发电机中性点的接地方式和具体要求

发电机中性点的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，尽管接地方式不同，但均要求单相接地电流尽量小些，动态过电压倍数低些和易于实现高灵敏度的定子接地保护。

一、发电机中性点接地方式：

（1）中性点不接地或经单相电压互感器接地。

（2）中性点经配电变压器高阻接地。

（3）中性点经消弧线圈（欠补偿）接地。

二、发电机中性点接地具体要求：

1．中性点经单相电压互感器（TVo）接地

实际上这是一种中性点不接地方式，单相电压互感器仅用来测量发电机中性点的基波电压和三次谐波电压。对于单相接地电容电流小于安全电流的发电机可采用这种接地方式，实现无死区的定子接地保护也没有困难，唯一应当注意的是所用的单相电压互感器铁芯工作磁密不应太高，一般宜选取其一次额定电压为发电机的额定电压。这样当发电机机端发生单相接地故障时，中性点TVo一次电压为相电压，铁芯不会饱和，二次电压将比较真实地反映一次电压，从而保证定子接地保护装置的正确工作。

值得注意的是，TVo的单相绕组在额定相电压UN作用下的励磁电抗XLN有可能与发电机每相对地容抗Xco发生谐振，从而引起过电压，试验研究表明，当Xco/XLN<0.01时不会发生谐振现象，这就要求Xco/XLN的数值尽可能减小。一般情况下都能满足，前提是电压互感器不能饱和，以免引起XLN的急剧减小。

如果Xco/XLN的大小落在谐振区，则应采取消振措施。最简单的办法就是在TVo的开口三角绕组接人消振电阻R，R越小，消耗作用越大，一般R约为几十到几万欧姆，具体数值不难由实际试验确定。

对于6~10kV的电压互感器，宜于采用200W的白炽灯泡作为非线性的消振电阻，这样既能有效消振，又不必增大电压互感器的容量。

2．中性点经配电变压器高阻接地

这种方案在国外用的较多，它是靠调整中性点接地变压器二次侧的电阻来限制接地故障时的有功电流（如限制在15A以下认为是安全的）。采用这种接地方式的目的，主要是为了降低机端金属性接地时，健全相发电机定子绕组过电压，减小发生谐振的可能性。

对于中性点经配电变压器的接地方式，一旦定子绕组发生单相接地故障，接地电流必然增大，为保证发电机的安全，定子接地保护必须立即动作于停机。

3．中性经消弧线圈接地（欠补偿方式）

为减小单相接地故障电流，使之低于安全电流。选用100%无死区的定子接地保护，当发生接地故障时，定子接地保护灵敏动作，发出警告，采取措施，转移负荷，平稳停机。可选择发电机中性点经消弧线圈接地。在定子绕组发生单相接地故障的状态下，消弧线圈将在零序电压作用下产生电感电流，补偿发电机电压系统的接地电容电流，使单相接地电流小于安全电流。

现在我国已能设计和制造连续平滑调整电感量的消弧线图，直接接于发电机中性点与大地之间。

发电机中性点消弧线圈容量的选择不同于35kV等不接地系统所用消弧线圈，因为后者要考虑系统配电线路的检修停用，防止发生电感电容的谐振现象。所以，35kV等电压不接地系统的消弧线圈采用过补偿方式；而发电机组的三相对地电容，始终保持固定不变，不存在改变的问题。为了减少高压侧接地故障对发电机的传递过电压幅值，应采用欠补偿方式。很多权威资料也介绍，对于采用单元件连接的发电机中性点的消弧线圈，为了减少耦合传递过电压以及频率变动等对发电机中性点位移电压的影响，一般采用欠补偿方式。

发电机中性点经消弧线圈接地后，可使接地故障电流减小到安全电流以下（300MW及上以发电机一般都欠补偿到1A以下），从而有效地防止了接地故障发展成相间或匝间短路，使故障点电弧存在时间大为缩短，特别是在补偿良好时更是如此。这对构成无死区的100%定子接地保护没有任何困难，甚至比其他中性点接地方式的发电机定子接地保护具有更高的灵敏度。

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