柴油發電機中性點漂移原因分析及處理

徐昊源 張操 何正凱

摘要 ：針對某發電廠柴油發電機發生中心點漂移的故障，展開故障處理、原因分析，并對三相四線制低壓供電系統發生中心點漂移的原理進行研究，為同類型供電系統中心點漂移故障處理提供參考。

關鍵詞 ： 柴油發電機 中心點? 漂移? 三相四線

1原理介紹

在380V三相四線供電系統中，ABC三相對于中心點O，電壓均為220V，在空間的排列上相差120度，A相和B相，A相和C相，B相和C相之間電壓均為380V。如果負載平衡，各相對負荷的中性點電壓是固定的相電壓，即所謂對稱三相系統，如只包括電動機的系統，此時零線中無電流，也不需要接入零線。但是，如果負載不平衡，即所謂不對稱三相系統，那么各相對零線電壓也就不固定，而要隨著負荷不同重新進行分配，為了保證電壓恒定，必須接入零線。當由于某種原因造成中性線斷開或電阻很大，中性點就產生電壓，稱之為中性點漂移。 中性點漂移的程度與負荷不對稱度有關，因此必須保證中性線完好并有效接地。

如圖所示，等邊三角形ABC的三條邊分別表示線電壓，三個頂點所在的半徑表示相電壓。當中性點漂移時，表現為圖中中性點O點不再位于圓心，此時，表示相電壓的線段AO、BO、CO長度都會發生變化，而表示線電壓的線段AB、BC、CA長度是沒有改變的。

2系統簡介

某發電廠380V保安系統包括保安PC段、鍋爐保安MCC段、汽機保安MCC段。正常運行時，保安PC段由鍋爐PC段供電，柴油發電機作為備用電源。當保安PC段工作電源（鍋爐PC段）失電時，自動切至柴油發電機供電，向保安段負荷供電。柴油發電機組由法國利萊森瑪公司生產，發電機出線采用星形接線，中性點經70Ω高阻接地。

3事件經過

2018年6月1日，發電部運行人員對#2機保安PC22段進行了ASCO開關切換試驗，在將#2機保安PC22段電源由#2機鍋爐PC22段切至#2機柴油發電機時，保安PC22段小電流接線選線裝置報接地故障。設備部電氣檢修人員就地對#2機保安PC22段母線電壓進行了測量，發現保安PC22段母線A、B相對地電壓均為240V，C相對地電壓為196V，母線相電壓均為400V，母線電壓異常（正常運行時，三相母線對地電壓應為240V左右）。電氣專業人員立即辦理工作票進行檢查。首先，電氣檢修人員懷疑母線絕緣故障導致單相電壓降低，隨即對#2機保安PC22段及#2機鍋爐保安MCC21段母線、負荷開關絕緣情況進行了檢查，確認保安PC22段、鍋爐保安MCC21段各處絕緣良好，無非金屬性接地故障。隨后，電氣檢修人員對ASCO開關進行解體檢查，未發現ASCO開關有接地或其他故障。為了進一步的找出故障點，運行人員將保安PC22段電源重新回切至鍋爐PC22段供電，此時測量保安PC22段母線三相對地電壓均為240V，無接地報警。初步判斷#2機柴油發電機出口中性點電壓發生偏移，對發電機中性點接地電阻檢查時發現，接地電阻阻值良好，但與接地系統之間無有效接地。由此可以確認，由于#2機柴油發電機出口中性點接地電阻沒有有效接地，中性點發生偏移，導致輸出的三相電壓偏差較大，保安PC22段小電流接線選線裝置報接地故障。

4原因分析

在#2機檢修期間，電氣專業人員對#2機柴油發電機進行了檢查時發現，#2機柴油發電機中性點接地電阻有輕微破損現象，檢修人員隨即對接地電阻進行了更換。更換后的接地電阻與柜內的接地扁鐵連接，由于接地扁鐵長期埋于地下，發生銹蝕，其接地電阻也逐漸增大，無法使中性點與接地系統有效導通，最終導致#2機柴油發電機出口中性點發生偏移，三相電壓不平衡。

5故障處理

（1）重新選取#2機柴油發電機中性點接地電阻接地點，并測量接地點導通情況，確認接地導通測試合格后，將接地電阻進行接地連接。

（2）重啟柴油發電后對出口三相電壓進行測量，確認三相電壓無偏差。

6預防措施

（1）定期對全廠電氣設備接地點進行導通測試，確保接地點接地可靠。

（2）檢修時對柴油發電機中性點接地電阻阻值進行測量，防止在檢修過程中損壞接地電阻，導致接地電阻阻值偏大。

（3）在定期啟動柴油發電機時，監視柴油發電機出口電壓有無三相不平衡現象。

7結語

通過分析柴油發電機發生中心點漂移的故障處理過程，為同類型供電系統中心點漂移故障處理提供了有效的參考。

參考文獻：

【1】錢大勛， 夏林， 廖述龍. 高壓柴油發電機中性點接地方式研究[J]. 現代建筑電氣， 2015， 6（10）：20-23.