发电机在运行过程中,发生单相接地是常见的故障,其故障点出现电弧接地时,会进一步扩大定子绕组绝缘损害甚至铁芯灼伤烧结,如不及时发现并快速切除故障,将发展成为相间或匝间短路。基于这些原因,采用发电机中性点高阻接地与接地电阻柜相结合,以限制接地电流,防止各种过电压的危害。
中性点通过电阻器接地和电阻柜,可以把故障电流限制到适当值,提高继电保护的灵敏度作用于跳闸,同时又使故障点仅可能发生局部轻微灼伤,把暂态过电压限制到正常线电压对中性点电压的2.6倍,限制电弧的重燃,防止弧光间隙过电压损坏主设备,同时可有效防止铁磁谐振过电压,从而保证电阻柜中的发电机可以正常运行。
接地电阻柜不断得到了很好的发展,而且具有广泛的应用范围,通常情况下可以将其安装于发电厂用电系统、变电所供电系统、工矿企业配电系统中,实现这些电网采用接地电阻柜的系统运行方式。相比较而言接地电阻器,还是比较适用于系统采用小电阻或中电阻接地的场合。具有一定针对性能,当对其设备的使用过程中出现故障的时候,需要将其立即跳闸切除故障线路解决。
伴随国民经济发展,许多城市配电网已经改变了过去以架空线路为主的局面,而是以电缆线路为主,与此同时,一些新型设备,如结构紧凑的封闭式开关柜、交联聚乙烯电缆以及氧化锌避雷器等,得到越来越广泛的应用,这就使得原来沿用的非有效接地方式有些不适用。我国已有不少配电网采用接地电阻柜的运行方式。
接地电阻柜为不锈钢捏铬合金制成,导电率高、通流能力强、耐高温、组织稳定、耐腐蚀、防燃防爆、可靠性高。合金材料组成的电阻全部采用电阻单元,以多个单元采用氩弧焊接而成框架式结构,电阻单元采用耐高温绝缘子支撑连接。
柜内的接地变压器为干式变压器,一次侧为Z形接线。柜内为不锈钢或冷轧板,美观结实。可配备电流互感器和动作仪记录,正常时刻监视中性点不平衡电流。出现单相接地故障时,可记录动作次数,且可给保护和监测系统提供模拟量输出,可根据需要加装避雷器和监测保护装置。