1 低壓發(fā)電機(jī)組接地
低壓柴油發(fā)電機(jī)組常見(jiàn)的接地方式有工作接地和保護(hù)接地。
工作接地是低壓柴油發(fā)電機(jī)組的中性點(diǎn)接地，目的是當(dāng)輸出的一相對(duì)地發(fā)生短路時(shí)，觸電電壓可降到接近或等千相電壓，故可降低電氣設(shè)備和輸電線路的絕緣水平，且當(dāng)一相接地后接地電流較大，保護(hù)裝置會(huì)迅速動(dòng)作，斷開(kāi)故障點(diǎn)。
保護(hù)接地是柴油發(fā)電機(jī)組的外殼采用直接接地方式，當(dāng)發(fā)電機(jī)組的外殼帶電，而人體觸及其外殼時(shí)，由于人體電阻遠(yuǎn)大于接地電阻，通過(guò)人體的電流就很小，可避免發(fā)生人員觸電的危險(xiǎn)。
數(shù)據(jù)中心用配電變壓器低壓側(cè)的中性線是直接接地的。如果市電／發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)采用3極開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)電機(jī)組輸出中性線應(yīng)為不接地方式，其輸出的相線與中性線均需接至（帶有ATS) 低壓配電系統(tǒng)中，低壓發(fā)電機(jī)組的中性線與配電變壓器低壓側(cè)的中性線直接相連，即低壓發(fā)電機(jī)組的中性線通過(guò)變配電系統(tǒng)的下作接地與地相連，保證發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行；如果市電／發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)采用4極開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)電機(jī)組輸出中性線應(yīng)直接可靠接地。
如果發(fā)電機(jī)房與變配電機(jī)房共處一個(gè)建筑，或發(fā)電機(jī)房與變配電機(jī)房相鄰時(shí)，發(fā)電機(jī)房與變配電機(jī)房應(yīng)該共用一個(gè)接地系統(tǒng)。如果低壓發(fā)電機(jī)房遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)中心用低壓自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)時(shí)，低壓發(fā)電機(jī)房應(yīng)單獨(dú)設(shè)置接地系統(tǒng)。
2 高壓發(fā)電機(jī)組接地
高壓發(fā)電機(jī)組的接地系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)組中性線接地線、高壓接地電阻柜、高壓接地開(kāi)關(guān)柜，接地方式也有多種。
高壓發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行時(shí)，發(fā)生接地短路時(shí)，系統(tǒng)對(duì)人身和設(shè)備會(huì)產(chǎn)生巨大的安全隱患。發(fā)電機(jī)組中性點(diǎn)通過(guò)電阻接地檢測(cè)流過(guò)中線點(diǎn)的故障電流，可驅(qū)動(dòng)繼保動(dòng)作。
中性點(diǎn)的接地方式主要有：不接地方式（小電流接地）、消弧線圈接地方式（大電流接地）和電阻接地方式。當(dāng)接地故障電容電流小于10A時(shí)，采用不接地方式；當(dāng)接地故障電容電流大于10A時(shí)，采用消弧線圈接地或電阻接地方式。它們?cè)谝欢ǖ倪m用條件下，具有相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。
(1) 不接地方式
即高壓配電系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地，但該方式存在較高的工頻過(guò)電壓和操作過(guò)電壓，不利于系統(tǒng)中弱絕緣設(shè)備的可靠運(yùn)行。原因如下：該方式雖然允許系統(tǒng)在單相接地故障下運(yùn)行，但是一旦發(fā)生不可恢復(fù)性的故障，故障電流會(huì)長(zhǎng)時(shí)間地流過(guò)故障設(shè)備。即使故障電流的幅值較小，對(duì)耐熱性能較差的設(shè)備也是不利的。
(2) 消弧線圈接地方式
供電系統(tǒng)電容電流較大時(shí)，可采用消弧線圈接地方式，即利用消弧線圈的電感電流來(lái)補(bǔ)償電容電流，使單相接地時(shí)的故障電流減小為很小的殘流，因消弧線圈的投入使一些可恢復(fù)性故障得以自動(dòng)消除，也降低了過(guò)電壓倍數(shù)，可提高系統(tǒng)的可靠性。
(3) 電阻接地方式
為了減少故障電流，往往在電容電流較大的系統(tǒng)采用了電阻接地方式，即用電阻將短路電流限制在一定值內(nèi)。
中性點(diǎn)接地電阻柜對(duì)降低電網(wǎng)過(guò)電壓、提高電網(wǎng)的安全性和可靠性，具有良好的效果。當(dāng)接地電流大于規(guī)定值時(shí)，有可能產(chǎn)生弧光接地過(guò)電壓。中性點(diǎn)采用電阻接地方式的目的就是給故障點(diǎn)注入阻性電流，使接地故障電流呈阻容性質(zhì)，減小與電壓相位差角，其電阻分量電流可以把故障電流限制得適度，提高繼電保護(hù)靈敏度，把暫態(tài)過(guò)電壓限制到正常相對(duì)中性點(diǎn)電壓的2.6倍，降低故障點(diǎn)電流過(guò)零熄弧后的重燃率，防止弧光過(guò)電壓損壞主設(shè)備，同時(shí)對(duì)鐵磁諧振過(guò)電壓有顯著的作用。
