发电机中性点配电变高阻接地.doc

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。发电机单机容量增大，一般使三相定子绕组对地电容增加，相应的单相接地电流也增大，如不采取措施（如增设消弧线圈或经高阻接地），电机定子绕组发生单相接地故障时，接地点流过的电流是发电机本身及其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）的三相对地电容电流。当单相接地电流超过规定值时（尽量限制接地电流不超过10-15A），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，且定子绕组结构复杂，检修比较困难，停机时间较长，会造成相当大的直接和间接经济损失。因此，发电机要求瞬时切机，以保护发电机。发电机的中性点接地方式与定子接地保护的够成密切相关，同时中性点接地方式还与单行接地故障电流、定子绕组过电压等问题有关，综合考虑单相接地电流、过电压和接地保护的构成等因素，选择最佳中性点接地方式。发电机中性点接地方式:中性点不接地或经单相电压互感器接地中性点经配电变压器高阻接地中性点经消弧线圈接地目前，在大机组上，中性点有采用经消弧线圈接地，也有采用经配电变压器高阻接地。其目的是降低动态过电压倍数，是单相接地故障电流小些，提高定子接地保护的灵敏度。消弧线圈接地方式需考虑因素较多，选择合适的补偿度和消弧线圈参数较困难。如果片面追求减少接地电流，而选用较小的脱谐度和较大的消弧线圈品质因素势必造成因发电机三相对地电容不平衡而导致中性点电压长期有较大偏移。相对于消弧线圈接地方式，配电变压器接地在机组正常运行的大多数时间内，都不会引起中性点电压的偏移增大，起限制过电压的作用。可见，经高电阻接地对机组的绝缘和正常运行都有利，有预防机组绝缘损坏或绝缘薄弱处被击穿而导致定子接地的效果。另外，经高阻消能元件，增大零序回路组尼，无传递过电压和暂态过电压的危险。因此，配电变压器接地方式得到广泛应用。中性点经高电阻接地方式。即是中性点与大地之间接入一定电阻值的电阻。该电阻与系统对地电容构成并联回路，由于电阻是耗能元件，也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件，采用这种方法同时又对可能出现的过电压幅值和陡度进行阻尼和扼制。在发生机组单相故障时，采用此种方式可达到：1) 限制健全相的瞬时过电压不超过2.6倍额定相电压；2) 限制接地故障电流不超过10A15A；3) 为定子接地保护提供电源，便于检测。 为减小电阻值，一般经配电变压器接入中性点，电阻接在配电变压器的二次侧。故选择“经接地变压器（二次侧接电阻）的接地方式”。因此采用中性点经高电阻接地方式，有一定优越性。下图为中性点系统结构图：G发电机CT电流互感器C电力电缆D单极隔离开关T接地变压器R电阻器 注：虚线框内为接地装置设备接地装置主要设备分析;1.接地变压器接地变压器为单相配电型变压器，所以也称配电变压器，有于其二次侧并联电阻，所构成的接地方式也称配电变高阻接地方式。根据运行情况，接地变可选择油浸式变压器或干式变压器。油浸变压器防潮性和绝缘性好，耐受电压高，但防火要求高，不便于布置；干式变压器线圈的电流密度小，对于接近绝缘过程的短时过负荷能力比油浸式强。干式变压器有敞露线圈的普通干式变压器和环氧浇注式变压器两种；干式变压器线圈的电流密度小，对于接近绝缘过程的短时过负荷能力比油浸式强。普通的干式变压器由于线圈敞露，受空气与环境影响较大，容易受潮、积灰；新型的环氧树脂真空浇注式变压器不受环境影响，具有散热性能好、体积小、过载能力大、绝缘水平高的特点。接地变压器一次线圈的最高运行电压为发电机单相接地短路时中性点的对地电压，为留余地，防止变压器过饱和和节约成本，可选用发电机相电压为接地变一次侧的额定电压值。接地变二次侧电压，按国家标称电压的标准，可选0.4KV或0.23KV电压级，也可根据电阻材料截面积及绕制方式统一考虑确定。为满足继电保护测量电压的需要，在接地变压器可能出现最高电压时，使空载抽头电压等于二次仪用标称电压100V。接地变的容量及工频耐压可根据发电组额定参数计算得出，具体计算过程不做阐述。2.接地变二次负载电阻发电机中性点采用高阻接地，一要限制弧光接地过电压的倍数，而要限制故障电流，同时满足继电保护的要求。接地阻值的选取也是从这两点出发的，具体问题还要具体分析。为了保证变压器能正常运行，需对它进行定期检查和维护。15.1一般在干燥清洁场所，每年或更长一点时间进行一次维护检查，在其它场合，例如可能有灰尘或化学烟雾污染的空气进入时，每三至六月进行一次维护检查。15.2检查时，如发现有过多的灰尘聚集，则必须清除，以保证空气流通和防止绝缘击穿，特别注意清洁变压器的绝缘子、绝缘垫块等处，并使用干燥的压缩空气（25个大气压）吹净通风气道中的灰尘。