發電機中性點要不要接地？各種接地方式的優缺點是什麼？

01-03

電氣工程發電機

剛才正好修改了一下關於中性點欠補償的答案，一併在這裡也回答下。

話說有知道怎麼在這裡插入表格的，麻煩留言告知下，對我很重要，也對各位看官很重要，謝謝了！：）

===========2015.1.26==============

（這裡鳴謝下 @郭Ph ，人給想的畫表後截圖的辦法，算是曲線救國，起碼能讓各位看個清晰）

以下內容引自《電力工程電氣設計手冊，電氣一次部分》，P70：

發電機中性點採用非直接接地方式，分為三種情況：不接地、經消弧線圈接地、經高阻接地。

1、不接地

1）適用於125MW及以下的中小機組，且單相接地電流應不超過允許值。

2）此時，發電機中性點應裝設電壓為額定相電壓的避雷器，防止三相進波在中性點反射引起過電壓；在出線端應裝設電容器和避雷器，以削弱當有發電機電壓架空直配線時，進入發電機的衝擊波陡度和幅值。

發電機單相接地電流允許值如下：

2、經消弧線圈接地

1）對具有直配線的發電機，宜採用過補償的方式；對單元接線的發電機，宜採用欠補償方式；

經補償後的單相接地電流一般小於1A，因此，可不跳閘停機，僅作用於信號；

2）消弧線圈可接在直配線發電機的中性點上，也可接在廠用變壓器的中性點上，當發電機為單元連接時，則應接在發電機中性點上；

3）適用於單相接地電流大於允許值的中小機組，或200MW及以上大機組要求能帶單相接地故障運行時。

3、經高阻接地

1）適用於200MW及以上的大機組；

2）中性點經高阻接地後，可達到：（1）限制過電壓不超過2.6倍額定相電壓；（2）限制接地故障電流不超過10～15A；（3）為定子接地保護提供電源，便於檢測。

3）為減小電阻值，一般經配電變壓器接入中性點，電阻接在配電變壓器的二次側。部分機組也有不經過配電變壓器而直接接入數百歐姆的高電阻

4）發生單相接地時，總的故障電流不宜小於3A，以保證接地保護不帶時限立即跳閘停機；

以上。

11月13日補充，最新在國內測試小電流接地系統的情況，最後的測試有驚喜：

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這次我們主要聊下小電流接地系統，相信大家耳熟能詳了，主要包括不接地和消弧線圈接地方式，其實還有一種少有人知小電流接地方式，稍後在此介紹給大家。

一、不接地方式： 根據國網得到的數據顯示，在全國10千伏和35千伏變電站總量里，約有68%仍採用不接地系統，眾所周知，不接地系統一旦有故障發生，電容電流將非常大，電弧不能自動熄滅，系統過電壓水平較高，危害較大。

此種接地方式，我稱之為「聽天由命」型接地方式，受控程度低，完全是靠自生自滅。

【視頻為證】10千伏線路模擬不接地系統故障測試。

1. 小電流接地系統-不接地方式 - 騰訊視頻

二、消弧線圈接地方式：同樣來自國網數據顯示，消弧線圈在10千伏和35千伏變電站接地保護中的佔比約30%左右。作為國內乃至世界上目前主流的接地保護方式，消弧線圈的主要作用是顧名思義，用來滅弧的，降低系統弧光過電壓水平，減少相間短路的幾率等方面確實起了非常大作用。

消弧線圈可謂五官端正，唯獨身體機能不達標，比如在消除電容電流方面功勛卓著，但是對阻性電流和系統有功分量等方面就顯得捉襟見肘了，只好說「臣妾做不到啊」。

如今，城市配網線路逐漸轉入地下，電纜的應用越來越多，系統電容電流也隨之變大，消弧線圈的補償容量顯然開始跟不上電纜系統的需求，最為要命的是消弧線圈在架空線滅弧方面的優勢，當碰到電纜系統後，一旦發生接地故障，即便把電容電流全部補償完，還是無法解決間歇性電弧（restriking）問題。這也是如若上海，北京，天津等城市將小電流接地系統撤換為電阻接地系統，這樣有故障就跳閘，雖然犧牲了電力可靠性，嘴裡可以繼續喊著提高電力可靠性，但是至少不會擴大故障範圍，進而導致重大事故，這是一種「明哲保身」型的接地方式，但就是苦了基層的運維兄弟姐妹了。

