基于中性點(diǎn)方式選擇的變電設(shè)備過(guò)電壓防護(hù)技術(shù)講解

1、工學(xué)碩士學(xué)位論文 基于中性點(diǎn)方式選擇的 變電設(shè)備過(guò)電壓防護(hù)技術(shù) 碩 士 研 究 生 ： 袁濤 導(dǎo)師 ： 江濱浩教授 申 請(qǐng) 學(xué) 位 ： 工學(xué)碩士 學(xué)科 ： 電氣工程及其自動(dòng)化 所 在 單 位 ： 電氣工程學(xué)院 答 辯 日 期：2014 年 11 月 授予學(xué)位單位 ： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 摘要 摘要 大慶油田由于發(fā)展的需要，對(duì)于配電網(wǎng)的要求比較高。但是由于大慶油田 的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程，所以大慶油田的電路設(shè)備存在一系列的問(wèn)題，這些 問(wèn)題主要包括線(xiàn)路老化，絕緣的能力比較差，電路的輸電能力受過(guò)電壓的影響 比較大。大慶油田配電網(wǎng)在現(xiàn)在的發(fā)展中存在的問(wèn)題主要包括：（ 1）大慶油田 配網(wǎng)線(xiàn)路在實(shí)際發(fā)展中以架

2、空裸導(dǎo)線(xiàn)配置的方式存在 ，以這種方式存在的故障 主要發(fā)生在單相接地或相間短路的方面。出現(xiàn)的頻率比較高；（ 2）隨著科技的 不斷進(jìn)步以及配電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，在電路設(shè)備中電器開(kāi)關(guān)的使用量也在不 斷的增加，所以事故發(fā)生的幾率比較大對(duì)于生產(chǎn)發(fā)展的影響產(chǎn)生了十分嚴(yán)重的 影響。 電網(wǎng)內(nèi)部過(guò)電壓的防護(hù)重點(diǎn)和難點(diǎn)是諧振過(guò)電壓和弧光接地過(guò)電壓， 針對(duì) 大慶油田 35kV 配電網(wǎng)的具體情況，分析計(jì)算鐵磁諧振過(guò)電壓、弧光接地過(guò)電 壓、操作過(guò)電壓并提出相應(yīng)的防護(hù)方案。在三種中性點(diǎn)接地方式下，對(duì)于配電 網(wǎng)內(nèi)部過(guò)電壓形成的原因及其自身所具有的特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的分析計(jì)算，為后續(xù) 的一些研究奠定一定的基礎(chǔ)，這樣就可以為配電網(wǎng)中

3、性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈并聯(lián)電阻 接地方式提供有力的條件， 該方式主要由自動(dòng)調(diào)諧消弧線(xiàn)圈、 自動(dòng)投切電阻器 和控制器等組成，汲取經(jīng)銷(xiāo)弧線(xiàn)圈接地和電阻接地兩種方式的優(yōu)點(diǎn)，既能充分 發(fā)揮消弧線(xiàn)圈補(bǔ)償電容電流、提高單相接地故障自恢復(fù)概率的作用，又能利用 并聯(lián)電阻抑制過(guò)電壓和實(shí)現(xiàn)單相接地故障選線(xiàn)。針對(duì)操作過(guò)電壓，通過(guò)仿真計(jì) 算的結(jié)果，確定合理的防護(hù)措施。 關(guān)鍵詞：配電網(wǎng) 過(guò)電壓 防護(hù)方案 中心點(diǎn)接地。 Abstract Abstract Daqing oilfield distribution network wide distribution, equipment insulation level is lo

4、w, are vulnerable to transient over-voltage and operational over-voltage. At present the main problems are: first, distribution lines to bare overhead conductor configuration mode mostly, single-phase grounding or interphase short circuit fault rate is higher, the equipment failure caused by the fre

5、quent; two, along with the rapid development and extensive use of indoor switchgear distribution network, cable outlet ratio increased year by year, lead to the increasing of capacitive current to ground the important power lines, cable, overvoltage caused by explosions and other accidents have occu

6、rred, seriously affecting the reliability of power supply. The emphases and difficulties of overvoltage protection internal grid is resonance over voltage and arc grounding overvoltage, according to the specific conditions in Daqing oilfield 35kV power distribution network, the analysis and calculat

7、ion of the ferromagnetic resonance overvoltage, arc grounding overvoltage, operation overvoltage protection scheme and put forward the corresponding. In three kinds of neutral point earthing mode, through theoretical analysis and simulation, to grasp the reasons and characteristics of the distributi

8、on network to form the internal overvoltage. Based on the analysis of the present protection measures of effectiveness at the same time, put forward the distribution network neutral via arc suppression coil with parallel resistance grounding mode, this mode is mainly composed of automatic tuning arc

9、 suppression coil, automatic switching resistor and controller etc. advantage, draw arc suppression coil grounding distribution and resistance grounding in two ways, can fully improve the single-phase grounding fault self recovery probability function of arc suppression coil compensation capacitance

10、 current, but also can utilize the parallel resistor, overvoltage suppression and Realization of single phase to ground fault line selection. According to the operation overvoltage, by the simulation results, the determination of reasonable protection measures. Keywords: distribution network overvol

11、tage protection scheme of center point earth. -II- 目錄 目錄 摘 要 I ABSTRACT II 第1章 緒 論 - 1 - 1.1 課題來(lái)源 - 1 - 1.2課題研究目的和意義 - 1 1.4 本課題的研究?jī)?nèi)容 - 3 - 第 2 章 電網(wǎng)參數(shù)及模型建立 - 5 - 2.1 變電站主接線(xiàn)圖 - 5 - 2.2 變電所主變壓器參數(shù) - 7 - 2.3 線(xiàn)路參數(shù) - 8 - 2.4 PT 參數(shù) - 9 - 2.5 避雷器參數(shù) - 9 - 第 3 章 抑制電網(wǎng)過(guò)電壓理論 - 10 - 3.1 諧振原理 - 10 - 3.1.1 電力系統(tǒng)鐵磁諧振

12、產(chǎn)生的條件 - 11 - 3.1.2 電力系統(tǒng)鐵磁諧振過(guò)電壓抑制措施研究 - 11 - 3.2 弧光接地過(guò)電壓產(chǎn)生機(jī)理 - 14 - 3.3 中性點(diǎn)接地方式的選擇 - 15 - 3.4 中性點(diǎn)接地電阻確定 - 16 - 第 4 章 諧振過(guò)電壓 17 4.1 斷線(xiàn)諧振過(guò)電壓 17 4.1.1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的斷線(xiàn)諧振過(guò)電壓 17 4.1.2 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)的斷線(xiàn)諧振過(guò)電壓. 錯(cuò) 誤！未定義書(shū)簽。 4.1.3 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈并聯(lián)電阻接地系統(tǒng)的斷線(xiàn)諧振過(guò)電壓 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽 4.2 PT 諧振過(guò)電壓 錯(cuò) 誤！未定義書(shū)簽。 4.2.1 分頻諧振 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 4.2.2 基頻諧振