15.3经常注意观察负载情况（负载大小及三相平衡度）、变压器各相的温度及风机启停情况。检查紧固件、连接件是否松动，导电零件或其它零部件有无生锈、腐蚀的痕迹，还要观察绝缘表面有无爬电痕迹和碳化现象，必要时应采取相应的措施进行处理。15.5变压器运行若干年（建议5年）后，可按13.4条和13.5条进行绝缘电阻的测试来判断变压器能否继续运行，一般无须进行其它测试。温控仪及风机的电源应从低压开关柜获得，不建议直接接在变压器上。16.2变压器安装完毕投入运行前，对无外壳的变压器，应在变压器的周围安装隔离栏栅，并在醒目处设置安全警告标志，以避免意外事故发生。16.3以下部分必须可靠接地：16.3.1为保证仪表稳定，温控仪的接地端子须有效接地。16.3.2高压带电显示器尾部按其图示所示接地（无高压带电显示时为绝缘子不接地）。16.3.3变压器底座上有特定的接地螺母须接地（任选其一即可）。16.3.4变压器外壳必须有效接地。16.4变压器投入运行以后，严禁触摸变压器本体，以免事故发生。16.5变压器的试验、安装、维护必须由有资格的专业人员承担。一. 本体常见问题及处理办法(Frequently asked questions of the transformer and the approaches)现象(phenomenon)可能原因(possible reason)解决办法(terms of settlement)1.变压器噪音较大(Big noise)a.电网系统电压较高(Higher system voltage)参照正文14.1条改变高压分接连接片的位置，降低二次电压(Reduce the secondary voltage according to paragraph 14.1)b.螺栓连接处松动(Loose bolt connections)检查变压器线圈压块处螺栓、变压器出线铜排与低压母线连接螺栓、地脚螺栓等，将其拧紧(Check whether any fixed parts and connections have become loose and tighten them if necessary)c.地基不平，造成底座部分悬 空(Uneven ground or suspended bottom)l 整改地基，将其调平(Level the foundation)l 在底座下垫弹性材料（如硅胶垫等），并用地脚螺栓与底座、地基锁紧(Add the elastic materialunder the bottom or connect the bottom and the foundation with the anchor bolts)d.变压器室空间较小，造成声音的反射、叠加(Sound reflection and superpositionbecause of the smaller room)在墙壁上贴吸声材料(Post the sound absorbing materials on the wall)e.谐波分量较大或电源频率较低(Larger percentage of harmonic or lower power frequency)联系供电部门协商解决(Contact the electricity sector to resolve)f.过负荷运行(Over-load running)减轻负荷(Reduce the load)e.保护外壳和冷却风机振动(Vibration of enclosure or fan)查找具体部位，进行紧固或加垫橡胶垫防止共振(Find a specific site, fasten the bolts or use rubber mat to prevent the resonance)2.空载合不上闸或烧熔丝(Trip or fuse broken when be switched on)a.保护整定值较小(Smaller setting value of the fast motion protection)l 励磁涌流的大小与合闸时刻有关，在无异常情况下可多合几次(Try reclosing many times in the absence of unusual circumstances)l 调整整定电流值，避开励磁涌流(Adjust the current setting which is higher than the inrush current value)b.熔丝规格较小(Smaller fuse specification)参照相关标准更换熔丝(Replace fuses reference to the relevant standards)3.运行过程中跳闸或烧熔丝(Trip or fuse broken when be operated)a.有老鼠或其它小动物爬上变压器，或金属导体掉进线圈间，导致相间或相对地短路(Short-circuit because rat