發電機在運行過程中,發生單相接地是常見的故障,其故障點出現電弧接地時,會進一步擴大定子繞組絕緣損害甚至鐵芯灼傷燒結,如不及時發現并快速切除故障,將發展成為相間或匝間短路。基于這些原因,采用發電機中性點高阻接地與接地電阻柜相結合,以限制接地電流,防止各種過電壓的危害。
中性點通過電阻器接地和電阻柜,可以把故障電流限制到適當值,提高繼電保護的靈敏度作用于跳閘,同時又使故障點僅可能發生局部輕微灼傷,把暫態過電壓限制到正常線電壓對中性點電壓的2.6倍,限制電弧的重燃,防止弧光間隙過電壓損壞主設備,同時可有效防止鐵磁諧振過電壓,從而保證電阻柜中的發電機可以正常運行。
接地電阻柜不斷得到了很好的發展,而且具有廣泛的應用范圍,通常情況下可以將其安裝于發電廠用電系統、變電所供電系統、工礦企業配電系統中,實現這些電網采用接地電阻柜的系統運行方式。相比較而言接地電阻器,還是比較適用于系統采用小電阻或中電阻接地的場合。具有一定針對性能,當對其設備的使用過程中出現故障的時候,需要將其立即跳閘切除故障線路解決。
伴隨國民經濟發展,許多城市配電網已經改變了過去以架空線路為主的局面,而是以電纜線路為主,與此同時,一些新型設備,如結構緊湊的封閉式開關柜、交聯聚乙烯電纜以及氧化鋅避雷器等,得到越來越廣泛的應用,這就使得原來沿用的非有效接地方式有些不適用。我國已有不少配電網采用接地電阻柜的運行方式。
接地電阻柜為不銹鋼捏鉻合金制成,導電率高、通流能力強、耐高溫、組織穩定、耐腐蝕、防燃防爆、可靠性高。合金材料組成的電阻全部采用電阻單元,以多個單元采用氬弧焊接而成框架式結構,電阻單元采用耐高溫絕緣子支撐連接。
柜內的接地變壓器為干式變壓器,一次側為Z形接線。柜內為不銹鋼或冷軋板,美觀結實。可配備電流互感器和動作儀記錄,正常時刻監視中性點不平衡電流。出現單相接地故障時,可記錄動作次數,且可給保護和監測系統提供模擬量輸出,可根據需要加裝避雷器和監測保護裝置。