13、 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 4.2.3 高頻諧振 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 第 5 章 弧光接地過(guò)電壓 錯(cuò) 誤！未定義書(shū)簽。 III 目錄 5.1 弧光接地過(guò)電壓原理 錯(cuò) 誤！未定義書(shū)簽。 5.2 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的弧光接地過(guò)電壓 錯(cuò) 誤！未定義書(shū)簽。 5.3 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)的弧光接地過(guò)電壓 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 5.4 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈并聯(lián)電阻接地系統(tǒng)的弧光接地過(guò)電壓 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽 第 6 章 過(guò)電壓防護(hù)方案 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 6.1 仿真計(jì)算結(jié)論 錯(cuò) 誤！未定義書(shū)簽。 6.2 安裝實(shí)施 錯(cuò) 誤！未定義書(shū)簽。 結(jié) 論 錯(cuò) 誤！未定義書(shū)簽。 參 考 文 獻(xiàn) 錯(cuò) 誤！未定義書(shū)簽。 發(fā)表論文情況

14、說(shuō)明 錯(cuò) 誤！未定義書(shū)簽。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用權(quán)限 - 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 致 謝 錯(cuò) 誤！未定義書(shū)簽。 個(gè)人簡(jiǎn)歷 錯(cuò) 誤！未定義書(shū)簽。 第 1章 緒 論 第 1 章 緒 論 1.1 課題來(lái)源 本篇論文的課題來(lái)源主要是大慶油田電力有限公司的科技項(xiàng)目 “大慶油田 電網(wǎng)過(guò)電壓防護(hù)技術(shù)方案研究” 項(xiàng)目編號(hào)： 200801005 。該項(xiàng)目針對(duì)大慶油田 電網(wǎng)的內(nèi)部過(guò)電壓?jiǎn)栴}開(kāi)展了研究， 本文擬通過(guò)對(duì)電網(wǎng)內(nèi)諧振過(guò)電壓和弧光接 地過(guò)電壓的理論分析和計(jì)算， 通過(guò)實(shí)踐采用一種用消弧線(xiàn)圈并聯(lián)電阻使電網(wǎng)中 性點(diǎn)接地的辦法來(lái)解決大慶油田電網(wǎng)內(nèi)部過(guò)電壓?jiǎn)栴} 。 1.2 課題研究目的和意義 大慶油田由

15、于發(fā)展的需要， 對(duì)于配電網(wǎng)的要求比較高。 但是由于大慶油田 的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程， 所以大慶油田的電路設(shè)備存在一系列的問(wèn)題， 這些 問(wèn)題主要包括線(xiàn)路老化， 絕緣的能力比較差， 電路的輸電能力受過(guò)電壓的影響 比較大。 目前存在的主要問(wèn)題有： 一、配網(wǎng)線(xiàn)路多采用架空裸導(dǎo)線(xiàn)這種配置方式， 這種配置方式會(huì)導(dǎo)致單相接地或相間短路，使得設(shè)備故障頻繁；二、目前配電網(wǎng) 的發(fā)展迅速，室內(nèi)開(kāi)關(guān)柜的使用增多，與此同時(shí)電纜線(xiàn)的出線(xiàn)比例也在不斷的增 加，這樣就會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生一系列的不良影響，造成線(xiàn)路的爆炸、停電事故等， 會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。 對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它所具有的故障形式是非常多的，其中最

16、主要 的故障是單相接地所引起的故障。這種故障在發(fā)生的情況下 線(xiàn)路再帶故障運(yùn)行， 這是因?yàn)榱鬟^(guò)故障點(diǎn)的電流是很小的，對(duì)于三相電源的影響不大三相電源仍然處 于對(duì)稱(chēng)狀態(tài)。 而當(dāng)流經(jīng)故障點(diǎn)的電流較大并且狀態(tài)不穩(wěn)定時(shí)，就有極大的可能出 現(xiàn)電網(wǎng)中電感和電容回路電磁振蕩的暫態(tài)過(guò)程，從而產(chǎn)生弧光接地過(guò)電壓。 鐵磁諧振是系統(tǒng)在受到?jīng)_擊時(shí)，飽和的電壓互感器鐵芯與線(xiàn)路和設(shè)備的對(duì)地 電容匹配產(chǎn)生的。因此，抑制鐵磁諧振就是要降低鐵芯的飽和程度，防止電壓互 感器鐵芯飽和。通過(guò)我們的實(shí)踐運(yùn)用，對(duì)于在中性點(diǎn)系統(tǒng)中如何更好的采取有效 的措施來(lái)防止鐵芯飽和所帶來(lái)的鐵磁諧振方法是非常的多的，最為我們熟知的主 要由以下兩種：第一種就

17、是通過(guò)有效措施來(lái)對(duì)系統(tǒng)中電感電容的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào) 整，減少引起諧振的因素。比如： （1）由于電壓互感器的空載勵(lì)磁特性與互感器中鐵芯的磁密密切相關(guān)，小的 電壓互感器磁通密度就可以有效降低鐵芯的飽和程度。此外，選擇適宜的鐵芯硅 鋼片、改善熱處理工藝也可以實(shí)現(xiàn)這一目的。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 （2）限制同一網(wǎng)絡(luò)中電壓互感器的并聯(lián)臺(tái)數(shù)：我們國(guó)家在這方面也制定了相 應(yīng)的規(guī)則比如 交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合中就有規(guī)定 “減少同 一系統(tǒng)中 PT中性點(diǎn)接地的數(shù)量” , 通過(guò)采用這種方法會(huì)對(duì)諧振條件產(chǎn)生一系列的 不良影響。 （ 3）對(duì)于電力系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地或者接入類(lèi)同作用的消弧 電抗器

18、在適當(dāng)?shù)那闆r也應(yīng)該考慮。 （4）還可以采用改變接線(xiàn)形式，一般情況下我們可以運(yùn)用 4PT的接線(xiàn)方法， 這種方法的具體操作手段就是在高壓互感器中性點(diǎn)接入單相電壓互感器。 另外一種是通過(guò)消耗諧振產(chǎn)生能量來(lái)消除諧振的發(fā)生，如： （5）要用科學(xué)的辦法選擇各種消除諧振的措施，不改變接線(xiàn)形式，安裝可以 消除諧振的裝置。 （6）在電壓互感器高壓側(cè)串入電阻，或在二次側(cè)三角繞組開(kāi)口兩端接電阻。 （7）科學(xué)的采用系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地或接入同作用的阻尼電阻器等。 以上提出的七種方法中：第（ 3）、（ 6）、（ 7）種可以從根本上解決鐵磁諧 振的問(wèn)題，是防止發(fā)生鐵磁諧振的首選措施，但是在實(shí)施過(guò)程中仍然需要考慮其 他的因

