CN201562961U - 交流发电机中性点综合柜 - Google Patents

Abstract

一种交流发电机中性点综合柜，包括柜体、支架、中性点引出线、接地端、中性点侧电流互感器、开关和接地电阻器；支架设置在柜体内部；接地端包括接地金属板，接地金属板安装在柜体底部；中性点引出线、中性点侧电流互感器、开关和接地电阻器均安装在支架上，中性点引出线、中性点侧电流互感器、开关、接地电阻器和接地金属板依次电连接；柜体的柜壁上开有与外部相通的通道，中性点引出线经通道延伸到柜体外部。这样的交流发电机中性点综合柜无需土建或另外建造机柜便可接线，结构紧凑、占地面积小、安装方便，从而制造成本较低、节约了资源，通过自动投切装置实现集中控制，自动闭合或断开接地电阻器，使保护更及时灵敏，并且运行可靠。

Description

交流发电机中性点综合柜

技术领域

本实用新型涉及一种交流供电系统的接地装置，特别涉及一种自备电厂、发电厂、水电站发电机等发电系统的中性点接地综合装置。

背景技术

以前，我国在6～35kV电力系统基本上均采用中性点不接地方式，故系统中交流发电机中性点一般不接地。中性点不接地运行方式当然简单、经济，单相接地故障时不破坏系统对称性，可以带故障运行一段时间，但可能会发生单相接地故障谐振过电压和间歇性弧光接地过电压。这种接地故障过电压，过电压倍数高，遍及整个系统，对系统内绝缘较差的设备尤其是交流发电机是一个严重的威胁。过去为防止接地过电压的危害，仅仅在交流发电机中性点接入金属氧化锌避雷器，这种保护的安全性和可靠性是大大不够的。

目前，为了更有效地抑制单相接地故障过电压，一般采用交流发电机中性点通过接地电阻器接地的方式，可以有效地抑制间歇性弧光接地过电压，当接地电弧熄灭后，系统对地电容中的残余电荷将通过接地电阻器泄放掉，不会产生很高的过电压。交流发电机中性点经接地电阻器接地还可以消除系统单相接地故障谐振过电压，中性点接入接地电阻器相当于在谐振回路中的系统对地电容两端并接一个阻尼电阻，由于电阻的阻尼作用，基本上可以消除系统各种谐振过电压。

但是现时，市面上销售的一般是接地电阻柜，安装时候，在交流发电机中性点的引出的线路比较多，还需要与中性点侧的电流互感器等体积较大的电器线路连接，然后再与接地电阻柜连接，既要考虑电网的绝缘水平、过电压水平、继电保护方式，也要考虑单相接地故障的接触电压、跨步电压有关人身安全问题以及通讯干扰等问题。这就要求在发电机周围采用土建或另外建造机柜来封装中性点引出线和交流发电机侧的电流互感器等电器线路。其缺点是：占地面积较大、安装不方便、成本较高，造成人力、资金的浪费。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种交流发电机中性点综合柜，这种交流发电机中性点综合柜占地面积小、安装方便、保护及时灵敏并且运行可靠，采用的技术方案如下：

一种交流发电机中性点综合柜，包括柜体，其特征是该交流发电机中性点综合柜还包括支架、中性点引出线、接地端、中性点侧电流互感器、开关和接地电阻器；支架设置在柜体内部；接地端包括接地金属板，接地金属板安装在柜体底部；中性点引出线、中性点侧电流互感器、开关和接地电阻器均安装在支架上，中性点引出线、中性点侧电流互感器、开关、接地电阻器和接地金属板依次电连接；柜体的柜壁上开有与外部相通的通道，中性点引出线经通道延伸到柜体外部。

接地电阻器一般采用空气自冷式金属材料接地电阻，可以是由铸铁片或不锈钢片构成的电阻组。通常情况下，在柜壁上的通道中设置有穿墙套管，交通柜体内外，中性点引出线从穿墙套管中延伸到柜体外面。接地端是一个连接部件，能与地面良好接触，通常情况下可以采用接地引线、接地金属柱等，为扩大接地接地面积，保证良好接地性能，可采用接地金属板。

