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                > 中性點系列設備

                中性點系列設備

                BS-FNR型發電機中性點接地電阻柜



                 
                一、產品概述
                隨著人民生活水平不斷提高,工廠、生活用電量急劇增加,火力和水力發電廠數量越來越多,單機容量越來越大,發電機引出線系統全部變為封閉母線出線,導致整個發電廠中壓系統對地電容電流越來越大,從而對發電機定子繞組絕緣水平提出了更高的要求。
                目前,我國汽輪或水輪發電機的出口電壓在6.3~27KV的中壓系統中,中性點接地主要采用經電阻直接接地、經消弧線圈接地和經接地變壓器高阻接地等方式。經消弧線圈接地的發電機,在發生定子繞組單相接地(定子繞組與鐵芯間的絕緣破壞)故障情況下,動態過電壓高達3.8倍額定電壓,使發電機輕微的單相接地故障容易擴大為災難性的相間或匝間短路,造成對發電機絕緣的嚴重損壞,從而影響發電機的安全運行;诖朔N原因,國外許多國家的汽輪或水輪發電機中性點基本都采用經接地變壓器高阻接地方式,此方式在發生定子繞組單相接地故障情況下,動態過電壓不超過2.6倍額定電壓,有效地避免了弧光接地閃絡現象,降低了非故障相的過電壓,從而避免對發電機及一二次設備的危害,大大增加了發電廠中壓系統的可靠性。
                例如國外ABB、GE、SIEMENS、ALSTOM等大公司在汽輪或水輪發電機制造和銷售都取得了良好的業績,所生產的發電機運行狀況良好,我國前期從這些公司引進的發電機也都采用了中性點經接地變壓器高阻接地方式。這正是目前我國在建的火力和水力發電廠都采用這種接地方式的原因。
                BS-FNR型發電機中性點接地電阻柜適用于汽輪或水輪發電機的出口電壓在6.3~27KV的中壓系統中,是用于連接發電機中性點與大地之間的一種限流保護電氣設備。在發電機正常工作情況下,發電機中性點對地電壓很小,因此流過中性點接地電阻的電流也特別小。當汽輪或水輪發電機中壓系統內部出現故障時,發電機中性點電壓將產生偏移,此時發電機中性點接地電阻將發電機中性點強制接地并限制其故障電流,使繼電保護設備有足夠時間進行檢測,實現跳閘,避免發電廠中壓系統和電氣設備遭到破壞。同時,流過中性點接地電阻的電流持續時間很短,一般不超過10S,因此,發電機中性點接地電阻柜設計為短時工作制,不考慮長期通過大電流能力。
                二、引用標準
                在中性點接地電阻柜設計、制造和出廠試驗過程中,采用以下國家標準和電力行業標準。
                GB/T10229—1988 電抗器
                GB/T 12944.1—1991 高壓穿墻瓷套管技術條件
                GB/T 12944.2—1991 高壓穿墻瓷套管尺寸與特性
                GB4208—1993 外殼防護等級(IP代碼)
                DL/T595-1996 高壓開關設備的共用訂貨技術條件
                GB/T 16927.1—1997 高電壓試驗技術 第一部分:一般試驗要求
                GB1208—1997 電流互感器
                GB8287.1—1998 高壓支柱瓷絕緣子 第1部分:技術條件