19、素 ；方法（1）的問(wèn)題主要是電壓互感器生產(chǎn)廠家應(yīng)該關(guān)注的； （2）、（4）、 （5）是電網(wǎng)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行部門(mén)應(yīng)注意的問(wèn)題，但是方法 4 由于接線(xiàn)較為復(fù)雜，其 應(yīng)用受到一定的限制； 而對(duì)目前已經(jīng)投入運(yùn)行的各種消除諧振的裝置，還需要在 實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)一步檢驗(yàn)其抑制鐵磁諧振的性能。 1.3 長(zhǎng)期以來(lái)，我們國(guó)家對(duì)電網(wǎng)等級(jí)進(jìn)行劃分，對(duì)于 35000V 以下的電路采用 中性點(diǎn)進(jìn)行連接。 這種電網(wǎng)在發(fā)生單相接地故障時(shí)，電力系統(tǒng)中的電壓是不會(huì)發(fā) 生變化的，所以電網(wǎng)中的故障一旦出現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)的帶故障運(yùn)行是不違反我們國(guó) 家電力標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定的。在這種情況下也不會(huì)對(duì)承線(xiàn)電壓帶來(lái)什么不良的影響。 采用中性點(diǎn)不直接接地這種

20、方式一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以使系統(tǒng)帶接地故障 運(yùn)行。工作人員可以在故障期間及時(shí)的排除接地故障，恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，使 供電系統(tǒng)有了更高的可靠性。但是這種方式的缺點(diǎn)就是會(huì)發(fā)生 PT 鐵磁諧振，使系 統(tǒng)三相對(duì)地電壓不穩(wěn)定。甚至?xí)l(fā)生在 PT 的一次繞組中出現(xiàn)高幅值的涌流，熔斷 高壓熔斷器。 歷史上兩個(gè)工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家分別采取了不同的配電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方 式。歐洲的工業(yè)大國(guó)德國(guó)采用的接地方式就是中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈 ，通過(guò)采用這種 方式我們就能夠快速的消除單相接地所產(chǎn)生的故障，這樣就會(huì)為通信信號(hào)的健康 運(yùn)行提供良好的保障；美國(guó)等西方國(guó)家由于科技水平比較高一般情況下也是采用 中性點(diǎn)直接接地的方式，通過(guò)這種

21、方式可以避免故障對(duì)線(xiàn)路正常運(yùn)行的影響。 這 兩種接地方式很具有代表性性，對(duì)于世界各國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展都產(chǎn)生了十分重大 的影響。 - 2 - 第 1章 緒 論 我們國(guó)家根據(jù)本國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r制定了符合自己需要的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在這標(biāo) 準(zhǔn)中有明確的規(guī)定，那就是電壓在 3KV到 10KV之間的電力系統(tǒng)是不能和發(fā)電機(jī)相 連接的，如果采用不接地的連接方式就要求單相接地故障電容電流不準(zhǔn)超過(guò)規(guī)定 的值；如果超過(guò)了規(guī)定的要求就會(huì)采用消弧線(xiàn)圈接地方式： （1）310kV 鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線(xiàn)路構(gòu)成的系統(tǒng)和所有 35、66kV 系統(tǒng)， 10A； （2）310kV 非鋼筋混凝土或非金屬桿塔的架空線(xiàn)路構(gòu)成的系統(tǒng)， 當(dāng)

22、電壓為： 3kV和 6kV時(shí)， 30A；b10kV時(shí)， 20A；c3kV10kV 電纜線(xiàn)路構(gòu)成的系統(tǒng)， 30A。 我們?cè)谝酝膶?shí)踐中通過(guò)不斷的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)的電壓值一般情況 下在 35000V 以下，這種電網(wǎng)的內(nèi)部電壓是不會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全造成威脅的， 一般情 況下受到雷電過(guò)電壓的影響。 因而長(zhǎng)久以來(lái)以防止大氣過(guò)電壓對(duì)設(shè)備的侵害是采 取的過(guò)電壓保護(hù)措施的主要目標(biāo)，采用的主要技術(shù)手段也僅僅是裝備避雷器。如 果避雷器自身的參數(shù)存在一定的缺陷，那么對(duì)雷電引起的相間侵害以及內(nèi)部過(guò)電 壓產(chǎn)生的損害起不到保護(hù)作用。 然而，我國(guó)部分油田電網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)頗具規(guī)模，以大慶油田為例，截止 2008 年底，僅薩南

23、油田就共建成 35/6kV 變電所 32 座，配電所 1座，設(shè)計(jì)規(guī)模 47.66 104kVA ，實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷為 22.87104kW；共建成 6kV 電力線(xiàn)路 2003km，配電變 壓器 6790 臺(tái)。 通過(guò)我們的實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)我們可以知道，如果油田電網(wǎng)的發(fā)展發(fā)展到一定的 程度時(shí)，電網(wǎng)內(nèi)部所產(chǎn)生的過(guò)電壓及其過(guò)電壓自身因素所引發(fā)的一系列對(duì)于電網(wǎng) 安全運(yùn)行產(chǎn)生威脅的因素，都會(huì)對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備的安全運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生一定程度的不良影 響。 1.4 本課題的研究?jī)?nèi)容 弧光接地過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓這兩種過(guò)電壓是電網(wǎng)內(nèi)部過(guò)電壓防護(hù)的難點(diǎn) 和重點(diǎn)。 針對(duì)大慶油田 35kV 配電網(wǎng)中存在的鐵磁諧振過(guò)電壓、 弧光接地過(guò)電壓、

24、操作過(guò)電壓這幾種情況，對(duì)其進(jìn)行理論分析計(jì)算并提出相對(duì)應(yīng)的防護(hù)方案。通過(guò) 理論分析計(jì)算和仿真， 我們可以對(duì)三種中性點(diǎn)接地方式在使用過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)電壓 的因素進(jìn)行分析。通過(guò)分析可以提出一系列的預(yù)防過(guò)電壓出現(xiàn)的措施， 該方式 主要由自動(dòng)調(diào)諧消弧線(xiàn)圈、自動(dòng)投切電阻器和控制器幾個(gè)部分組成，汲取經(jīng)銷(xiāo)弧 線(xiàn)圈接地和電阻接地兩種方式的優(yōu)點(diǎn)，既能充分發(fā)揮消弧線(xiàn)圈補(bǔ)償電容電流、提 高單相接地故障自恢復(fù)概率的作用， 又能利用并聯(lián)電阻抑制過(guò)電壓和實(shí)現(xiàn)單相接 地故障選線(xiàn)。針對(duì)操作過(guò)電壓這種情況，結(jié)合仿真的結(jié)果選擇合理的防護(hù)措施。 第 2 章 電網(wǎng)參數(shù)及模型建立 第 2 章 電網(wǎng)參數(shù)及模型建立 通過(guò)對(duì)大慶油田電網(wǎng) 110K

