè)備的金屬外殼亦直接接地，且與電源中性點(diǎn)的接地?zé)o關(guān)，稱為三相四線制供電系統(tǒng)中的保護(hù)接地；TN系統(tǒng)在變壓器或發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)直接接地的380／220V三相四線低壓電網(wǎng)中，將正常運(yùn)行時(shí)不帶電的用電設(shè)備的金屬外殼經(jīng)公共的保護(hù)線與電源的中性點(diǎn)直接電氣連接，稱為三相四線制供電系統(tǒng)中的保護(hù)接零。

　　1.中性點(diǎn)不接地：當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，其故障電流就是發(fā)電機(jī)三相對(duì)地電容電流，當(dāng)此電流小于5A時(shí)，并沒有燒毀鐵芯的危險(xiǎn)。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)不接地方式，一般適用于小容量的發(fā)電機(jī)。

　　接入發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)高電阻的大小，將影響發(fā)電機(jī)單相接地時(shí)健全相暫時(shí)過電壓值。按運(yùn)行機(jī)組的耐壓值為1.5倍發(fā)電機(jī)額定電壓，則健全相暫時(shí)過電壓不宜超過2.6倍相電壓。此時(shí)中性點(diǎn)接地電阻值為：

　　原邊電壓：

　　副邊電壓：

　　變比：

　　變壓器容量：

　　（K1--過負(fù)荷系數(shù)，查曲線。按t=1h選取，1.9≤K1≤1.4）

　　變壓器低壓側(cè)接入電阻值： （P--變壓器總損耗，W）

　　忽略變壓器損耗，得接地變二次側(cè)電阻

　　電阻器短時(shí)通流（60s）：

　　2.中性點(diǎn)經(jīng)單相電壓互感器接地：實(shí)際上這也是一種中性點(diǎn)不接地方式，單相電壓互感器僅僅用來測(cè)量發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的基波和三次諧波電壓。這種接地方式能實(shí)現(xiàn)無死區(qū)的定子接地保護(hù)。

　　1.電容及電容電流計(jì)算

　　發(fā)電機(jī)定子繞組三相對(duì)地電容C ＝0.7242uF；

　　10kV母線長(zhǎng)度為260m，每100m三相母線電容電流約為0.05A

　　0.05×2.6=0.13A即三相對(duì)地電容 C ＝0.06829uF

　　發(fā)電機(jī)出口至升壓主變低壓繞組間單相對(duì)地等值電容為C ＝0.2uF（經(jīng)驗(yàn)值）；

　　4. 主變低壓側(cè)三相對(duì)地電容20470PF即0.02047 uF

　　5. 阻容參數(shù)：?jiǎn)蜗嚯娙?.1 uF，三相為0.3 uF

　　發(fā)電機(jī)的三相對(duì)地總電容：C＝0.7242+0.06829+0.6+0.02047+0.3=1.71296uF

　　發(fā)電機(jī)系統(tǒng)電容電流為：

　　IC=ωCUfx×103=2πfCUfx×103=314×1.71296×10 ×10.5 ×103=3.26A

　　1、試驗(yàn)證明

　　發(fā)電機(jī)三相電流平衡，變壓器和發(fā)電機(jī)絕緣電阻均合格，接地電阻為12Ω，略大于要求的0．5～4Ω，而變壓器中性點(diǎn)電流高達(dá)250A，占額定電流的44％(標(biāo)準(zhǔn)為中性點(diǎn)電流不得超過額定電流的25％)，中性線電壓達(dá)45V，超過安全電壓36V，嚴(yán)重危害到人身和設(shè)備的安全，

　　2、試驗(yàn)原理探析

　　發(fā)電機(jī)的接地方式構(gòu)成三次諧波電流回路和發(fā)電機(jī)外殼沒有重復(fù)接地引起的。發(fā)電機(jī)電勢(shì)波形決定于氣隙磁通密度沿空間分布的形狀。在實(shí)際的電機(jī)結(jié)構(gòu)中，磁通密度不可能完全按正弦分布，除基波外，還存在著高次諧波。而高次諧波中三次諧波占主要部分。三次諧波的特點(diǎn)是A、B、C三相電勢(shì)中諧波EAB3、EA3、EB3是同相的，基波的1個(gè)周期相當(dāng)于三次諧波的3個(gè)周期(見圖1)。

　　而在同步發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)中，除基波外，三次諧波的峰值最大，對(duì)發(fā)電機(jī)的定子電動(dòng)勢(shì)的影響也最大。而發(fā)電機(jī)一般采用Y型接線，當(dāng)中性點(diǎn)不接地時(shí)，三次諧波電勢(shì)都同時(shí)指向中性點(diǎn)或背向中性點(diǎn)，構(gòu)不成電流回路，線電勢(shì)始終為零(EAB3=EA3-EB3=0)(見圖2)。

　　改成IT接地方式后，提高了發(fā)電機(jī)和變壓器的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，取得了以下效果：一是中性電流由250A降低到50A，而且消除了額外損耗；二是中性電壓由45V降低到0V，解決了麻電問題，避免了觸電危險(xiǎn)；三是降低了發(fā)電機(jī)和變壓器的溫升，延長(zhǎng)了使用壽命。