時間:2013年01月29日 分類:推薦論文 次數:
摘要:為保證人身和設備的安全,有必要加強對電氣設備中性點接地方式的研究,以便確定一個既安全可靠又有利經濟運行的接地方式。我國低壓系統接地方式有IT、TT、TN三種,其中IT系統和TT系統的設備外露可導電部分經各自的保護線直接接地(又稱為保護接地);TN系統的設備外露可導電部分經公共的保護線與電源中性點直接電氣連接(又稱接零保護)。
關鍵詞:電力系統、發電機中性點接地系統
Abstract: to ensure the safety of the person and equipment, it is necessary to strengthen to the electrical equipment neutral-point earthing ways of the research, in order to ensure a safe and reliable and both favorable economic operation grounding method. Low pressure system in our country grounding method has IT, TT, TN three, of which IT system and the TT system equipments can be conductive part of the exposed their protection line directly grounded (also called the protection grounding); TN system equipment can be conductive part of the exposed the protection of the public and the power source line neutral directly electrical connections (also called by zero protection).
Key words: electric power system, generator neutral grounding system
為了人身和設備的安全,我們采取了以下措施:一是重新裝設垂直接地體。二是將發電機的接地方式由TN改成IT,即拆出各臺發電機的中性線,發電機外殼接地,使發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流通路。
而設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,在發生單項碰殼時,大部分的接地電流被接地裝置分流,流經人體的電流很小,從而對人身安全起到保護作用。三是要加強接地電阻發電機和變壓器絕緣電阻的測量。IT系統電源中性點對地絕緣或經高阻抗接地,且用電設備的金屬外殼直接接地,稱為三相三線制供電系統的保護接地;
TT系統電源中性點直接接地,用電設備的金屬外殼亦直接接地,且與電源中性點的接地無關,稱為三相四線制供電系統中的保護接地;TN系統在變壓器或發電機中性點直接接地的380/220V三相四線低壓電網中,將正常運行時不帶電的用電設備的金屬外殼經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中的保護接零。
1.中性點不接地:當發生單相接地故障時,其故障電流就是發電機三相對地電容電流,當此電流小于5A時,并沒有燒毀鐵芯的危險。發電機中性點不接地方式,一般適用于小容量的發電機。
接入發電機中性點高電阻的大小,將影響發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:
(K1--過負荷系數,查曲線。按t=1h選取,1.9≤K1≤1.4)
變壓器低壓側接入電阻值: (P--變壓器總損耗,W)
忽略變壓器損耗,得接地變二次側電阻
電阻器短時通流(60s):
2.中性點經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電機中性點的基波和三次諧波電壓。這種接地方式能實現無死區的定子接地保護。
1.電容及電容電流計算
發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(經驗值);
4. 主變低壓側三相對地電容20470PF即0.02047 uF
5. 阻容參數:單相電容0.1 uF,三相為0.3 uF
發電機的三相對地總電容:C=0.7242+0.06829+0.6+0.02047+0.3=1.71296uF
發電機系統電容電流為:
IC=ωCUfx×103=2πfCUfx×103=314×1.71296×10 ×10.5 ×103=3.26A
1、試驗證明
發電機三相電流平衡,變壓器和發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備的安全,
2、試驗原理探析
發電機的接地方式構成三次諧波電流回路和發電機外殼沒有重復接地引起的。發電機電勢波形決定于氣隙磁通密度沿空間分布的形狀。在實際的電機結構中,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個周期相當于三次諧波的3個周期(見圖1)。
而在同步發電機的電動勢中,除基波外,三次諧波的峰值最大,對發電機的定子電動勢的影響也最大。而發電機一般采用Y型接線,當中性點不接地時,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,提高了發電機和變壓器的安全經濟運行,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;三是降低了發電機和變壓器的溫升,延長了使用壽命。