电站运行中性线电流过大的危害与对策

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电站运行中性线电流过大的危害与对策

　　引言

　本文将根据永顺县小溪乡杉木溪村的杉木溪电站的实际情况，分析杉木溪电站运行情况，

详细阐述杉木溪电站中性线电流过大的原因，并且针对这一问题提出相应的解决对策。

　　 1　杉木溪电站概述

杉木溪电站位于永顺县小溪乡杉木溪村，距酉水河主河道 1.5km, 杉木溪电站集雨面积

22.5km2, 设计水头38m, 运行水头 32~46m, 装机容量 2×250kW 共500kW, 水库库容约 100 万

m3.

杉木溪电站 2007 年开始动工建设，2009 年主体工程完工。电站发电机出口电压为 400V,采用

三相四线制，发电机至变压器低压侧中性线在发电机机旁盘处作接地连接，发电机母线采用单

母线接线方式，两台发电机分别经出口开关接入 400V 发电机母线, 再通过主变压器（容

量为 630kVA ）升压至 10kV, 经10kV 高压熔断器接入 10kV 线路，电能送入 15km 外的明溪

口变电站，接入电网。

1.1 10kV 线路情况

杉木溪电站至明溪口变电站 10kV 线路长约 15km,此10kV 线路供小溪乡各村用电，与各农村台

变形成供电用电网络。小溪乡属国家级自然保护区，10kV 线路沿途环境复杂，高山林密，线

路未经过农电改造，一遇下雨，经常跳闸。

1.2 杉木溪电站运行情况

杉木溪电站建成后，在开机并网后空载运行时，每台机组中性线电流在 90A 左右，负荷加到额

度负荷运行时，每台机组额度电流为 390A, 一号机中性线电流 132A, 二号机中性线电流 149A,发

电机母线至变压器中性线电流为 281A, 远超过国家规定的中性线电流不能超过线电流 25%的规

定，曾出现过发电机机旁盘中性线接地接头处发热发红情况，只好临时加大中性线线径的办

法解决。

　 2　中性线电流过大的原因

很多小型水电站将发电机的中线点直接引出，接在公共中性线上，然后再与主变压器低侧中

性点共用一个接地装置接地。很容易对发电机以及主变压器的正常运行造成不利影响。为了

彻底解决杉木溪电站中性线电流过大的问题，需要分析中性线电流产生的原因。通过分析，导

致中性线电流过大的原因如下：

（1 ）发电机出口电压为 400V, 采用三相四线制供电, 发电机母线处接入的站用电，由于站

用电负荷不平衡而产生了中性线电流。

（2 ）发电机三相绕组中的 3 次及 3 的倍数次谐波电势，在发电机并网运行后，一部分通过发

电机三相相线、变压器低压绕组、变压器中性点、中性线与发电机中性线形成回路，产生的 3

次及 3 的倍数次谐波电流（以下统称为谐波电流），三相谐波电流在中性线上叠加，形成 3 倍

的谐波电流，加大了中性线电流；另一部分（两台机组并网情况下），通过发电机母线、两台

机组相线、绕组和中性线形成回路，谐波电流在两台机组相线、绕组和中性线内流动，形成环

流。

（3 ）机组在并网发电运行后，电站与变电站距离 15km, 此范围内只有这一条 10kV 线路供小

溪乡全乡用电，环境复杂，10kV 线路沿途供各农村自然村，农村用户三相负荷分配极不平

衡，导致发电机、变压器负荷严重不对称，产生了较大的中性线电流。

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摘要：

电站运行中性线电流过大的危害与对策　　引言　本文将根据永顺县小溪乡杉木溪村的杉木溪电站的实际情况，分析杉木溪电站运行情况，详细阐述杉木溪电站中性线电流过大的原因，并且针对这一问题提出相应的解决对策。　　1　杉木溪电站概述杉木溪电站位于永顺县小溪乡杉木溪村，距酉水河主河道1.5km,杉木溪电站集雨面积22.5km2,设计水头38m,运行水头32~46m,装机容量2×250kW共500kW,水库库容约100万m3.杉木溪电站2007年开始动工建设，2009年主体工程完工。电站发电机出口电压为400V,采用三相四线制，发电机至变压器低压侧中性线在发电机机旁盘处作接地连接，发电机母线采溪母线接线方式，...

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