程宏

（西山煤電發(fā)電公司屯蘭瓦斯電廠，山西 太原 030200）

我國環(huán)保部門以及國際環(huán)保組織專門發(fā)布了排放煤礦瓦斯的標準，明確指出排放氣體中所含甲烷的具體濃度，因此，對于煤礦行業(yè)而言，對于甲烷含量較高的瓦斯，要進行二次利用，不能直接排放。我國近幾年大力提倡綠色發(fā)展，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標，各行各業(yè)均要提高環(huán)保意識。對于煤礦行業(yè)，瓦斯發(fā)電是一件不可或缺的事情，使用瓦斯發(fā)電機組代替煤礦，可以有效地降低二氧化碳的排放量，減輕地球的壓力，為綠色發(fā)展貢獻一份力量，將環(huán)保理念體現(xiàn)在生產(chǎn)勞動中。

1 工程案例分析

案例一：某瓦斯發(fā)電站，該站內(nèi)有8 臺標準為500kW 的瓦斯發(fā)電機組，出口處的電壓強度是105kV，發(fā)電機的機組容量比較小，發(fā)生故障時電流不能超過規(guī)定值，所以使用了不接地這種方式，這種接線方式有效地保護了定子線圈，瓦斯發(fā)電機的使用年限有所延長，對于發(fā)電站發(fā)展而言，有效的節(jié)約了成本，提高了效益。下圖1 表示的是詳細的接線方式。

案例二：某瓦斯發(fā)電站，該站內(nèi)有3 臺標準為3045kW的瓦斯發(fā)電機組，連接變電所的電壓強度為10kV，因為瓦斯發(fā)電站距離變電所較遠，所以選擇的是高電阻接地方式。像這種瓦斯發(fā)電站，高電阻接地方式的安全性最高，該瓦斯發(fā)電站的相關(guān)負責人在接地方式的選擇上，會全面考慮本站的實際情況，完全不會為了圖方便，照搬其他發(fā)電站的接地方式，這樣就實現(xiàn)了安全生產(chǎn)，最大程度地保障了現(xiàn)場工作人員的生命安全。

圖1 不接地方式

圖2 高電阻接地方式

案例三：某瓦斯發(fā)電站，該站內(nèi)有8 臺標準為500kW 的瓦斯發(fā)電機組，出口處的電壓強度是400 伏特，如果瓦斯發(fā)電機在運行過程中需要輸入220V 的電壓時，就可將開關(guān)接地或者選擇另一種接地方式，該發(fā)電站的安全狀況一直良好，對瓦斯的利用率也十分高，相較于普通的發(fā)電站，該站對排放的瓦斯進行了二次利用，減少了氣體污染。我國大力提倡綠色發(fā)展，這樣的瓦斯發(fā)電站完全符合綠色發(fā)展理念，在環(huán)境保護方面有著一定的貢獻。

2 發(fā)電機組中性點接地的方式

選擇發(fā)電機組中性點的接地時需要考慮發(fā)電機的保護配置、出口電壓等，我國針對發(fā)電機廠安全設計的文件中明確指出，可以使用高電阻、經(jīng)消弧線圈以及不接地的方式。一些發(fā)電機的內(nèi)部出現(xiàn)故障，需要瞬時切機時，可以使用高電阻這種接地方式；一些發(fā)電機的機組容量比較大，并且需要滿足內(nèi)部單相接地故障繼續(xù)運行時，可以使用經(jīng)消弧線圈這種接地方式；一些發(fā)電機的機組容量比較小，并且發(fā)生故障時電流不能超過規(guī)定值時，可以使用不接地這種方式。

2.1 高電阻接地方式

一些發(fā)電機的機組容量相對較大，接地故障時，電流可以超過規(guī)定值，但是，要通過高電阻接地的方式將電流快速控制在10 ～15A 的范圍中，確保電源能夠正常供電，不跳閘、不停機，與此同時，還要將電壓控制在額定電壓的2.6 倍以內(nèi)。但是，這種高電阻接地方式有一定的缺點：暫態(tài)接地電流在整個過程中會變得很大，即使發(fā)電機故障得到了快速解決，鐵芯在一定程度上有了較嚴重的損壞，并且這種接地方式會對供電系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，進而降低供電過程中的安全性。

2.2 經(jīng)消弧線圈接地方式

一些發(fā)電機的機組容量比較大，并且需要滿足內(nèi)部單相接地故障繼續(xù)運行時，需要使用經(jīng)消弧線圈這種接地方式，這樣會對單相接地電容電流起到補償作用，因為發(fā)電機在運行過程中，消弧線圈中會有感性電流產(chǎn)生。這種接地方式有個顯著的優(yōu)點：能夠最大程度地降低發(fā)電機內(nèi)部的損耗，可以有效延長發(fā)電機的使用壽命，但是，也有缺點，接地的電流比較小，發(fā)電機在使用過程中會遇到一些困難。

