配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式研究中期報(bào)告課件

1、課題題目 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中期報(bào)告 學(xué)院：電氣工程年級(jí)專(zhuān)業(yè)：學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 董海艷 內(nèi)容提要畢業(yè)論文的撰寫(xiě)安排課題進(jìn)度安排存在的問(wèn)題和擬解決的方案已完成任務(wù)情況研究進(jìn)展 1.研究進(jìn)展 開(kāi)題報(bào)告結(jié)束后我開(kāi)始了中期的準(zhǔn)備學(xué)習(xí)工作，通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)以及復(fù)習(xí)以前學(xué)習(xí)的電力系統(tǒng)分析，發(fā)電廠電氣部分，工廠供電等課程，我掌握了四種接地方式的暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)理論分析，不接地系統(tǒng)電容電流計(jì)算，經(jīng)消弧線圈的最小補(bǔ)償度計(jì)算，直接接地系統(tǒng)基波諧振抑制措施，中性點(diǎn)接地方式的合理選擇方法。同時(shí)通過(guò)在圖書(shū)館，網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)資料，我掌握了用MATLAB中的Simulink Power System工具箱來(lái)搭建仿真模型。除此之外我

2、還進(jìn)行了仿真模型的參數(shù)計(jì)算和仿真波形分析對(duì)比。在中期階段我也完成了外文文獻(xiàn)的翻譯工作。 至此，在中期答辯前我已經(jīng)完成了單相接地電路的理論分析，四種接地模型的仿真以及四種接地模型電壓、電流的分析。目前未完成的內(nèi)容是對(duì)四種方式的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比和評(píng)價(jià)這一部分。 2. 已完成任務(wù)情況 在這個(gè)階段我首先對(duì)課題的研究方法進(jìn)行了學(xué)習(xí) ，具體方法如下： 分析非故障相的工頻電壓升高與單相接地故障電流等有關(guān)問(wèn)題的方法為：（1）畫(huà)出由三大基本元件構(gòu)成的電力系統(tǒng)簡(jiǎn)化等值接線圖；（2）根據(jù)邊界條件畫(huà)出復(fù)合序網(wǎng)圖；（3）根據(jù)復(fù)合序網(wǎng)圖求出電壓、電流，即可得到非故障相的工頻電壓升高和單相接地故障電流等各問(wèn)題的解，從而對(duì)接地方式

3、作出比較和評(píng)價(jià)。 在掌握了研究方法以后，接下來(lái)的工作就是系統(tǒng)的學(xué)習(xí)每種接地方式的接地原理以及故障時(shí)的接地原理。 由于在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中大多采用不接地系統(tǒng)，經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，查閱的多數(shù)參考文獻(xiàn)頁(yè)基本都是對(duì)這方式的介紹，故在理論分析這一部分主要對(duì)這三種方式進(jìn)行了學(xué)習(xí)。 其中包括三種方式發(fā)生單相故障時(shí)，零序電壓，零序電流，故障點(diǎn)處流過(guò)電流理論計(jì)算，以及故障相過(guò)電壓和非故障相過(guò)電壓的產(chǎn)生原因和理論計(jì)算。 (一)四種接地方式的研究方法和理論分析 本次仿真模型是在10Kv電壓等級(jí)下的仿真，共有四回出線，為電纜和架空線路混合線路。輸電線路采用PSB模塊庫(kù)中的貝杰龍數(shù)學(xué)模型，該模型計(jì)算是利用分布

4、參數(shù)，可提高計(jì)算精度。三相電源容量為300MVA，主變一次側(cè)電壓等級(jí)為110Kv，二次側(cè)電壓等級(jí)為10Kv，連接方式為Yg，頻率50Hz，A相初相角為零，變壓器采用Three-Phase-Transformer(Two Windings)模型。 MATLAB 提供了多種常微分解題器，這些解題器可以在給定的初始時(shí)間及條件下，通過(guò)數(shù)值方法計(jì)算沒(méi)個(gè)程序步驟的解，并驗(yàn)證該解是否滿足給定的允許誤差。根據(jù)本次畢設(shè)中的仿真，如果設(shè)置的解題器和允許誤差不合理，則對(duì)于某些故障情況不但解題速度很慢，而且仿真的得到的線路零序電流精度很差。因此本次設(shè)計(jì)選取了ode15s解題器，允許誤差至少小于0.001，該解題器專(zhuān)門(mén)