25、V 一次變電所的普遍狀況進(jìn)行分析，主要以登 封、奔騰、南二三座一次變電所的實(shí)際情況為例， 通過(guò)其設(shè)備參數(shù)和線(xiàn)路參數(shù) 建立 ATP 仿真模型，并對(duì)下一步的理論計(jì)算提供依據(jù)。 2.1 變電站主接線(xiàn)圖 通過(guò)對(duì)大慶油田電網(wǎng)中的登封一次變電所、 奔騰一次變電所、 南二一次變 電所三座 110kV 變電所 35kV 側(cè)母線(xiàn)所連設(shè)備與線(xiàn)路為仿真計(jì)算原型， 進(jìn)行科 學(xué)的分析得到 網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)圖如圖 2-1 所示。 圖 2-1 登封一次變主接 線(xiàn)圖 - 5 - 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 通過(guò)對(duì)圖 2-1 進(jìn)行分析我們就可以建立仿真計(jì)算模型進(jìn)行分析得到如圖 2-2 所示。 a) 登封一次變電所 cable185

26、150 00942 00943 120 00944 95 other 00946 第 2 章 電網(wǎng)參數(shù)及模型建立 b) 奔騰一次變電所 圖 2-2 仿真模型 可以知道三座變電所短路阻抗標(biāo)幺值如表 2.1 所示 表 2.1 變電所短路阻抗標(biāo)幺值 110kV 側(cè) 35kV 側(cè) 變電所 大運(yùn)行方式 小運(yùn)行方式 大運(yùn)行方式 小運(yùn)行方式 登峰 0.08285 0.1745 0.184 0.3619 奔騰 0.06723 0.14929 0.1645 0.344 南二 0.04038 0.07421 0.12133 0.23611 2.2 變電所主變壓器參數(shù) 通過(guò)分析變電所主變壓器參數(shù)如表 2.2 所示

27、哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 表 2.2 主變壓器參數(shù) 型號(hào) 額定變比 方接式線(xiàn)流空載Io電/%空耗載/k損W短路電壓 短路損耗 /kW 方式流 Io/%耗/kW Uk/% 1# SFPSZ7-5 1108x1.25%/38. YNyn 登 0000/110 52x2.5%/6.6kV Odn 封 2# SFPSZ7-5 1108x1.25%/38. YNyn 0000/110 52x2.5%/6.6kV Odn 1# SFSZ9 7 11581.25%/38 YNyn 奔 5000/110 .55%/6.3kV 0d11 騰 2# SFSZ9 7 11581.25%/38 YNyn 500

28、0/110 .55%/6.3kV 0d11 南 1# SFPZB763 (121 8 1.25%)/ Ynyn 000/110 38.5kV 0+d 二 2# SFPZB763 (121 8 1.25%)/ Ynyn 000/110 38.5kV 0+d 0.60 57.6 9.7/17.6/ 228.862/246. 6.6 44/177.799 0.60 57.6 9.7/17.6/ 237.955/242. 6.6 304/183.230 0.58 48.6 15.50 326.8 0.56 48 15.40 325.6 0.27 56.280 247.296 0.32 52.570 2

29、44.304 2.3 線(xiàn)路參數(shù) 不同型號(hào)線(xiàn)路的參數(shù)的結(jié)果如表 2.3所示。 線(xiàn)路型號(hào)和長(zhǎng)度如表 2.4所示 表2.3 35kV 線(xiàn)路參數(shù) 線(xiàn)路型號(hào) R+ R0 L+ L0 C+ C0 LGJ 120 0.27 0.475 1.118 5.592 0.0104 0.005 LGJ 150 0.21 0.349 1.179 4.055 0.0098 0.0051 LGJ 180 0.17 0.309 1.155 4.035 0.01 0.0052 LGJ 240 0.13 0.272 1.13 4.1 0.0102 0.0053 YJLV-26/35-1*240 0.06 0.091 0.139

30、0.29 0.548 0.274 YJLV-26/35-1*185 0.0716 0.0839 0.16 0.247 0.502 0.335 單位：電阻（ /km ） 電感（ mH/km ）電容（ F/km ) 表 2.4 35kV 線(xiàn)路型號(hào)和長(zhǎng)度 出線(xiàn) 編號(hào) 出線(xiàn)名稱(chēng) 出線(xiàn)類(lèi)型及型號(hào) 長(zhǎng)度 /km 架空線(xiàn) 電纜 架空線(xiàn) 電纜 00937 興油庫(kù)線(xiàn) LGJ 150 LGJ 120 1.95 3.396 00941 氯堿甲線(xiàn) LGJ 120 0.97 00942 氯堿乙線(xiàn) LGJ 120 LGJ YJLV 26/35 150 185 0.97 0.65 0.13 LGJ 150 4.879 00

31、943 興動(dòng)線(xiàn) LGJ 150 LGJ 120 3.495 0.655 前進(jìn)水源 LGJ 150 LGJ 95 3.628 00944 0.706 線(xiàn) LGJ 120 5.656 00946 齊水乙線(xiàn) LGJ 185 3.3 - 8 - 第 2 章 電網(wǎng)參數(shù)及模型建立 2.4 PT 參數(shù) 35kVPT 型號(hào)為 JDJJ1-35。用 ATP 仿真計(jì)算 PT 二次側(cè)的各種數(shù)據(jù)在用 ATP 仿真計(jì)算 PT 的飽和諧振時(shí)不需要進(jìn)行考慮， 在這種情況下我們僅僅需要考慮的情 況是 由 PT 鐵芯飽和而引起的過(guò)電流與過(guò)電壓對(duì)配電網(wǎng)的所產(chǎn)生的影響。所以我 們僅僅需要通過(guò)用三個(gè)非線(xiàn)性電感來(lái)構(gòu)建 PT 的模型，這

32、些情況具體可以反映在飽 與鐵芯勵(lì)磁特性方面。 上述的 PT 簡(jiǎn)化模型如圖 2-3 所示。 圖 2-3 PT 仿真計(jì)算模型 2.5 避雷器參數(shù) 我們?cè)趯?shí)際運(yùn)用中的避雷器型號(hào)主要包括如圖2.5 所示的幾種型號(hào)， 不同 的型號(hào)是采用不同的物質(zhì)構(gòu)成的， 每一種信號(hào)的避雷器信號(hào)具體參數(shù)也是不同 的，一般情況下都會(huì)有明確的規(guī)定。 表 2.5 避雷器型號(hào)參數(shù) 登封站 南二 奔騰 避雷器型號(hào) HY 5WZ 2-54/134 HY 5WZ 2-54/134 HY 5W 8-42/130 HY 5WZ 3-52.7/134 HY 5WZ 2-54/134 35kV 金屬氧化物避雷器的伏安特性如表2.6 所示 表

