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發(fā)電機中性點接地系統(tǒng)裝置分析

發(fā)布時間:2014-07-28 18:36

  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)電機的接地方式由TN改成IT,即拆出各臺發(fā)電機的中性線,發(fā)電機外殼接地,使發(fā)電機由三相四線制運行改為三相三線制運行,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接地后,由于人體電阻遠比接地電阻大,在發(fā)生單項碰殼時,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,從而對人身安全起到保護作用。三是要加強接地電阻發(fā)電機和變壓器絕緣電阻的測量。IT系統(tǒng)電源中性點對地絕緣或經(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)的保護接地;
  TT系統(tǒng)電源中性點直接接地,用電設(shè)備的金屬外殼亦直接接地,筆耕論文新浪博客,且與電源中性點的接地?zé)o關(guān),稱為三相四線制供電系統(tǒng)中的保護接地;TN系統(tǒng)在變壓器或發(fā)電機中性點直接接地的380/220V三相四線低壓電網(wǎng)中,將正常運行時不帶電的用電設(shè)備的金屬外殼經(jīng)公共的保護線與電源的中性點直接電氣連接,稱為三相四線制供電系統(tǒng)中的保護接零。
  中性點不接地:當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,其故障電流就是發(fā)電機三相對地電容電流,當(dāng)此電流小于5A時,并沒有燒毀鐵芯的危險。發(fā)電機中性點不接地方式,一般適用于小容量的發(fā)電機。接入發(fā)電機中性點高電阻的大小,將影響發(fā)電機單相接地時健全相暫時過電壓值。按運行機組的耐壓值為1.5倍發(fā)電機額定電壓,則健全相暫時過電壓不宜超過2.6倍相電壓。此時中性點接地電阻值為:
  原邊電壓:
  副邊電壓:
  變比:
  變壓器容量:
 。↘1——過負荷系數(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
  電阻器短時通流(60s):
  中性點經(jīng)單相電壓互感器接地:實際上這也是一種中性點不接地方式,單相電壓互感器僅僅用來測量發(fā)電機中性點的基波和三次諧波電壓。這種接地方式能實現(xiàn)無死區(qū)的定子接地保護。
  電容及電容電流計算
  發(fā)電機定子繞組三相對地電容C=0.7242uF;
  10kV母線長度為260m,每100m三相母線電容電流約為0.05A
  0.05×2.6=0.13A即三相對地電容 C=0.06829uF
  發(fā)電機出口至升壓主變低壓繞組間單相對地等值電容為C=0.2uF(經(jīng)驗值);
  4. 主變低壓側(cè)三相對地電容20470PF即0.02047 uF
  5. 阻容參數(shù):單相電容0.1 uF,三相為0.3 uF
  發(fā)電機的三相對地總電容:C=0.7242+0.06829+0.6+0.02047+0.3=1.71296uF
  發(fā)電機系統(tǒng)電容電流為:
  IC=ωCUfx×103=2πfCUfx×103=314×1.71296×10×10.5×103=3.26A
  1、試驗證明
  發(fā)電機三相電流平衡,變壓器和發(fā)電機絕緣電阻均合格,接地電阻為12Ω,略大于要求的0.5~4Ω,而變壓器中性點電流高達250A,占額定電流的44%(標(biāo)準為中性點電流不得超過額定電流的25%),中性線電壓達45V,超過安全電壓36V,嚴重危害到人身和設(shè)備的安全,
  2、試驗原理探析
  發(fā)電機的接地方式構(gòu)成三次諧波電流回路和發(fā)電機外殼沒有重復(fù)接地引起的。發(fā)電機電勢波形決定于氣隙磁通密度沿空間分布的形狀。在實際的電機結(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。三次諧波的特點是A、B、C三相電勢中諧波EAB3、EA3、EB3是同相的,基波的1個周期相當(dāng)于三次諧波的3個周期(見圖1)。
  而在同步發(fā)電機的電動勢中,除基波外,三次諧波的峰值最大,對發(fā)電機的定子電動勢的影響也最大。而發(fā)電機一般采用Y型接線,當(dāng)中性點不接地時,三次諧波電勢都同時指向中性點或背向中性點,構(gòu)不成電流回路,線電勢始終為零(EAB3=EA3-EB3=0)(見圖2)。
  改成IT接地方式后,提高了發(fā)電機和變壓器的安全經(jīng)濟運行,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;三是降低了發(fā)電機和變壓器的溫升,延長了使用壽命。 

 



本文編號:6889

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