發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地系統(tǒng)裝置分析
發(fā)布時(shí)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(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,筆耕論文新浪博客,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。
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):
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)。
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):單相電容0.1 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,延長了使用壽命。
本文編號(hào):6889
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