1．前言

在電力系統(tǒng)中，發(fā)電機的中性點是否接地及如何接地運行，涉及技術(shù)、經(jīng)濟、安全等多個方面，是一個綜合性的問題。根據(jù)不同的運行要求采用相應(yīng)的接地方式，為保證人身和設(shè)備的安全，有必要加強對電氣設(shè)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(jīng)濟運行的接地方式。

發(fā)電機中性點接地方式直接影響到供電的可靠性、線路和設(shè)備的絕緣水平，以及繼電保護裝置的功能等。隨著電網(wǎng)運行指標(biāo)的要求日益提高，中性點接地方式的正確選擇就更加重要。

發(fā)電機中性點采用非直接接地方式。發(fā)電機定子繞組發(fā)生單相接地故障時，由于不能構(gòu)成短路回路，接地故障電流往往比負(fù)荷電流小得多，所以稱這種系統(tǒng)為小接地電流系統(tǒng)。接地點流過的電流是發(fā)電機本身引出回路所連接元件（主母線、廠用分支線、主變壓器低壓繞組等）的對地電容電流。當(dāng)超過允許值時(允許值參看表一)，將燒傷定子鐵芯，進而損壞定子繞組絕緣，引起匝間或相間短路，故需要在發(fā)電機中性點采取經(jīng)消弧線圈或高電阻接地的措施，以保護發(fā)電機免遭損壞。

表1

發(fā)電機定子繞組單相接地故障電流允許值

*對于氫冷發(fā)電機接地電流允許值為2.5A

2．發(fā)電機中性點接地方案介紹

發(fā)電機中性點接地方式的選擇，須考慮過電壓對絕緣的損傷、定子單相接地電流對鐵芯的損害、定子接地保護的配置和出口動作方式、接地裝置的設(shè)計制造和系統(tǒng)運行等多方面的問題。

發(fā)電機的中性點主要采用不接地、經(jīng)消弧線圈接地、經(jīng)電阻或直接接地三種方式。

1、發(fā)電機中性點不接地方式：當(dāng)發(fā)電機單相接地時，接地點僅流過系統(tǒng)另兩相與發(fā)電機有電氣聯(lián)系的電容電流，當(dāng)這個電流較小時，故障點的電弧常能自動熄滅，故可大大提高供電的可靠性。當(dāng)采用中性點不接地方式而電容電流小于5安時，單相接地保護只需利用三相五柱電壓互感器開口側(cè)的另序電壓給出信號便可以。中性點不接地方式的主要缺點是內(nèi)部過電壓對相電壓倍數(shù)較高。

2、發(fā)電機中性點經(jīng)消弧線圈接地：當(dāng)發(fā)電機電容電流較大時，一般采用中性點經(jīng)消弧線圈接地，這主要考慮接地電流大到一定程度時接地點電弧不能自動熄滅。而且接地電流若燒壞定子鐵芯時難以修復(fù)。中性點接了消弧線圈后，單相接地時可產(chǎn)生電感性電流，補償接地點的電容電流而使接地點電弧自動熄滅。

3、發(fā)電機中性點經(jīng)電阻或直接接地：這種方式雖然單相接地較為簡單和內(nèi)部過電壓對相電壓的倍數(shù)較低，但是單相接地短路電流很大，甚至超過三相短路電流，可能使發(fā)電機定子繞組和鐵芯損壞，而且在發(fā)生故障時會引起短路電流波形畸變，使繼電保護復(fù)雜化。

以上幾種接地方式各有優(yōu)缺點，目前，國內(nèi)和國際上對于大型發(fā)電機組，更被廣泛采用經(jīng)高阻接地以及經(jīng)消弧線圈接地等接地方式。

隨著我國中小型電廠的改造和建設(shè)過程中，因供電范圍大、設(shè)備多，供電系統(tǒng)的電容電流常比較大，以發(fā)電機電壓母線直接供電的發(fā)電機組來說，其單相接地故障電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)電機單相接地故障電流的允許值, 對發(fā)電機的危害很大。同時, 供電系統(tǒng)又要求發(fā)電機能帶單相接地故障運行一段時間(一般不大于2 h) , 因此, 在新建此類電廠時，一般考慮在發(fā)電機或廠用變壓器的中性點上加裝消弧線圈。

3．消弧線圈接地的原理介紹

我公司生產(chǎn)的MRD-XHZF型調(diào)匝式發(fā)電機中性點接地消弧線圈就是通過開關(guān)、換檔改變消弧線圈電感電流，實現(xiàn)消弧線圈等值電抗的變化。MRD-XHZF型調(diào)匝式發(fā)電機中性點接地消弧線圈的可調(diào)范圍寬，對系統(tǒng)的適應(yīng)能力強，補償速度快，實現(xiàn)0秒補償。它接于發(fā)電機 (或變壓器)的中性點與大地之間，構(gòu)成消弧線圈接地系統(tǒng)。消弧線圈的作用是提供一個電感電流，補償中性點不接地系統(tǒng)中單相接地時的電容電流,。由于感性電流和容性電流的相位相差180°，兩者進行算術(shù)運算，抵消電網(wǎng)接地時的電容電流，使運行系統(tǒng)的單相接地故障電流就能控制在發(fā)電機允許的單相接地故障電流以內(nèi)，可避免電弧重燃而造成間隙性接地過電壓,。對發(fā)電機來說, 還可以防止大接地電流燒毀定子線圈和鐵心。使發(fā)電機能帶單相接地故障電流運行一段時間，提高系統(tǒng)可靠性，也便于維修人員排除故障。