33、2.6 35kV 金屬氧化物避雷器的伏安特性 I/A -4 3X10 -4 -3 1X10 -3 -2 5X10 -2 1 1X10 1 2 1X10 2 2 5X10 2 3 1X10 3 3 3X10 3 3 5X10 3 U/U 1mA 0.955 1.000 1.082 1.163 1.277 1.400 1.451 1.569 1.753 注： U1mA 一般取其典型值 73kV 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 第 3 章 抑制電網(wǎng)過(guò)電壓理論 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)不斷的得到完善。電力網(wǎng)絡(luò) 在使用過(guò)程中也會(huì)由于各種原因引發(fā)過(guò)電壓的現(xiàn)象出現(xiàn)，其中由于鐵芯電感的飽 和

34、所引起的過(guò)電壓稱(chēng)為鐵磁諧振過(guò)電壓。我們比較常見(jiàn)的鐵磁諧振過(guò)電壓主要包 括由于斷線(xiàn)引起的和電壓互感器飽和兩種情況。 3.1 諧振原理 為了對(duì)諧振原理進(jìn)行更好的分析我們主要以 PT 諧振過(guò)電壓為例，在正常運(yùn) 行的前提下，它的初始情況是容抗要大于感抗，也就是 L （1/ C這） 是不滿(mǎn)足 線(xiàn)性諧振條件的要求的，在這種情況下回路就會(huì)保持穩(wěn)定的狀態(tài)。但是如果電路 中的電源電壓增大，那么涌流現(xiàn)象在電感線(xiàn)圈發(fā)生時(shí)，鐵芯就會(huì)達(dá)到飽和的狀態(tài)， 在這種情況下他的感抗的大小也會(huì)不斷的變小。如果在線(xiàn)路中 L （1/ C，） 那 么串聯(lián)諧振發(fā)生的具體條件就會(huì)得到滿(mǎn)足，在這種情況下過(guò)電壓主要在電感的兩 端和電容的兩端產(chǎn)生

35、，就會(huì)引發(fā)回路中電流的數(shù)值發(fā)生變化，在這種情況下磁諧 振現(xiàn)象就會(huì)出現(xiàn)， 只要諧振產(chǎn)生了就很大可能性會(huì)發(fā)生自保持現(xiàn)象，這種現(xiàn)象不 僅會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，而且也不會(huì)降低，除非是發(fā)生了干擾，從而使諧振要求發(fā)生 變化才可以使諧振現(xiàn)象解除。 圖 3-1 電網(wǎng)等值電路圖 如圖 3-1 所示，在電力網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行情況下， LA LB LC ，因此 YA YB YC ， 三相電路對(duì)地負(fù)荷基本可以抵消的， 電網(wǎng)的中性點(diǎn)電位為 0。如果電網(wǎng)發(fā)生類(lèi)似斷 路器 DL 在空載母線(xiàn)中合閘或者在線(xiàn)路中產(chǎn)生了瞬時(shí)單項(xiàng)接地故障， 又或者是雷電 入侵波沖擊的擾動(dòng)過(guò)程中發(fā)生一相、兩相對(duì)地電壓瞬時(shí)增大等空載母線(xiàn)沖擊性的 擾動(dòng)，這種情況下如

36、果電壓互感器的三相繞組遭受沖擊的程度不一樣，那么三相 繞組的飽和程度也會(huì)不一樣，因此每相的綜合阻抗就回不一樣，這樣就會(huì)產(chǎn)生三 相不對(duì)稱(chēng)的三相負(fù)荷，致使變壓器電源側(cè)中性點(diǎn)出現(xiàn)位移： - 10 - 第 3 章 抑制電網(wǎng)過(guò)電壓理論 Uo EA YA EB YB EcYC YA YB YC 3-1) 如果正常情況時(shí)各相綜合導(dǎo)納呈容性，則擾動(dòng)的結(jié)果可能導(dǎo)致一相綜合阻抗 呈容性，其余兩相是感性，因此分母中的導(dǎo)納符號(hào)不同，互相補(bǔ)償， YA YB YC 將 顯著降低，而產(chǎn)生較大的 Uo 以激發(fā)鐵磁諧振，但三相對(duì)地電壓是每相電源電動(dòng)勢(shì) E 與位移電壓 U o矢量的和，所以他們中 1 相、2相以至 3 相的對(duì)地電

37、壓均有增大的 可能性，因此將會(huì)引起過(guò)電壓、過(guò)電流情況。過(guò)電壓對(duì)電氣設(shè)備的絕緣構(gòu)成威脅， 過(guò)電流可引發(fā)電壓互感器高壓熔絲熔斷以至于發(fā)生燒毀 PT 情況發(fā)生。對(duì)于某些 PT 來(lái)說(shuō)，燒毀時(shí)有時(shí)表現(xiàn)為爆炸的形式，不僅本身遭到破壞，而且要危及鄰近的 電力設(shè)備，其危害性很大。 3.1.1 電力系統(tǒng)鐵磁諧振產(chǎn)生的條件 電力系統(tǒng)中的元器件并不是單一的，它是由多種性能的電器元件組成的， 其中我們最為熟悉的兩種電器元件是點(diǎn)感性電器元件和電容性電器元件。 這兩 種屬性不同的電器元件適用范圍也有很大的區(qū)別， 其中電感性元器件的適用范 圍主要有發(fā)電機(jī)、 電力變壓器等這些功率比較大的電氣設(shè)備方面； 電容性的電 器元件主要

38、包括串聯(lián)電容器組、并聯(lián)電容器組及其高壓設(shè)備中使用的寄生電 容，電容性電器元件對(duì)于導(dǎo)線(xiàn)方面的要求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電感性電器元件的要求。 電壓互感器發(fā)生鐵磁諧振現(xiàn)象其中一個(gè)常見(jiàn)的原因是電流與鐵芯電感的磁通 間的非線(xiàn)性關(guān)系，使電壓增大，引起鐵芯電感飽和。至于其產(chǎn)生的條件主要由 以下六種原因引起的： （ 1） 突然把電壓互感器投入到系統(tǒng)中 ； （2）線(xiàn)路發(fā)生單相接地； （3）電氣設(shè)備的投切或者是系統(tǒng)的運(yùn)行方式發(fā)生變化； （4）系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生較大的波動(dòng)； （5）電網(wǎng)頻率的波動(dòng)； （6）負(fù)荷的不平衡變化等。 3.1.2 電力系統(tǒng)鐵磁諧振過(guò)電壓抑制措施研究 解決 PT 諧振過(guò)電壓的辦法有： （1）在選擇電壓互感器時(shí)

