低压发电机接地制式讨论.docx

低压发电机接地制式讨论fenghy导语：电力系统或者电气装置的某一局部经接地线连接到接地极称之为接地。电气设备包括发电、变电、输电、用电设备电力系统或者电气装置的某一局部经接地线连接到接地极称之为接地。电气设备包括发电、变电、输电、用电设备。电气设备可以不接地，也可以直接接地，或者通过一定的阻抗接地。这些接地方式称为接地制式。德国、法国、英国、美国、日本、瑞典均按国际电工委员会IEC规定，低压系统接地制式有TN-S、TN-C、TN-C-S、TT、IT五种。我国（机械工厂电力设计技术规程）规定，我国的接地制式有TN、TT、IT三种。第一个字母T电源有一点接地；I电源端所有带电局部与地绝缘。第二个字母代表电气装置的外露局部与地的关系，T外露导电局部对地直接电气连接，与电力系统的任何接地点无关；N外露导电局部与电力系统的接地点直接电气连接。我国的低压发电机接地制式一般采用TN接地制式。一、问题的提出鱼箭滩电站投产于上世纪80年代初期，装机4×320kW，1600kVA主变1台，发电机的中性线与主变的中性线接在一起，共用一个接地装置。按我国的接地制式均属于TN制式。电站投产后，屡次发现厂内集水井和生活设施有麻电现象；测试接地电阻时，发现接地装置有火花。经屡次测试，接地电阻均合格，但变压器中性点电流高达122A，中性点电压高达22V。鱼箭滩电站4台发电机与电网并列运行，且三相电流平衡，中性点电流从何而来？引起我们的高度重视。请登陆:输配电设备网阅读更多信息二、原因分析经分析，问题出在发电机的接地制式上，是谐波引起。根据电工原理，发电机电势波形决定于气隙磁通密度沿空间分布的外形。在实际的电机构造中，不可能使磁通密度沿空间分布完全做到按正弦分布，所以磁通中有高次谐波。高次谐波中三次谐波占主要成分，如图一所示。三次谐波的特点是A、B、C三相电势中谐波E小EB3、EC3是同相的，基波的一个周期相当于三次谐波的三个周期。在同步发电机每相电动势中，除基波外三次谐波的峰值最大，对发电机的定子电动势的影响也最大。发电机一般采用星形接线，如图二所示。三次谐波电势都同时指向中性点或者背向中性点，构不成电流回路，三次谐波电流流不通。固然存在三次谐波相电势，但线电势并不存在，由于。鱼箭滩电站4台发电机的接地制式，构成了三次谐波电流回路，如图三所示，形成谐波环流，必然产生较大的中性线电流，并产生以下不良后果：1发电机内耗增加，效率降低。对发电机而言，谐波不仅使电动势波形变坏，而且谐波电动势要在发电机中引起额外附加损耗。由于高次谐波频率比基波高，频率高的电流及其产生的磁场，作用于导线上，那么会使导线产生集肤效应，作用于铁芯，那么会在铁芯外表产生损耗。高次谐波电流在定子导线里产生的附加损耗，与导线所处的位置及电流在导线上的浸透深度有关，浸透深度与谐波频率的平方根成反比，定子上层线棒产生的附加损耗比下层线棒大67倍。此外，谐波磁场还在定子铁芯齿上产生附加损耗。所有损耗使发电机温升增大，影响使用寿命。2额外损耗使主变压器温升上升，造成绝缘老化加剧，也会影响使用寿命。3影响计量的准确度。低压计量一般用感应式电度表。此表是按工频纯粹弦沟通额定工况设计制造的。基波电流和谐波电流都会在电度表转盘上产生涡流，谐波十分是低次谐波的存在将使计量不准确。三、措施将发电机的接地制式由TN改成IT，拆出谐波通路。即拆出各发电机的中性线，如图二所示，发电机外壳接地不改变，使发电机由三相四线制运行变成三相三线制运行。使三次谐波分量形不成环流通路。IT系统是发电机中性点与地绝缘，发电机外壳接地。接地制式改变后，进步了发电机和变压器的运行经济平安性，获得以下效果：一是中性电流由122A降低到102A，消除了额外损耗；二是中性电压由20V降低到0V，解决了麻电问题；三是温升降低了4，解决了发电机和主变运行温升过高的问题，延长了使用寿命。笔者以为：低压发电机的接地制式应根据电气主接线接线方式而定，有直供负荷的低压发电机将采用TN系统；直接与主变连接的低压发电机不宜采用TN系统，而应采用IT系统。