消弧線圈接地方式，我稱之為「殘缺美」型接地方式，功能上還不足以滿足配網要求，但是至少在提升電力可靠性方面作用明顯。

【視頻為證】10千伏線路模擬消弧線圈系統故障測試。

2. 小電流接地系統-消弧線圈接地方式 - 騰訊視頻

三、看過前面文章的朋友可能猜到了，第三種小電流接地方式就是瑞典GFN接地系統，雖然該系統是基於消弧線圈的升級版，但是功能上來說，消弧線圈已不能與之同日而語了， GFN接地系統在接地保護方式是一種理念的革新和功能的完善，幾乎將現有接地故障的老大難問題，以一種輕鬆寫意的方式解決了，正如有朋友在知乎上評論GFN接地一樣，認為很神奇。

簡單講GFN幾大功能：

1.系統持續供電，無需跳閘；

2.高阻和低阻故障都可以檢測並控制；

3.消除故障電流接近零，解決電纜系統間歇性弧光問題；

4. 極大提高電力可靠性；

5. 通過測距方式精確定位故障點等等；

有興趣的朋友，可以看此前的文章了解更多詳細的功能介紹。

【視頻為證】10千伏線路模擬GFN接地系統故障測試。

3. 小電流接地系統-瑞典GFN接地方式 - 騰訊視頻

瑞典GFN接地方式，我們稱為「魔法手術刀」型接地方式，徹底解決了配網故障接地保護的多年來的頑疾，為配網保護水平的提升帶來革命性轉變機遇。

***更多內容可以加微信公眾號：gfntechnology，還有關於電纜故障處理以及高達2萬歐的高阻故障是如何成功檢測並控制的。

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謝開題，利益相關。

正好藉機說說這幾年推廣配電保護新技術的心酸歷程。

在配電網干過的都知道變壓器中性點接地問題是整個變電站乃至涉及配網安全的重要問題。比如可能大家熟悉的有電阻接地和消弧線圈接地，這兩種在國內比較普遍。

電阻接地：簡單理解就是當發生線路故障比如鳥撒尿在電線上導致短路等，三相電壓不平衡，產生過電壓，主要是線路與地面的容性電壓，如此故障電流產生（capactive current and active current），導致線路故障點發生電弧，如果碰到易燃物就起火。國內很多地方在中性點加裝電阻接地，為的就是抑制過電壓水平，同時放大故障點電流，從而容易實現有選擇性跳閘，彌補了繼電保護不敏感，不可靠的缺陷。缺點是，無論瞬時故障還是永久故障，一旦出現故障就必須開關跳閘，這對用戶來說停電時最頭疼的，尤其工廠，同時電網運維人員被投訴，也加重了他們維護的工作量。

消弧線圈接地：

在小電流接地領域，消弧線圈接地方式可以說應用最廣泛也是得到各國電力公司的認可。消弧線圈主要的功能是可以抑制容性故障電流（capacitive current），抑制弧光發生，但是對active current和電阻接地一樣無效。和電阻接地相比一個明顯的優點是跳閘少了，提高了供電質量，對於瞬時接地故障有一定的自愈能力。但是缺點是無法抑制active fault current，在地埋電纜重燃弧問題方面，消弧線圈有心無力，無論架空線路還是電纜系統，高阻性接地故障是消弧線圈永遠的痛。

（關於以上談的接地方式，百度說的要詳細得多，就不做詳細介紹，大家搜下便知）

上面談到的問題，看似和我們相關性不大，事實上從技術方面暴露出在接電保護技術方面，我國目前過度依賴繼電保護，效果很差；同時也關係到我們的切身利益，比如停電問題，人生安全問題等。

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上面是捋出來的關於配網接地保護的一小部分問題，下面我們談談怎麼解決。技術方案不是我個人研發出來的，也沒這個本事，但是這項技術達到的應用效果可以說讓國網的工程師看了也不得不用手把下巴扶回去。

那是2012年的事情，在某展會偶遇一位70歲左右的老外，手裡拿著一疊資料，在一個9平左右的展位向人們孜孜不倦的介紹他展示的產品。我湊過去聽了下，哎喲，聽著跟當時正在接觸的消弧線圈有點相似，就是配網保護的設備么，要知道消弧線圈是全世界的主流接地保護產品，難不成這老頭還能搞出什麼花樣，心想頂多增加幾個二次檢測模塊。可是，當他介紹到兩點時，我產生的極大興趣，也表示懷疑。