                DL/T620-1997 交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合
                GB311.1 高壓輸變電設備的絕緣配合
                GB/T 10228-1997 干式電力變壓器技術參數與要求
                DL486-1992 交流高壓隔離開關訂貨技術條件
                GB772-1997 高壓電瓷瓷件技術條件
                三、型號說明
                舉例說明:BS-FNR-20/0.5 為 0.5 歐姆,20kV 發電機中性點接地電阻柜。
                相當于在中性點接入(20/0.22)2 ×0.5=4132Ω高電阻。
                四、使用條件
                環境溫度:不低于-40℃,不高于+80℃。
                海拔高度不超過3000m。
                相對濕度:不大于95%(25℃)。
                電網頻率:48~52Hz(50Hz系統)、58~62Hz(60Hz系統)。
                安裝地點:戶內。
                安裝場所:空氣中不應含有化學腐蝕性氣體或可燃性氣體、水蒸氣等,無爆炸性塵埃。
                無經常性劇烈振動地區。
                在正常工作狀態下,中性點電壓偏差不超過運行相電壓3%。
                在相電壓作用下,電阻柜工作時間不大于10S,非標可定制。
                如有特殊要求,請在訂貨時說明。
                五、產品特點
                柜體材質采用不銹鋼或冷軋鋼板,外形美觀、耐腐性強,防護等級可以達到IP55。
                一般為戶內型,柜體采用冷軋鋼板,底部設計吊裝桿,以方便起吊安裝,采用自然風冷方式,防護等級從IP23到IP54,底部設接地板,且接地板不少于兩處。
                電阻材質采用合金材料,不銹鋼或鎳鉻合金材料,導電率高,耐高溫,最高使用溫度可達1400℃,且溫度系數小、阻值穩定、耐腐蝕、防燃防爆、可靠性高。適合在大電流低電阻時使用。
                合金電阻全部采用模塊化單元,再組成框架,并用高壓絕緣子支撐,電阻單元用耐熱絕緣子支撐;電阻單元可以串并聯任意組合,以滿足不同電流、電壓和阻值需要。
                接地變采用單相干式變壓器,可根據用戶需要選用不同規格的接地變壓器。
                可以選配電阻柜智能監控器,監控器核心部件采用國外先進的內嵌式CPU,集成度高、抗干擾能力強、運算速度快、功耗低。顯示部分為大屏幕液晶、中文菜單顯示,智能監控器可以監視發電機中性點不平衡電流、柜內溫濕度變化及接地動作次數,并通過通訊接口及時把信息上傳。
                進線方式可以上進下出、側進下出、下進下出。上進下出或側進下出時柜體相應位置裝有穿墻套管;下進下出時,柜體底部裝有高壓支撐絕緣子。
                可根據需要加裝溫濕度控制器(尤其是水輪發電機),對柜體內溫濕度控制。
                六、主要技術參數
                BS-FNR型發電機中性點接地電阻柜(汽輪機)的技術數據如下表:(如超出范圍可特制)