2.3 不接地方式

這種方式的優(yōu)勢在于簡單的接線以及簡潔的中性點設備。一些發(fā)電機的機組容量比較小，并且發(fā)生故障時，電流不能超過規(guī)定值時，需要使用不接地這種方式。因為發(fā)電機的電容電流一旦超過規(guī)定值，就會損壞定子線圈，嚴重時，會直接使發(fā)電機報廢，無法恢復正常。

2.4 直接接地方式

上文中已經(jīng)對三種常見的接地方式進行了詳細介紹，每一種接地方式都要各自的優(yōu)點和缺點。除此之外，還有直接接地這種方式。在實際應用中，這種接地方式適用于出口電壓標準為400 伏特的發(fā)電機中，能夠提供較大的電壓，為發(fā)電廠帶來了較大的便利。但是，這種接地方式并不是完美的，它有個缺點：單相接地時，發(fā)電機內(nèi)部會產(chǎn)生特別大的穩(wěn)態(tài)電流和暫態(tài)電流，這樣就會對發(fā)電機造成很大的傷害，對實際工程案例進行分析后發(fā)現(xiàn)，這種接地方式對發(fā)電機組的損壞率較高，在生產(chǎn)過程中帶來的經(jīng)濟壓力較大，即使能夠在發(fā)電過程中提供一些方便，但是，綜合考慮后發(fā)現(xiàn)對經(jīng)濟效益的影響較大，也對安全生產(chǎn)造成了威脅，因此，現(xiàn)在很多發(fā)電廠中都不再使用這種接地方式。

3 瓦斯發(fā)電機組中性點接地的方式

當前，不論是世界上哪一個國家的瓦斯發(fā)電機，最大的單機容量都是4000kW，也就是說，所有的瓦斯發(fā)電機都是小容量的。但是，和普通發(fā)電機廠不同的是，瓦斯發(fā)電機的容量雖然小，電廠的瓦斯發(fā)電機數(shù)量較多，還是同時運行的。除此之外，瓦斯電廠經(jīng)常會修建正在礦井變電所附近，因此，選擇瓦斯發(fā)電機組中性點接地的方式時需要將電力系統(tǒng)的規(guī)定考慮進去，在這個過程中，需要謹慎對待，是有一定難度的。

3.1 出口電壓較高時的接地方式

一些瓦斯電機組的出口電壓比較高，例如，像6（10）kV 的瓦斯發(fā)電機組，選擇它的接地方式時，需要考慮的因素和普通發(fā)電機的一樣，容量比較小，并且發(fā)生故障時電流不能超過規(guī)定值時，需要使用不接地這種方式。通常情況下，在接入系統(tǒng)中檢測到瓦斯發(fā)電機的電壓升高后，就要選擇不接地方式，若是系統(tǒng)中接入的直接是出口處的電壓，并且線路比較長時，首先，要判斷單相電流電容的大小，再對接地方式進行選擇，一般使用的是接地方式。瓦斯電機組與普通的發(fā)電機還是具有一定的差距，為了實現(xiàn)安全發(fā)電，當瓦斯電機組出口處的電壓比較高時，一定要按照實際情況選擇最合適、最安全的接地方式，相關(guān)工作人員必須具備強硬的專業(yè)素養(yǎng)和認真嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，千萬不能尋求方便照搬以往工程中運用的接地方式，只有這樣，才能延長瓦斯電機組的使用壽命。

3.2 出口電壓較低時的接地方式

一些瓦斯電機組的出口處電壓比較低，例如，像400V的瓦斯發(fā)電機組，這種電機組通常有兩種接地方式，分別是三相五線制和三相三線制，通俗地講，這種出口處電壓比較低的瓦斯電機組可選擇直接接地和不接地這兩種方式，在實際的工程中，通常會選擇不接地的方式，如果瓦斯發(fā)電機在運行過程中需要輸入220V 的電壓時，就可將開關(guān)接地或者選擇另一種接地方式，只有這樣，才能最大程度地提高施工現(xiàn)場的安全系數(shù)，也能延長瓦斯電機組的使用年限，實現(xiàn)真正意義上的環(huán)保與節(jié)約。

4 結(jié)語

我國的煤礦行業(yè)發(fā)展迅速，現(xiàn)階段各種模式的礦廠不計其數(shù)。通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，我國規(guī)模較大的煤礦主要分為兩種，分別是煤與瓦斯突出礦井、高瓦斯礦井，不論是哪種礦井，都有著豐富的瓦斯儲量。使用瓦斯發(fā)電正好實現(xiàn)了能源的二次利用，有效解決了瓦斯的排放問題，長期堅持以后，我國的環(huán)境問題就能得到有效解決，符合綠色發(fā)展理念。