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发电机接地方法

时间:2021-08-18 作者:发电机公司 点击:

发电机接地

定子职业健康与安全管理局 (OSHA) 要求所有内燃机驱动的发电机接地。这包括用于应急、主要和连续应用的固定式和便携式型号。

发电机阻抗接地具有以下列出的安全和设备优点:
 
  • 减少接地故障期间电气设备(开关设备、变压器、电缆和旋转机器)的燃烧和熔化效应
  • 减少暴露于接地故障的组件和电路中的机械冲击
  • 减少对造成或接近接地故障的人员的电击危险
  • 减少清除接地故障时可能发生的线路电压骤降
  • 确保对瞬态过电压的控制,同时避免设施关闭
本文介绍了发电机接地的一些常用方法。变压器和电容器配置用于阻抗接地配置。变压器配置是特色。这是一般准则,您应始终咨询经过认证的电工或电气承包商,以确保在操作前最终获得安全且正确接地的发电机组。

直接接地法是最简单的方法。在这种方法中,接地线或接地带的一端连接到交流发电机,另一端接地。这种方法用于小型便携式发电机应用。

阻抗接地配置通常用于较大的应用。阻抗定义为电路通电时提供的总电阻。在接地电路中提供电阻的元件是变压器、导体、接地棒和电子元件。
 

低阻抗接地

低阻抗接地发电机与接地棒之间装有电阻。该电阻器称为中性接地电阻器。当电路的一相短路或电弧接地时,接地电阻器限制故障电流。

电阻器通常将电流限制在 200 到 400 安培之间。许多电阻器制造商将任何将电流限制为 25 安培或更大的电阻器归类为低电阻。电阻器规格的一个例子是 1200V LN,200A 10 秒。该电阻器的阻抗允许 1200 伏特和 200 安培的电流在过热之前持续 10 秒。

接地电阻可以连续承受其额定负载的 10%。一个 200 安培的电阻器可以连续处理 20 安培而不会过热。可以在电路中安装过流装置,以防止电阻器热损坏。

设计低阻抗接地电路时的一些考虑因素是:
 
  1. 相地电流限制在 200 到 400 安培
  2. 减少与相接地相关的拱形和拱形闪光危险
  3. 减少对转子和定子的损坏
  4. 不会阻止过电流设备的操作
  5. 不需要接地故障检测系统
  6. 可用于中压或高压系统

高阻抗接地

高阻抗接地高阻抗接地电路利用中性接地变压器来保护发电机。发电机接地通过接地路径连接到中性接地变压器初级绕组的输入端。

中性接地电阻器连接在中性接地变压器的次级绕组两端。该配置使用反射阻抗原理来保护发电机。

系统接地变压器初级绕组连接到发电机。发生系统故障时,次级绕组为配电板和接地供电路径供电。 

设计高阻抗接地电路时的一些考虑因素是:
 
  1. 相地电流限制在 5 到 10 安培
  2. 减少与接地相相关的拱形和拱形闪光危险
  3. 消除对转子和定子的损坏
  4. 防止操作过电流设备,直到可以定位故障
  5. 需要接地故障检测系统
  6. 可用于低压或中压系统

补偿接地

补偿接地或电抗接地补偿接地系统也可称为电抗或谐振系统。该系统的设计与高阻抗系统非常相似。 

系统接地变压器初级绕组连接到发电机。在系统接地故障的情况下,次级绕组为配电板和接地供电路径供电。 

中性点接地电抗器代替了高阻抗接地电路中使用的中性点接地变压器和电阻器。电抗器是变压器与连接到接地变压器的彼得森线圈的组合。彼得森线圈允许系统调谐。

当系统电感和电容匹配时,系统被 100% 调谐或完全补偿。如果电抗器阻抗与电容不匹配,则系统关闭。 

设计补偿接地电路时的一些考虑因素是:
 
  1. 由于添加了中性接地电抗器,因此比高阻抗或低阻抗系统更昂贵
  2. 使用系统接地变压器进行系统接地
  3. 使用反射阻抗设计作为高阻抗系统
  4. 发电机不会因接地故障而损坏
  5. 电抗器根据发电机对地电容进行调谐。接地故障电流可以小于 1 安培

混合接地

混合接地混合接地系统旨在兼顾高阻抗和低阻抗接地系统的优点。接地故障对发电机和系统组件的损害最小。 

在发电机接地故障的情况下,系统将利用电路的高阻抗接地部分来最大限度地减少发电机损坏。该系统对发电机更安全,因为它永远不会像低阻抗系统那样处于未接地状态。

这种配置提供了低阻抗系统的好处,因为所有接地故障都将具有选择性协调,在故障点提供最小的损坏。接地故障电流被限制为低阻抗系统的总和。 

系统保护:
 
  • 15 G 是连接到接地总线的系统机器的后备保护。如果机器未连接到主接地总线,则不会受到保护
  • 15G不会因为时序问题为发电机提供后备保护
发电机保护:
 
  • 78 GD 检测到故障
  • 低阻抗接地路径由开关(真空或空气)打开
  • 到地的高阻抗路径只有一种可用

其他资源:

  • NEC 要求适用于永久安装在建筑物上的备用发电机,请参阅此处 NECA 标准总监的这篇接地文章。
  • OSHA 也有一份关于便携式发电机接地要求和安全的不错的情况说明书

概括

所有发动机驱动的发电机组都需要正确接地。较小的便携式设备可以有简单的接地。发电机或设备在简单接地时无法提供保护。阻抗
接地在大中型系统中很流行。这范围从低阻抗接地到高阻抗接地,混合结合了两者的功能。补偿接地是最昂贵的,但可以调整到带有电抗器的电路。一旦选择了合适的系统,选择组件来设计足够强大以处理配置的系统。 
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