                發電機容MW
                 
                100/125
                 
                200
                 
                300
                 
                600
                 
                900/1000
                 
                發電機額定電KV
                 
                10.5/13.8
                 
                15.75
                 
                18/20
                 
                20/24
                 
                24/27
                 
                發電機中點電KV
                 
                6.06/7.97
                 
                9.09
                 
                10.4/11.55
                 
                11.55/13.86
                 
                13.86/15.89
                 
                接地變壓器一次側電KV
                 
                6.06/7.97
                 
                9.09
                 
                10.4/11.55
                 
                11.55/13.86
                 
                13.86/15.89
                 
                接地變壓器二次側電KV
                 
                0.22/0.22
                 
                0.22
                 
                0.22/0.22
                 
                0.22/0.22
                 
                0.22/0.22
                 
                接地變壓器容KVA
                 
                30
                 
                30
                 
                50
                 
                50
                 
                63
                 
                額定電流持續時S
                 
                10、30、60
                 
                10、30、60
                 
                10、30、60
                 
                10、30、60
                 
                10、30、60
                 
                二次側電阻(Ω)
                 
                1.6*/1.21*
                 
                1.06*
                 
                0.93*/0.83*
                 
                0.83*/0.7*
                 
                0.7*/0.62*
                 
                接地保護抽取電V
                 
                100
                 
                100
                 
                100
                 
                100
                 
                100
                 

                備注:
                以上帶*標記的二次側電阻僅為參考值,準確電阻值還需要根據汽輪發電機定子繞組對地電容、封閉母線低壓側對地電容(電流)、接地變壓器變比等有關條件作相應計算、調整。并可按用戶要求提供計算單。
                二次側電阻為低電阻,折合到一次側為高電阻,例如:BS-FNR-20/0.83 發電機中性點接地電阻柜,發電機中性點電壓為20/√3KV,變比為20/√3/0.22=52.49,二次側電阻為0.83Ω,折合到一次側電阻為0.83×(20/√3/0.22)2=2286.6Ω,也就是說,相當于在中性點接入2286.6Ω的高電阻。
                水輪發電機的參數計算:一般先由用戶提供發電機額定電壓、三相對地電容、發電機三相對地電容電流、發電機電壓母線對地電容電流、主變低壓側線圈三相對地電容電流等技術參數,我公司可以根據用戶提供參數進行計算并提供計算書,計算書最終經設計院或用戶確認后安排生產。
                七、結構示意及外形尺寸
                如圖:電阻柜進線方式為上進下出(可通過穿墻套管或法蘭進入),電阻柜可固定于混凝土或槽鋼上,以保持柜體的垂直放置,柜體外殼經底部螺栓固定孔可靠固定。電阻柜外形尺寸根據用戶要求或根據用戶具體參數而定。
                下面是我公司發電機中性點電阻柜產品的參考尺寸:

                產品型號
                 
                 
                寬度Amm
                 
                深度Bmm
                 
                高度Cmm
                 
                BS-FNR-6.3
                 
                12001900
                 
                12001800
                 
                13002400
                 
                 BS-FNR-10.5
                 
                12001900
                 
                12001800
                 
                15002400
                 
                BS-FNR-13.8
                 
                14001900
                 
                13001800
                 
                16002400
                 
                BS-FNR-15.75
                 
                14001900
                 
                13001800
                 
                17002400
                 
                BS-FNR-18
                 
                14001900
                 
                13001800
                 
                17002400
                 
                BS-FNR-20
                 
                15002000
                 
                14001900
                 
                18002400
                 
                BS-FNR-24
                 
                15002000
                 
                14001900
                 
                18002400
                 
                BS-FNR-27
                 
                16002100
                 
                15002000
                 
                19002400
                 

                 
                 
                 
                 
                八、原理接線圖
                ⒈發電機經干式接地變壓器接地原理圖:
                注:目前絕大多數大型發電機都采用此接地方式。
                ⒉發電機經電阻接地原理圖:
                注:個別小水電或火電機組采用此接地方式。
                經電阻接地有以下特點:
                原理簡單,價格便宜,運行可靠,維護方便。
                零序電壓或電流可以用于測量與保護。
                在完全接地時,阻值選擇原則:R=U0/I0,其中I0≥5A。
                ⒊發電機經消弧線圈接地原理圖:
                       
                注:小部分水電或火電機組采用此接地方式。
                經消弧線圈接地有以下特點:
                可以抵消發電機對地電容電流,且必須運行在欠補償狀態,100MW及以下機組一般小于5A, 100MW以上可以小于2A。
                根據電力運行規程規定,發電機可以繼續帶故障運行2小時。
                九、運輸及儲存
                BS-FNR型發電機中性點接地電阻柜裝箱運輸。
                運輸過程中要防雨、防潮、輕放、防止碰撞、向上直立。
                柜體存放時要保持直立向上,存放地點空氣溫度在-40℃~+40℃范圍內,周圍空氣中不應含有化學腐蝕性氣體或可燃性氣體、水蒸氣等,無爆炸性塵埃。
                十、訂貨須知
                發電機定子繞組額定電壓;
                電流互感器變比及二次繞組數量;
                電阻阻值;
                通流時間;
                電阻柜的材質、IP防護等級、顏色及安裝地點;
                柜體進出線方式;
                是否需要加裝接地計數器及溫濕度控制裝置;
                是否需要加裝電阻柜智能控制器。
                 

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