将中性点引出线、中性点侧电流互感器和接地电阻器全部安装到一个柜中，在中性点侧电流互感器和接地电阻器之间设置开关，封装在柜体内部的中性点引出线延伸到柜体的外部，可以直接与交流发电机连接。在单台交流发电机单独运行的情况下，开关闭合，即交流发电机中性点一直是带接地电阻器运行的，当系统发生单相接地故障时，接地电阻器可以消除系统多种谐振过电压，有效地抑制间歇性弧光接地过电压，有效地限制单相接地故障对交流发电机的损害。通常情况下，交流发电系统并不是采用单独一台交流发电机来发电的，而是采用多台交流发电机并列运行的，而每台交流发电机都连接有一个交流发电机中性点综合柜；但是，当多台交流发电机并列运行的时候，只允许其中一台交流发电机中性点通过接地电阻器接地，否则会产生三次谐波环流，以及造成单相接地故障电流，继电保护灵敏度及保护范围的不稳定；此时，可根据需要将其中一个交流发电机中性点综合柜中的开关闭合，使一台交流发电机中性点通过接地电阻器接地，而把其它交流发电机中性点综合柜中的开关都断开，切除其它交流发电机中性点的接地电阻器。

作为本实用新型的优选方案，为了使接地保护更具及时性和灵敏性，开关是自动投切装置；自动投切装置的输入端与中性点侧电流互感器的输出端连接，自动投切装置的输出端与接地电阻器的输入端连接。在交流发电系统中，可将各个交流发电机中性点综合柜中的自动投切装置的控制引线集中起来，连接到一个自动控制装置或者监测系统上；通过自动控制装置或监测系统自动控制各个交流发电机中性点综合柜中的自动投切装置的闭合或断开状态。这样不用人工去合上或断开开关，使得接地保护更加及时、更加灵敏。通常情况下，自动投切装置可以采用单相真空接触器或单相真空断路器。

作为本实用新型进一步的优选方案，为获得流经接地电阻电流的信息，有效地监视中性点的不平衡电流、电阻温度，交流发电机中性点综合柜还包括低压电流互感器；低压电流互感器安装在支架上，低压电流互感器的输入端与接地电阻器的输出端连接，低压电流互感器的输出端与接地金属板连接。在接地电阻器的输出端接入低压电流互感器，低压电流互感器的输出端接地，在系统发生故障时候，可给监测系统提供接地电阻器的电流大小、时间、电阻温度变化、接地次数等信息，以方便工作人员在第一时间获得有用信息，更方便维修、运行等操作。

作为本实用新型更进一步的优选方案，为达到良好的接地性能并防止锈蚀，接地金属板是不锈钢板。为保证接地电阻器能保持良好的接地性能，采用不锈钢板来做柜体的底板，可有效防止锈蚀，保证接地电阻器与大地的良好连接。

作为本实用新型再更进一步的优选方案，为达到更好的散热效果，柜体的下隔室的侧壁是不锈钢板，侧壁上开有通风通道。不锈钢板有良好的散热性能，下隔室的侧壁采用不锈钢板，接地电阻器发出的热量和容易通过钢不锈板散发出去，而开有通风通道，更方便气流将接地电阻器发出的热量带走，散热效果更好。

这种交流发电机中性点综合柜将交流发电机中性点引出线、中性点侧电流互感器和接地电阻器全部安装到一个柜中，在柜体内部的中性点引出线延伸到柜体的外部，可以直接与交流发电机连接，无需土建或另外建造机柜便可接线，使整机结构紧凑、占地面积小、安装方便，成本也较低、节约了资源；通过将普通开关替换为自动投切装置，实现集中控制、自动闭合或断开接地电阻器，使保护更及时灵敏，并且运行可靠；通过柜壁采用不锈钢板并设置通风通道，达到更好的散热性能；它还可以和发电机出线端断路器柜和PT柜组成一整套发电机的高压开关设备，省去占地面积大的发电机小间，节省了投资。

