[发明专利]巨型水轮发电机组阻抗型中性点接地方法

说明书

本发明公开了一种巨型水轮发电机组阻抗型中性点接地方法，涉及一种发电机中性点接地方法组接地侧布置方法。它包括确定好中性点接地方案及设备参数，在厂房发电机层进行水轮发电机组的设备布置；判断发电机是否需要接地，根据电力行业涉及准则判断是否要求瞬间切机，根据发电机的固有电容电流I_c，比较固有电容电流I_c与短路电流I_safe的限值，根据电阻R与电抗X_L的参数配置区间的确定公式，确定电阻R与电抗X_L的参数配置区间，确定最终的电阻R与电抗X_L接地参数配置方式；输出最终的接地方案配置参数，并根据最终的电阻R与电抗X_L接地参数安装组合柜体式阻抗型发电机中性点接地装置。本发明可以对单一设备柜内的设备进行改造或更换，改造更灵活、更容易。

技术领域

本发明涉及一种发电机组接地侧布置方法，具体的说是一种巨型水轮发电机组阻抗型中性点接地方法。

背景技术

乌东德水电站共装设12台(左、右岸各6台)单机容量为850MW的立轴混流式水轮发电机组，总装机容量为10200MW。白鹤滩水电站共装设16台(左、右岸各8台)单机容量为1000MW的立轴混流式水轮发电机组，总装机容量为16000MW。乌东德、白鹤滩发电机容量在850MW及以上，发电机中性点传统接地方式一般难以使接地故障电流在允许范围内。

传统的发电机接地方式包括：1)不接地；2)直接接地；3)低阻接地；4)经配电变压器高阻接地；5)经消弧线圈接地。其中，不接地系统R＝∞；直接接地R＝0；低阻接地是指R值较小；经配电变压器高阻接地是指R值较大；经消弧线圈接地是指经电感接地。

在100MW及以上的大型水轮发电机中，传统的是采用经高阻接地或者经消弧线圈接地两种方式。按照NB/T 35067-2015《水力发电厂过电压保护和绝缘配合设计技术导则》，当采用高阻接地方式时，对于乌东德和白鹤滩水电站中所用的850MW和1000MW的巨型水轮发电机组，发电机回路的电容电流均超过50A，该电容电流值超过了既往工程经验，对应的单相接地短路电流将会非常大，极易在短路时烧坏定子铁心，产生不可估量的损失。

当采用经消弧线圈接地时，需将短路电流限制到1.0A以下，在此要求之下配置中性点接地电抗参数，则无法保障将发电机非故障相的暂态过电压限值在2.6pu范围之内。

在发电机组的接地侧，对于100-600MW以下的单个发电机组，国内通常采用电抗接地或高阻接地(有变压器)，国外通常采用电抗接地。

对于600MW以上的巨型机组，国外的电抗接地方式能够满足要求，但由于要有过载保护装置，因此成本较高；在600MW以上的巨型机组中，由于600MW的机组电流很容易达到30A，会烧坏电芯，造成资源浪费，因此，目前，现有技术中，国内是将600MW以上的巨型机组分成若干个联结在一起的大型机组或中小型机组，从而使单个的机组的容量不会大于600MW，从而满足我国国内通用的机组建造方法。

针对国内发电机组的机组电流容易过大的问题，中国发明专利“一种发电机中性点高感抗接地装置”(专利号：ZL201510310760.7)公开了一种发电机中性点高感抗接地装置，该装置能够使得短路电流限值到15A以下，其适用的对象为200MW以下的中小型发电机组，单相对地电容为2.068μF。而针对600MW及以上容量的巨型水轮发电机，则上述发电机中性点高感抗接地装置并不能满足要求，具体原因如下：若采用该专利记载的结构，则由于该中性点接地装置将所有电气设备均放置在机组壳体内，故中性点接地装置的不仅体积会很大(高度如果太高，则装机不方便)，而且检修不方便(由于所有机组放置在同一个装置内，故修改不方便)。