系統(tǒng)設(shè)置中性點(diǎn)接地電阻柜后，當(dāng)發(fā)生非金屬性接地時(shí)，流過(guò)接地點(diǎn)和中性點(diǎn)的電流比金屬性接地時(shí)顯著降低，非故障相電壓上升也顯著降低，有限流降壓的作用。由于中性點(diǎn)電阻能吸附大量的諧振能量，在有電阻器的接地方式中，從根本上抑制了系統(tǒng)諧振過(guò)電壓。
電阻接地的阻性電流大于容性電流還可提高零序保護(hù)靈敏度，可作用于相關(guān)斷路器跳閘保護(hù)。
以上三種接地方式有其各自的特點(diǎn)，當(dāng)發(fā)生單相間歇性電弧接地故障時(shí)，系統(tǒng)最大過(guò)電壓一般不超過(guò)下列數(shù)值：
1) 不接地方式：3.5P.U (P.U 為實(shí)際值／基準(zhǔn)值）。
兼顧在較大的正常負(fù)荷電流下不誤動(dòng)而在單相接地時(shí)又不拒動(dòng)的問(wèn)題更為突出。雖然繼電保護(hù)裝置拒動(dòng)時(shí)零序電流幅值已比低阻接地方式減少很多，但長(zhǎng)時(shí)間的故障電流仍對(duì)設(shè)備和人身安全不利。
目前，國(guó)家對(duì)數(shù)據(jù)中心用高壓發(fā)電機(jī)組的接地方式并沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一規(guī)定，不同用戶以及發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)廠商對(duì)高壓發(fā)電機(jī)組的接地電阻選擇也有所不同，但在數(shù)據(jù)中心高壓發(fā)電機(jī)組的接地方式上還是有基本共識(shí)，即采用合適阻值的中阻接地方式。
中阻接地的接地電流應(yīng)在發(fā)電機(jī)允許的范圍內(nèi)，越大越有利于下級(jí)的分級(jí)保護(hù)和使用的可靠性。如果電流過(guò)小，那么發(fā)生接地故障時(shí)容易產(chǎn)生過(guò)高的過(guò)電壓，對(duì)用電設(shè)備不利。按照各廠家提供的發(fā)電機(jī)接地電流限值為100~400A, 發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的接地電流設(shè)定為100A, 即單相接地時(shí)的最大故障電流。10kV是線電壓，單相接地故障時(shí)為相線接觸大地中性線，相線和中性線對(duì)應(yīng)的相電壓約為
U相= 10000V/?3=5774V≈5.8kV
R=5800V/100A=58Ω
接地電阻的溫升，只有發(fā)生接地故障時(shí)，接地電阻中才會(huì)產(chǎn)生接地電流。正常時(shí)接地電阻中無(wú)電流通過(guò)，且接地故障是在一定的時(shí)間內(nèi)會(huì)切除，所以接地電阻選擇短時(shí)間工作型，能夠承受連續(xù)10s/100A即可。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，接地電阻電壓約為5.8kV, 電流為100A, 短時(shí)間的功率為580kW, 電阻此時(shí)會(huì)發(fā)熱，產(chǎn)生溫度上升，所以接地電阻必須要求在此溫升下能夠正常使用。接地系統(tǒng)圖如圖1所示。
圖1 接地系統(tǒng)圖
高壓發(fā)電機(jī)組的中性點(diǎn)接地要求：
高壓發(fā)電機(jī)組供電系統(tǒng)中每臺(tái)機(jī)組要安裝一個(gè)10kV 高壓?jiǎn)蜗嘟佑|器，并與58Ω接地電阻相連。
當(dāng)系統(tǒng)接收到起動(dòng)信號(hào)后，并機(jī)系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)組同時(shí)起動(dòng)，按達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的順序依次閉合相應(yīng)的進(jìn)線開(kāi)關(guān)接至并聯(lián)母排，最先穩(wěn)定的發(fā)電機(jī)組會(huì)首先投入并聯(lián)母排，此時(shí)應(yīng)自動(dòng)同時(shí)合上該發(fā)電機(jī)組對(duì)應(yīng)的接地接觸器，當(dāng)所有接地接觸器中的其中一個(gè)閉合時(shí)，其余接地接觸器應(yīng)保持?jǐn)嚅_(kāi)狀態(tài)。
當(dāng)接地接觸器故障無(wú)法合閘或已合閘的接地接觸器故障時(shí)，此接觸器應(yīng)斷開(kāi)，同時(shí)閉合系統(tǒng)中任一臺(tái)在線發(fā)電機(jī)組對(duì)應(yīng)的接地接觸器，保證系統(tǒng)中有一臺(tái)（并只有一臺(tái)）發(fā)電機(jī)組的中性線接地。當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障而需從并機(jī)母排上解列時(shí)，發(fā)電機(jī)組需發(fā)出斷開(kāi)對(duì)應(yīng)接地接觸器的指令，同時(shí)閉合系統(tǒng)中任一臺(tái)在線發(fā)電機(jī)組對(duì)應(yīng)的接地接觸器，保證系統(tǒng)的接地是通過(guò)在線發(fā)電機(jī)組的接地來(lái)實(shí)現(xiàn)。本文節(jié)選自《數(shù)據(jù)中心供配電技術(shù)與設(shè)計(jì)》