附图说明

图1是交流发电机中性点综合柜的结构示意图。

图2是图1的左视图。

具体实施方式

下面结合附图和本实用新型的优选实施方式做进一步的说明。

如图1所示，这种交流发电机中性点综合柜，包括柜体1、支架2、接地不锈钢板3、中性点引出线4、中性点侧电流互感器5、单相真空接触器6、接地电阻器7和低压电流互感器8；支架2设置在柜体1内部；接地不锈钢板3安装在柜体1的底部，与地面固定接触；中性点引出线4、中性点侧电流互感器5、单相真空接触器6和接地电阻器7均安装在支架2上；中性点引出线4与中性点侧电流互感器5的输入端连接，中性点侧电流互感器5的输出端与单相真空接触器6的输入端连接，单相真空接触器6的输出端与接地电阻器7的输入端连接；柜体1的柜壁上开有与外部相通的通道9，通道9中设置有穿墙套管10，中性点引出线4经通道9中的穿墙套管10延伸到柜体1外部，用于连接交流发电机；低压电流互感器8安装在支架2上，低压电流互感器8的输入端与接地电阻器7的输出端连接，低压电流互感器8的输出端与接地不锈钢板3连接。柜体1的的侧壁采用不锈钢板，并开有通风通道11。

在单台交流发电机单独运行的情况下，单相真空接触器6闭合，即交流发电机中性点一直是带接地电阻器7运行的，当系统发生单相接地故障时，接地电阻器7通过低压电流互感器8再经接地不锈钢板3接地，可以消除系统多种谐振过电压，有效地抑制间歇性弧光接地过电压，有效地限制单相接地故障对交流发电机的损害。而在多台交流发电机并列运行时，通过自动控制装置或监测系统，将其中任意一台交流发电机中性点综合柜中的单相真空接触器6闭合，使交流发电系统的中性点连接接地电阻器7，并通过低压电流互感器8再经接地不锈钢板3接地，而把其它的单相真空接触器6全部断开，切除其它的接地电阻器7，使交流发电系统中保持只有一台交流发电机通过接地电阻器7接地。在系统发生故障的时候，低压电流互感器8不断检测接地电阻器7的电流大小、时间、电阻温度变化、接地次数等信息，提供给监测系统，以便工作人员及时抢修。

Claims (7)

1.一种交流发电机中性点综合柜，包括柜体，其特征是所述交流发电机中性点综合柜还包括支架、中性点引出线、接地端、中性点侧电流互感器、开关和接地电阻器；所述支架设置在柜体内部；所述接地端包括接地金属板，接地金属板安装在柜体底部；所述中性点引出线、中性点侧电流互感器、开关和接地电阻器均安装在支架上，中性点引出线、中性点侧电流互感器、开关、接地电阻器和接地金属板依次电连接；所述柜体的柜壁上开有与外部相通的通道，中性点引出线经通道延伸到柜体外部。

2.如权利要求1所述的交流发电机中性点综合柜，其特征是：所述开关是自动投切装置；自动投切装置的输入端与中性点侧电流互感器的输出端连接，自动投切装置的输出端与接地电阻器的输入端连接。

3.如权利要求1或2所述的交流发电机中性点综合柜，其特征是：所述交流发电机中性点综合柜还包括低压电流互感器；低压电流互感器安装在支架上，低压电流互感器的输入端与接地电阻器的输出端连接，低压电流互感器的输出端与接地金属板连接。

4.如权利要求1或2所述的交流发电机中性点综合柜，其特征是：所述接地金属板是接地不锈钢板。

5.如权利要求3所述的交流发电机中性点综合柜，其特征是：所述接地金属板是接地不锈钢板。

6.如权利要求4所述的交流发电机中性点综合柜，其特征是：所述柜体的侧壁是不锈钢板，侧壁上开有通风通道。

7.如权利要求5所述的交流发电机中性点综合柜，其特征是：所述柜体的侧壁是不锈钢板，侧壁上开有通风通道。

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