39、，要選擇勵(lì)磁特性飽和點(diǎn)比較高的那一款； （2）在對(duì)電壓互感器進(jìn)行設(shè)置時(shí)要采用消諧電阻來(lái)進(jìn)行設(shè)置； - 11 - 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 （3）對(duì)于消諧器的設(shè)置每次繞組中性點(diǎn)都要進(jìn)行設(shè)置； （ 4）為了躲開(kāi)電網(wǎng)諧振點(diǎn)在進(jìn)行消弧線(xiàn)圈選擇時(shí)， 要選擇合適的脫諧度。 當(dāng)今， 鐵磁諧振現(xiàn)在已經(jīng)有相對(duì)來(lái)說(shuō)較為有成效的抑制方式來(lái)抑制，可以 讓通過(guò)電壓互感器高壓側(cè)電流值小于保險(xiǎn)的額定電流，并且當(dāng)通過(guò)電流較大 時(shí)，通流時(shí)間可以縮短到 0.1s 以下甚至幾個(gè) ms。 但是，在 具體的運(yùn)用過(guò)程 中遇到了即便是電網(wǎng)安裝有抑制鐵磁諧振的裝置（一次、二次消諧器等）后， 也會(huì)產(chǎn)生電壓互感器高壓側(cè)保險(xiǎn)熔斷的情況， 與

40、此同時(shí)有時(shí)電容參數(shù)與電感參 數(shù)已經(jīng)溢出諧振范圍 ，如圖 3-2 所示。 圖 3-2 鐵磁諧振的共振范圍 圖 3-2 中展示的是對(duì)應(yīng)某一頻率下電路及其元件的V-A 特性函數(shù) ,Uc 代表 電容的 V-A 特性曲線(xiàn) ,UL 代表帶鐵芯電感的 V-A 特性曲線(xiàn) ,圖中曲線(xiàn) 4 中 ,電容 V-A 特性曲線(xiàn) 1 與電感的 V-A 特性曲線(xiàn)交叉于一點(diǎn) ,也就是說(shuō)隨著勵(lì)磁電感的 變化過(guò)程 ,參數(shù)可以滿(mǎn)足 ,因此很可能產(chǎn)生鐵磁諧振。 在線(xiàn)路較長(zhǎng)的情況下 ,對(duì)地 電容相對(duì)也大 ,如 V-A 特性曲線(xiàn) 5 所示 ,因此產(chǎn)生鐵磁諧振的可能性很小 ;而在 線(xiàn)路較短的情況下 ,如 V-A 特性曲線(xiàn) 4 所示,同樣發(fā)生

41、鐵磁諧振的可能性很小。 用上圖同樣也可以大致分析頻率不同情況下諧振的區(qū)域。 這樣不會(huì)產(chǎn)生諧振， 也就不是排因?yàn)榘l(fā)生諧振致使一次保險(xiǎn)燒熔的， 因此 鐵磁諧振并不是 PT 一次保險(xiǎn)燒熔的唯一原因， 通過(guò)對(duì)理論進(jìn)行分析和采用計(jì) 算機(jī)進(jìn)行仿真計(jì)算如果電網(wǎng)產(chǎn)生瞬時(shí)性單相接地故障情況下， 系統(tǒng)三相對(duì)地電 容在接地時(shí)的充電與放電過(guò)程是引起一次保險(xiǎn)燒熔的原因之一， 其機(jī)理如下： - 12 - 第 3 章 抑制電網(wǎng)過(guò)電壓理論 圖 3-3 電網(wǎng)等值電路圖 對(duì)于上圖所示的電網(wǎng)等值電路， 當(dāng)電網(wǎng)正常操作時(shí)，不管在什么時(shí)候， 電網(wǎng)線(xiàn)路對(duì)地電容帶有的電荷量總數(shù)是0；電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障并不是沒(méi)有 一點(diǎn)預(yù)兆的他是要經(jīng)過(guò)產(chǎn)生

42、單相接地故障與解除單相接地故障這兩個(gè)過(guò)程的， 這兩個(gè)過(guò)程也就是他發(fā)生所要經(jīng)歷的過(guò)渡階段。 由于電壓互感器的勵(lì)磁阻抗 非常高，流經(jīng)高壓繞組的電流非常低。如果接地故障解除，那么從導(dǎo)體通向地 面的通路就會(huì)被截?cái)啵?這種情況發(fā)生此時(shí)各相線(xiàn)路的對(duì)地電壓要恢復(fù)為相電壓 值，而原來(lái)非故障相的導(dǎo)線(xiàn)在單相接地故障期間是充以線(xiàn)電壓下的電荷的， 這 個(gè)電荷是一定要另尋出路泄放回大地， 此時(shí)由于原接地點(diǎn)已經(jīng)切斷， 自由電荷 只好通過(guò) PT 的一次繞組泄往大地，此時(shí)對(duì)地電容中存儲(chǔ)的電荷將對(duì) PT 高壓 繞組電感放電，這相當(dāng)于一個(gè)直流電源作用在帶有鐵芯的電感線(xiàn)圈上。 在配電網(wǎng)系統(tǒng)中如果出現(xiàn)接地相的問(wèn)題， 換句話(huà)來(lái)說(shuō)就是指

43、一個(gè)處在空載 狀態(tài)的變壓器開(kāi)關(guān)突然閉合， 就會(huì)出現(xiàn)比較大的暫態(tài)涌流現(xiàn)象。 當(dāng)這種現(xiàn)象出 現(xiàn)時(shí)， 如果輸電線(xiàn)路過(guò)長(zhǎng)那么接地的相在接地時(shí)積累的電荷也相對(duì)比較多， 這 就會(huì)出現(xiàn)高壓繞組的電流處于飽和的狀態(tài)， 如果鐵芯處于飽和狀態(tài)就回線(xiàn) 路中出現(xiàn)比較大的電流沖擊現(xiàn)象， 由于電流沖擊過(guò)大可能會(huì)造成保險(xiǎn)絲的突然 斷開(kāi)。 這樣就會(huì)對(duì)用戶(hù)用電造成嚴(yán)重的影響。 在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中由于初始相 位角不一樣， 所以對(duì)于故障的切除也會(huì)有一定程度的影響。所以在對(duì)這些問(wèn)題 進(jìn)行分析時(shí)， 要進(jìn)行具體的問(wèn)題采用不同的方法進(jìn)行分析。對(duì)于線(xiàn)路中飽和電 流的大小是受到很多因素的影響的，與其關(guān)系最密切的就是的伏安特性， 如果的鐵芯相對(duì)