1. 他的技術成果，我們暫時稱作 K 產品，可以完全補償配網故障線路的電流到零，無論容性電流（capacitive）還是有功分量（active）；

2. K產品可以在補償故障線路後，只需要注入電路0.5A以下的零序電流，就可以定位故障線路，進而準確定位故障點的位置。

依個人經驗，1 中談到可以補償故障殘餘電流到零，也就是可以把有功分量（active current）也補償掉。這點確實讓我驚訝無比，也心裡質疑聲如無數羊駝疾馳而過。這不可能，這是當時我下的結論，因為當時無論國內，國外還沒有聽過這個技術，更沒有應用的案例。

2 中談到的故障電流補償後達到零，抑制了過電壓水平，在不起弧的情況下，注入中性點0.5A以下電流可以定位故障線路。這點對我來說更可疑，要知道當時乃至現在，國內的選線技術還是需要在故障電路注入大電流來探測故障線路，曾聽說有的可能要注入 10-30A的電流，這差距不是一點半點，說實話，不相信有這麼靈敏的測試選線技術。

隨後和老外攀談留下聯繫方式，於是就有了接下來幾年的心酸歷程。

和我一樣，當我被老頭「洗腦」後，我開始找國內設備上和電網從業人員介紹推廣這項技術和應用實例，多數人都持有半信半疑的態度，甚至我都懷疑很多搞技術的工程師都沒弄明白這個什麼原理，所以，當時碰到的公司幾乎都拒絕了我們。要麼說沒市場，要麼說K產品不符合國情等等云云的。

這個過程中，我閱讀和收集了大量原版資料，通過個人僅有的一點高中，大學知識，一點點研究這個東西的原理和功能，拼的很結實，後來一次很老外的討論工程中，他說我是「世界上懂這個技術的十個人中之一」。且不說老頭怎麼誇讚，當時確實開始開竅了，也慢慢解開了自己之前的疑團，曾經認為的不可能再那一段時間逐漸的成為了可能，甚至覺得這是未來配網必不可少的配套設備。

「眼見為實，光說不練假把式」。

1. 澳大利亞政府把這個技術稱之為「世界第一的配網保護技術，沒有之一」，他們歷經五年從全世界收集接地保護技術，然後做對比測試，結論是 K產品是唯一一個可以滿足其REFCL技術規範要求的技術。解決了百年來澳大利亞維多利亞地區因為線路短路導致火災頻發的事情，有興趣的可以搜下 2009年2月發生的震驚中外的「黑色星期六」火災事件，是維多利亞歷史上最嚴重的一次，源頭就是電線和植被草木接觸起火，導致配電線路短路，起弧，然後故障電流不能被有效抑制，最後草木發熱，直至起火燃燒。

今年二月份，澳大利亞維多利亞政府授權的PBST部門公布了最後的接地保護技術測試報告，希望對從業人員對這項技術有所了解，可以通過下面鏈接查看或下載相關報告內容。

澳大利亞最新實驗結果：瑞典GFN新技術帶來電網保護革命性突破
相應測試視頻網址：快速接地故障電流抑制器（有字幕）（下載鏈接 http://pan.baidu.com/s/1i5auelJ）
電纜重燃弧測試對比視頻（消弧線圈和 K產品）：基於消弧線圈接地的電纜故障實驗，真實揭秘！！！（下載鏈接 http://pan.baidu.com/s/1hsm7ysc）
澳大利亞測試全套報告（中文譯文版）下載路徑：百度雲 http://pan.baidu.com/s/1bpgCi43

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轉載請註明出處，謝謝。

有問題，可以在此提出。

參考《電力系統穩態分析》(陳珩)，裡面分析的很詳細。具體章節記不清楚了，大概前兩章裡面吧。

看你的機組大小，接地時串一個電阻或消弧線圈

這是我的期末考試題目啊，中性點接地一般分為直接接地和非直接接地，直接接地一般就是與地面直接相連，如果發生故障短路電流回很大，系統會立即停止工作，非直接接地串接電阻或消弧線圈，如果發生故障會繼續工作2到3個小時。純靠記憶有可能記錯了