作者：李文俊

来源：《商品与质量·消费视点》2014年第01期

        摘要：目前我国正在蓬勃发展，高层、超高层建筑不断在设计和建设中，提供安全可靠的电力系统是当务之急。针对目前我国的电力情况，在一些偏远地区，电力系统还不能提供安全可靠的电源；在发达地区，在中断供电可能对人民的生命、重大设备损坏、或发生中毒、爆炸或火灾等重大影响。因此，提供安全可靠的应急电源--柴油发电机组，在电力设引计中起了人们的高度重视。本文就建筑电气设计中的柴油发电机组的接地问题进行讨论。

        关键词：建筑电气设计；柴油发电机组；接地；措施

        柴油发电组在使用过程中，任何部件的电位不能超过规定值，一旦超过规定值，就会整个电气系统、人生安全造成重大影响。因此，在电气设计中对柴油发电机接地系统有较高要求。为了能够提高电力系统的可靠性及公民的安全，一定要设计出科学合理的接地系统，是完全必要的。

        一、接地系统概述

        1.电气设计中发电机组必须考虑电气系统接地，关键原因如下：

        发电机的任何部件的电位应达到预定的安全级别，并趋于稳定；

        使整个系统三相和地电位之间的电压不超过系统的相电压；

        保证中性点电压要高于地电位；

        在故障情况下，某个回路故障电流可以流过，保证过流保护装置动作；

        外部的导体电位和地电位保持一致。

        2.接地类型的划分

        ①系统接地—比如中性点接地，保持电气系统安全性。

        ②设备接地—比如等电位连接，保证人身安全。

        系统接地绝大部分都是根据电气系统设计的类型来决定，还会受到其他电气系统特性的影响，比如市电供电方式。设备接地都一样，受其他电气系统影响比较小。

        3.直接接地和阻抗接地

        对于交流电压1000伏以下系统，一般选用直接接地。对于高压系统，接地和故障保护、过流保护放在可靠性之前，一般需要接地阻抗，通常采用接地电阻。接地电阻值根据系统不同也有不一样，否则在下游负载故障时会造成误动作。

        有某些场合，高压和低压系统的中性点不接地。在这种情况下，必须考虑如何吸收由于电弧故障造成过电压现象，这种瞬态过电压会造成系统电压的额定值，尤其对发电机、变压器这样的设备。

        绝大部分情况下的商业、工厂、移动式发电机组中性地直接接地，不需要经过阻抗；而船用、陆地用途的发电机组除外，这些场合希望在出现单点接地时，发电机能继续运行。

        在另外一些场合必须排除大接地电流，例如明火或者天然气存在的场所，这些场所必须加装接地保护装置；当发生故障时会发出报警信号。高电阻通常加装在接地回路上（而不是开路—抑制过电压），通过电压继电器监测接地故障。

        4.电力法规

        发电机和相关设备必须提供接地点用于接地连接。安装公司必须保证接地符合当地电力法规。如果发电机组用来作为市电的补充，在发电机组安装之前，必须咨询电力公司；发电机组和市电并联尤其注意它的接地方式。

        二、低于发电机（低于1000V）

        1.发电机组供电于外部电源

        发电机组提供的电源给负载；发电机组的接地体连接到接地网的接地端子处。不管是临时用途的发电机组还是永久使用的发电机组都要有有效接地。

        2.发电机组通过转换开关和市电切换

        在市电失效的情况下发电机组提供部分或全部电源；发电机组不允许和市电并联运行。当设计这种系统时，系统由发电机组供电和市电供电必须严格隔离。作为总的原则，相和中性线必须严格绝缘，选用4极转换开关；多重接地系统除外，多重接地由电力公司提供，在这种情况下，中性线也可以作为配电系统外壳保护接线，在配电系统中连接起来。

        严格考虑，发电机组需要的接地体。因为如果接地接地电缆发生故障，发电机组接地线就会出现问题；这些接地线应该形成市电的部分接地系统，接地线径应符合当地法规的要求。

        转换开关必须安装，在市电失效时发电机组可以立即投入。如果安装接触器或断路器作为转换开关，必须具有电气和机械的互锁。

        一旦系统的隔离问题解决，接地系统也必须遵循上述供电系统的接地方式。

        3. 发电机组与市电并联运行

        在大多数情况下，如果发电机组和市电运行，电力公司会坚持取消发电机组的中性点接地。这样可以排除接地环流的危害并且可以避免由于其他参考点引起的接地保护装置动作。

        在多重接地系统中，是否将发电机的星接点接地，主要取决于有无产生环流的可能性。但不能确定时，在与外电源并联运行时隔离中心点的方式。

        当使用接地开关，必须保证在所有故障情况下接地良好；控制和保护方案在控制失效的情况下可以检测出错误的接地。不管发电机组并联的台数以及中性点的接地方式，发电机组和外部接地网必须保证可靠。

        三、多台低压发电机组安装

        当多于一台发电机组同时运行时，绕组之间可能存在环流（三次谐波）。当有三次谐波电流会影响中性线和中性接地。

        有以下几种方法去解决环流问题：

        ①使用抑制三次谐波的发电机，发电机输出绕组采用2/3节距；

        ②星形中性点加装开关，类似于市电并联应用；

        ③中性点加装电抗，工频情况的阻抗可忽略，但是可以抑制高频电流。

        四、柴油发电机组典型的系统接地方案：

        参考文献：

        [1]工业与民用配电设计手册.中国航空工业规划设计研究院组编

        [2]交流电气装置的接地设计规范.GB/T 50065-2011

        [3]工频柴油发电机组额定功率、电压及转速 GB12699-90

        [4]工频柴油发电机组通用技术条件 GB2820-90

        [5]应急柴油发电机组安装 00D272下载本文