44、于其他的來(lái)說(shuō)比較容易飽和， 就說(shuō)明該電流比較大， 也 就意味著保險(xiǎn)絲發(fā)生熔斷的幾率越高。 電網(wǎng)間歇性的瞬時(shí)單相接地故障就相當(dāng)于以上過(guò)程的反復(fù)， 這樣造成的沖 擊電流就相當(dāng)于幾次累加后的效果，從而更容易使 PT 的一次保險(xiǎn)熔斷。 - 13 - 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 3.2 弧光接地過(guò)電壓產(chǎn)生機(jī)理 電網(wǎng)在實(shí)際的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中發(fā)生故障的方式是多種多樣的，其中最主要 故障方式是單相接地，這種故障發(fā)生的幾率 約占 60 以上。 這種故障并不 改變變壓器三相繞組間電壓對(duì)稱(chēng)性， 即線(xiàn)路之間的電壓關(guān)系不變。 由于接地的 故障電流不大，因而不需要立即切除故障線(xiàn)路，允許在 2h 內(nèi)可以繼續(xù)向用戶(hù) 供電，這是

45、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)所具有的顯著優(yōu)勢(shì)。但在單相接地故障中，絕大 部分為電弧不穩(wěn)定，處于時(shí)燃時(shí)滅的狀態(tài)， 由于外界條件的變化導(dǎo)致電感電 容元件之間的電磁振蕩，形成遍及全系統(tǒng)的過(guò)電壓。 中性點(diǎn)不接地電網(wǎng) A相接地，如圖 3-4 ： 圖 3-4 中性點(diǎn)不接地電網(wǎng) A 相接地 圖 3-4 源電動(dòng)勢(shì) Ea=Umsin （ t）， Eb=Umsin （ t-120 ）， Ec=Umsin （t+120）。 圖中 L 為電源漏電感， r 為系統(tǒng)等值電阻， CM 為線(xiàn)間電容， CN 為每相線(xiàn)路對(duì)地電容，導(dǎo)線(xiàn)間電容忽略不計(jì)。設(shè)故障 A 相每次在電壓最大 值時(shí)燃弧，則在接地一瞬間 t=t1 時(shí)， Ua（t1）=-Um

46、 ； Ub （ t1） =Uc=0.5Um ； Uca（t1）=Uba（t1）=15Um 。 其具體的計(jì)算公式如下： 3-2) Ub UC 0.5UmCN 1.5UmCM (0.5 K)U 上式在經(jīng)過(guò)自由振蕩半個(gè)周期后， B相、 C相電壓瞬時(shí)值達(dá)到最大。因自 由振蕩角頻率 1 遠(yuǎn)大于工頻角頻率 ，在這種情況下可近似的認(rèn)為 t2 時(shí)的 B相、 C相工頻電壓仍保持不變， 即： Ubmax U 3-3) 式（ 3-3）中： d 1 ，1 為自由振蕩的衰減系數(shù) - 14 - 第 3 章 抑制電網(wǎng)過(guò)電壓理論 Un C N (U bmU cm ) 2 U bm 3C N 3 3-4) 對(duì)于公式中 U bm

47、 ， U cm 分別代表 B 相與 C相的過(guò)電壓，二者之間的值是 相等的。如果發(fā)生在第 n 次 的 情 況 下 ， 如 果 仍 然 有 U a (tn) U n (U m 2Um) 3 Ub(tn) Ua(tn) 1.5Um 的 存 在 ， 那 么 就 將 Un CN(U3bmCN Ucm) 23Ubm代入 n 次，這時(shí)就可以知道 B相的最大電壓， 因此就 可以推算出高頻熄弧理論的計(jì)算方式為下式所示： Ubm 1.5 (1 K)(1 d) Um (3-5) Um 1 32(1 K)(1 d) 當(dāng) K=0 ，d=0 時(shí)， U bm =7.5 。綜上所述我們可以知道高頻熄弧理論的最 大過(guò)電壓值之間

48、所存在的差距，前者的電壓值是后者的 7.5 倍。這種差距主要 變現(xiàn)在相電壓方面。 3.3 中性點(diǎn)接地方式的選擇 在配電網(wǎng)內(nèi)部過(guò)電壓?jiǎn)栴}與其中性點(diǎn)接地方式密切相關(guān)， 其實(shí)對(duì)于如何選 擇中性點(diǎn)也是一個(gè)比較有技術(shù)含量的問(wèn)題， 對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的選擇是有十分重大 的影響， 因?yàn)檫@直接關(guān)系到電力設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中的一些具體參數(shù)， 如果滿(mǎn)足 這些具體的參數(shù)， 就會(huì)為電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中能夠達(dá)到經(jīng)濟(jì)、 安全的設(shè)計(jì)要 求，對(duì)于電力系統(tǒng)的健康運(yùn)營(yíng)就會(huì)產(chǎn)生十分重大的影響。 在電力系統(tǒng)中比較有利的接地方式主要有以中性點(diǎn)不接地與經(jīng)消弧線(xiàn)接 地的兩種方式， 這兩種方式的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在可以為供電的安全提供可靠性的 保障；人身設(shè)

49、備安全與電磁兼容性。雖然這些方式有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，但是仍 然存在一定的局限性， 這些不足主要包括對(duì)于電壓的水平要求比較高， 不容易 實(shí)現(xiàn)接地故障的檢測(cè)。 如果采用中性點(diǎn)直接接地的方式就可以避免以上問(wèn)題的 出現(xiàn)， 但是中性點(diǎn)直接接地的方式也有比較明顯的優(yōu)勢(shì)， 那就是有利于減少電 壓過(guò)高的影響， 可以十分便利的實(shí)現(xiàn)接地故障的檢測(cè)， 雖然這種方式存在如果 發(fā)生故障時(shí)電流過(guò)大， 對(duì)人身設(shè)備構(gòu)成一定程度的威脅， 這些問(wèn)題都有必要引 起我們的重視。所以對(duì)于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈并聯(lián)電阻接地方我們有必要重視， 他對(duì)于電力系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展將會(huì)產(chǎn)生十分重要的影響。 - 15 - 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 3.4

50、中性點(diǎn)接地電阻確定 如果對(duì)于在不同情況下，不同的諧度在發(fā)生時(shí)要對(duì)其故障的數(shù)值進(jìn)行計(jì) 算，一般情況下選擇中性點(diǎn)的接地電阻的小， 來(lái)滿(mǎn)足規(guī)程對(duì)于電網(wǎng)故障殘余電 流的具體情況。 為了滿(mǎn)足具體的要求需要對(duì)現(xiàn)有的故障進(jìn)行設(shè)置，一般情況下 00937 興 油庫(kù)線(xiàn)出線(xiàn)線(xiàn)路末端 C相（登封變）、 01049 北油氣線(xiàn)出線(xiàn)線(xiàn)路末端 C 相（奔 騰變）、 00650 中十四線(xiàn)出線(xiàn)線(xiàn)路末端 C 相（南二變），為了避免外在惡劣條 件的情況，也就是金屬性接地與經(jīng)低值過(guò)渡電阻接地。 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 3.1 。 表 3.1 故障點(diǎn)殘余電流（有效值）計(jì)算結(jié)果 /A 登封變電站 過(guò)渡 電阻 R（） 脫諧 度 （%） 無(wú)窮 大 登

