背景技術(shù)：
：：隨著我國電力系統(tǒng)發(fā)展，單機(jī)容量不斷提高，電容不斷增大，電容電流也隨之增大，個(gè)別機(jī)組接地故障電流If已超過50A，給發(fā)電機(jī)定子鐵心帶來極大的威脅。致使對大、中型同步發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地保護(hù)裝置的要求越來越高，就必須要求發(fā)電機(jī)單相接地故障時(shí)中性點(diǎn)接地故障電流和定子繞組過電壓限制在一定范圍內(nèi)。為此中性點(diǎn)接地方式的合理、正確選擇變得更加重要。行業(yè)內(nèi)的普遍做法是發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地或者經(jīng)變壓器二次側(cè)接電阻方式接地。消弧線圈接地方式可將接地故障電流降低，但顯著的缺點(diǎn)是故障檢測困難以及易發(fā)生并聯(lián)諧振。經(jīng)變壓器二次側(cè)接電阻方式接地，可限制發(fā)電機(jī)單相接地故障時(shí)，健全相的瞬時(shí)過電壓不超過2.6倍，為定子保護(hù)提供電源，易于檢測。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊電氣一次》P265頁裝設(shè)接地變壓器及電阻的目的“其目的是在電容回路中加入適當(dāng)?shù)碾娮?，以限制發(fā)電機(jī)單相接地故障時(shí)，健全相的瞬時(shí)過電壓不超過2.6倍額定相電壓，并盡可能的限制接地故障電流不超過10～15A”。當(dāng)采用變壓器二次側(cè)接電阻接地方式，接地故障電流過大時(shí)，易造成定子鐵心損毀，無法滿足將接地故障電流限制在15A以內(nèi)，如不采取措施，風(fēng)險(xiǎn)巨大?；谝陨蟽煞N接地方式的不足，我公司研制了一種新型發(fā)電機(jī)變壓器式L-R型中性點(diǎn)接地裝置。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：：本裝置的目的是提供一種新型發(fā)電機(jī)變壓器式L-R型中性點(diǎn)接地裝置。發(fā)電機(jī)變壓器式L-R型中性點(diǎn)接地裝置全套裝置包括：柜體、高壓隔離開關(guān)K、接地變壓器T、接地電阻器R、接地電感器L、低壓側(cè)過電壓保護(hù)裝置HY、電流互感器CT1及電流互感器CT2等部件。設(shè)計(jì)原理：本裝置設(shè)計(jì)原理改變了傳統(tǒng)中性點(diǎn)接地裝置設(shè)計(jì)思想。將消弧線圈接地及經(jīng)變壓器二次側(cè)接電阻接地方式進(jìn)行結(jié)合，即經(jīng)接地變壓器接地，變壓器二次側(cè)接電阻并聯(lián)電感，利用電感電流ILN補(bǔ)償過高的電容電流IC，經(jīng)電感補(bǔ)償后的電容電流IC-ILN作為無功電流，與接地電阻產(chǎn)生的有功電流IRN，共同組成發(fā)電機(jī)接地故障電流If：ILN--折合到變壓器一次側(cè)的電感電流；IRN--折合到變壓器一次側(cè)的電阻電流。根據(jù)DL/T5090-1999《水力發(fā)電廠過電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則》中“4.5高電阻”相關(guān)內(nèi)容，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接入電阻值的大小，將影響發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的暫時(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。為滿足以上要求，則發(fā)電機(jī)單相接地時(shí)電阻電流不小于電容電流。根據(jù)《大型機(jī)電繼電保護(hù)理論基礎(chǔ)》P226頁，“單相接地故障有功電流將與電容電流相等，一般電容電流不超過10A，使得單相接地故障總電流小于符合不超過15A的要求”。本設(shè)計(jì)要求經(jīng)電感補(bǔ)償后的電容電流IC-ILN小于10A，接地電阻通過的電流IRN取值與經(jīng)電感補(bǔ)償后的電容電流IC-ILN相等，即可將接地故障電流If限制在15A以內(nèi)。