51、封變電所 奔騰變電所 南二變電所 中性點(diǎn)電阻 4000 Rn( ) 4200 4500 無(wú)窮 大 中性點(diǎn)電阻 4000 Rn() 無(wú)窮 大 中性點(diǎn)電阻 4000 Rn() 4200 4500 4200 4500 0 0.78 5.92 5.64 5.28 0.20 5.72 5.46 5.10 0.05 5.34 5.09 4.75 5 0.52 5.89 5.61 5.24 0.99 5.79 5.54 5.19 0.27 5.34 5.09 4.76 -5 1.04 5.96 5.69 5.32 0.84 5.78 5.52 5.18 0.25 5.34 5.09 4.76 5 10 0.

52、26 5.87 5.59 5.22 1.88 6.00 5.75 5.42 0.52 5.36 5.11 4.77 -10 1.30 6.01 5.74 5.38 1.73 5.98 5.73 5.40 0.50 5.36 5.11 4.78 20 0.27 5.86 5.59 5.18 3.68 6.77 6.55 6.26 1.02 5.43 5.18 4.85 -20 1.82 6.15 5.88 5.53 3.51 6.73 6.51 6.21 1.00 5.44 5.19 4.86 0 0.78 5.85 5.58 5.22 0.20 5.65 5.40 5.05 0.05 5.28

53、 5.03 4.70 5 0.52 5.82 5.55 5.19 0.99 5.73 5.48 5.14 0.27 5.28 5.04 4.71 -5 1.04 5.89 5.62 5.27 0.84 5.72 5.46 5.12 0.25 5.28 5.04 4.71 50 10 0.26 5.80 5.53 5.18 1.88 5.94 5.69 5.37 0.52 5.30 5.05 4.73 -10 1.30 5.94 5.68 5.33 1.73 5.91 5.67 5.34 0.50 5.30 5.06 4.73 20 0.27 5.80 5.53 5.17 3.68 6.69 6

54、.48 6.20 1.02 5.36 5.12 4.80 -20 1.82 6.08 5.82 5.48 3.51 6.65 6.44 6.15 1.00 5.38 5.14 4.81 0 0.78 5.78 5.52 5.17 0.20 5.58 5.33 5.00 0.05 5.21 4.97 4.65 5 0.52 5.75 5.49 5.13 0.99 5.66 5.41 5.08 0.27 5.22 4.98 4.66 -5 1.04 5.82 5.56 5.21 0.84 5.65 5.40 5.07 0.25 5.22 4.98 4.66 100 10 0.26 5.73 5.4

55、7 5.11 1.88 5.86 5.62 5.31 0.52 5.23 4.99 4.68 -10 1.30 5.87 5.61 5.27 1.73 5.84 5.60 5.28 0.50 5.24 5.00 4.68 20 0.27 5.71 5.46 5.11 3.68 6.61 6.40 6.13 1.02 5.30 5.06 4.75 -20 1.82 6.00 5.75 5.42 3.51 6.57 6.36 6.08 1.00 5.31 5.08 4.76 觀察上表計(jì)算結(jié)果可以看出： 對(duì)于比較常見(jiàn)的中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的補(bǔ)償 電網(wǎng)脫諧度 的絕對(duì)值是比較小的一般是 5%10%，并且

56、屬于過(guò)補(bǔ)償。如果想 要滿(mǎn)足故障點(diǎn)電流不超過(guò) 10A 的規(guī)定，一般情況下是把中性點(diǎn)的電阻進(jìn)行并聯(lián)， 單組大小為 4.2K 。 - 16 - 第3 章 抑制電網(wǎng)過(guò)電壓理論 第 4 章 諧振過(guò)電壓 鐵磁諧振過(guò)電壓主要發(fā)生在電力系統(tǒng)的振蕩回路中， 它的具體定義就是在振 蕩回路中受到鐵芯電感的影響所引發(fā)的連續(xù)性幅值比較大的過(guò)電壓。以 35kV 配 電網(wǎng)為例，主要有斷線(xiàn)引起的諧振過(guò)電壓與 PT 飽和引起的諧振過(guò)電壓兩種類(lèi)型 的諧振過(guò)電壓。 4.1 斷線(xiàn)諧振過(guò)電壓 由斷線(xiàn)引起的過(guò)電壓稱(chēng)為斷線(xiàn)諧振過(guò)電壓， 斷線(xiàn)諧振過(guò)電壓的發(fā)生是因?yàn)樵?操作過(guò)程中導(dǎo)線(xiàn)發(fā)生斷開(kāi)、斷路器不能正常工作等原因引起的諧振過(guò)電壓現(xiàn)象。 在

57、實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中， 特別是在中低壓電網(wǎng)中由于線(xiàn)路中斷所導(dǎo)致的電感電容 器件引發(fā)共振回路， 電感是空氣、 變壓器的消弧電線(xiàn)圈與勵(lì)磁電感， 電容是指電 線(xiàn)中的電容值及其它原因所產(chǎn)生的電容等。 隨著負(fù)載變壓器負(fù)不斷增加負(fù)荷， 負(fù) 荷等值電抗值與勵(lì)磁電抗并聯(lián)之后的等值數(shù)值減小， 諧振點(diǎn)與原有位置偏離， 諧 振過(guò)電壓逐步降低， 甚至影響到諧振。 綜上所述我們可以知道斷線(xiàn)諧振電壓主要 發(fā)生在變壓器的空載工作過(guò)程中。 在我們的實(shí)際生產(chǎn)生活中比較常見(jiàn)的過(guò)電壓現(xiàn)象就是鐵磁諧振過(guò)電壓， 它主 要是由于線(xiàn)路的斷線(xiàn)引起的。 在特殊狀況下會(huì)使避雷裝置發(fā)生故障。 個(gè)別狀態(tài) 下，而此時(shí)過(guò)電壓遞增至繞組的異側(cè)，對(duì)后者嚴(yán)重影響。 在現(xiàn)有的技術(shù)條件下， 為了防止諧振過(guò)電壓的出現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)生活產(chǎn)生不良的影 響，采取的主要措施包括以下幾個(gè)方面： （1）在操作空氣開(kāi)關(guān)時(shí)要保證三