同時(shí)保留兩種接地方式的優(yōu)點(diǎn)，解決了消弧線圈接地方式易產(chǎn)生諧振及檢測困難的問題，也解決了單純經(jīng)電阻接地帶來的接地故障電流過大問題。將電感設(shè)計(jì)在變壓器二次側(cè)，降低了電感的額定電壓，降低了電感的成本，減小了電感的體積。發(fā)電機(jī)變壓器式L-R型中性點(diǎn)接地裝置主回路電氣原理圖如圖1所示，發(fā)電機(jī)變壓器式L-R型中性點(diǎn)接地裝置外形示意圖如圖2所示。本裝置的優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)：(1)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地故障電流限制在15A以內(nèi)；(2)避免接地故障電流大到一定程度時(shí)接地點(diǎn)電弧不能自動熄滅；(3)保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組和鐵心不被損壞；(4)避免單純的消弧線圈接地方式產(chǎn)生并聯(lián)諧振；(5)允許發(fā)電機(jī)帶單相接地故障電流運(yùn)行一段時(shí)間(一般不超過2h)，提高系統(tǒng)可靠性，為故障排除贏得時(shí)間；(6)將健全相過電壓限制在2.6倍以下；(7)為定子保護(hù)提供電源，易于檢測；(8)高壓隔離開關(guān)分合狀態(tài)具備就地、遠(yuǎn)傳報(bào)警功能；(9)調(diào)試簡單、維護(hù)方便、安全可靠。附圖說明圖1為本裝置的主回路電氣原理圖。圖2為本裝置的外形示意圖。其中“1”為裝置標(biāo)牌；“2”為柜體；“3”為指示燈；“4”為指示燈銘牌；“5”為觀察窗；“6”為隔離開關(guān)手柄；“7”為警示標(biāo)牌；“8”為裝置銘牌。具體實(shí)施方式發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)總的對地電容：C＝3(Cof+Ct)(1-1)Cof--發(fā)電機(jī)定子繞組單相對地電容(μF)Ct--除發(fā)電機(jī)外，發(fā)電機(jī)回路中其他設(shè)備(主變、GCB、封閉母線、廠用變等)單相對地電容(μF)當(dāng)用戶未給出Ct時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)值可選取(0.15～0.5)Cof(此數(shù)據(jù)需經(jīng)用戶審批)。發(fā)電機(jī)總的對地電容電流UN--發(fā)電機(jī)線電壓(V)根據(jù)《大型機(jī)電繼電保護(hù)理論基礎(chǔ)》P226頁，“單相接地故障有功電流將與電容電流相等，一般電容電流不超過10A，使得單相接地故障總電流小于√2×10A，符合不超過15A的要求”。確定發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地故障電流幅值小于15A即可滿足本裝置要求。現(xiàn)以選取為例，介紹各元器件的選取方法。根據(jù)又則電阻電流與補(bǔ)償后的電容電流相等，即IC-ILN＝IRN＝10A。由此亦可計(jì)算出ILN＝IC-10A。變壓器一次側(cè)電壓U1選取為發(fā)電機(jī)線電壓UN，二次側(cè)電壓U2一般選擇為220V或根據(jù)用戶要求選取。即可知變壓器變比N＝UN/U2。接地電阻的選?。焊鶕?jù)IRN＝10A，可計(jì)算出接地電阻額定電流IR＝NIRN。則接地電阻阻值：接地變壓器的選?。鹤儔浩饕淮蝹?cè)額定電流值：變壓器額定容量計(jì)算：STN＝UNI1N(1-5)接地變壓器以選取環(huán)氧澆注干式單相變壓器為宜。確定最終選取的容量時(shí)，可按接地保護(hù)動作跳閘的時(shí)間，利用變壓器的過負(fù)荷能力。過負(fù)荷能力可按IEEEStdC62.92.2TM-1989(R2005)選?。哼^載時(shí)間容量過載倍數(shù)10s10.560s4.710min2.630min1.92h1.4接地電感的選取：根據(jù)ILN＝IC-10A，可計(jì)算出接地電感額定電流IL＝NILN。接地電感值：主要設(shè)備的其他參數(shù)及其他設(shè)備的參數(shù)可按用戶要求選取，或我方選取后由用戶審批。當(dāng)前第1頁1 2 3