5、用于解Stiff方程的變階多步算法，在仿真中具有較快的運(yùn)算速度。 （二）MATLAB的學(xué)習(xí)和模型搭建 本次仿真采用線路分別為：架空線路選用LGJ-240型號(hào)導(dǎo)線，電纜線路選用YJV22-3300型號(hào)交聯(lián)聚乙烯電力電纜。同查閱電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)獲取導(dǎo)線參數(shù) 本次仿真采用的是混合線路故 （二）MATLAB的學(xué)習(xí)和模型搭建 線路類(lèi)型1234架空線路/Km8005電纜/Km091010（二）MATLAB的學(xué)習(xí)和模型搭建 通過(guò)表格中的數(shù)據(jù)我們可以看出，經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)流過(guò)故障相和接地點(diǎn)的電流最小，這是因?yàn)橄【€圈可以產(chǎn)生與電網(wǎng)接地電容電流相補(bǔ)償?shù)姆聪螂姼须娏鳌＿@樣不僅可以使接地電流限制在最小，也降低了接

6、地電弧的危害。 在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)仿真中，我還選擇了分別在-10%、-5%、0、5%、10%五種補(bǔ)償情況下的仿真波形分析，本PPT中顯示的的補(bǔ)償度為0時(shí)的波形，對(duì)比仿真結(jié)果最后得出的結(jié)論是當(dāng)消弧線圈補(bǔ)償度為為0時(shí)，接地電流最小，但是在現(xiàn)實(shí)生活中我們多采用過(guò)補(bǔ)償。這是為了避免電網(wǎng)切除部分線路時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)的串聯(lián)諧振過(guò)電壓。（三）仿真波形的分析對(duì)比 在直接接地仿真中，我對(duì)接地過(guò)渡電阻為5時(shí)的模型進(jìn)行了仿真，通過(guò)其顯示的波形與小電流接地系統(tǒng)波形對(duì)比得出的結(jié)論是當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，中性點(diǎn)不發(fā)生位移故障點(diǎn)處的電流急劇增大，而故障線路三相電壓仍保持平衡。直接接地系統(tǒng)不能帶故障運(yùn)行。 經(jīng)小電阻地系統(tǒng)中

7、，非故障相的電壓幅值變化小，限制了電弧過(guò)電壓，但是故障點(diǎn)電流大。 在經(jīng)小電阻接地仿真中，我將過(guò)渡電阻固定為5，中性點(diǎn)分別接2、5、10，進(jìn)行仿真分析。可以看出電阻越小限制電壓的能力越好，但是故障處的接地電流越大，因此在小電阻接地系統(tǒng)中，接地電阻一般取10。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我主要在以下兩個(gè)方面遇到了困難：1、接地方式的理論學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)計(jì)算。 由于每種接地方式都有其特定的接地原理，尤其是故障時(shí)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)的等值電路，在學(xué)習(xí)過(guò)程中不能完全理解每種方式的原理，以及對(duì)每種方式中的零序電壓，零序電流，故障點(diǎn)處流過(guò)電流理論計(jì)算，以及故障相過(guò)電壓的計(jì)算在學(xué)習(xí)初期不能掌握。2、仿真模型的搭建和波形分析 在用

8、MATLAB搭建仿真模型初期，我在對(duì)各種元件模塊的合理選擇，以及對(duì)模型的參數(shù)設(shè)置上尤其是對(duì)消弧線圈的電感值設(shè)置上遇到了困難；在仿真后期我在波形分析對(duì)比上遇到了困難。 3. 存在的問(wèn)題和擬解決的方案 根據(jù)我的研究進(jìn)度來(lái)看，我還有四種方式的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比和評(píng)價(jià)這一部分工作沒(méi)有完成。在剩下的幾周里，我將盡快完成這一部分內(nèi)容。 工作進(jìn)度安排：5.11-5.15：對(duì)中期的工作內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)總結(jié)；5.16-5.20：進(jìn)行四種方式優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比和評(píng)價(jià)；5.21-5.26：對(duì)畢設(shè)工作進(jìn)行修改總結(jié)，寫(xiě)畢設(shè)日志。 4. 課題進(jìn)度安排工作進(jìn)度安排：5.27-5.29：撰寫(xiě)論文的緒論部分；5.29-5.31：撰寫(xiě)論文中四種接地方式的理論部分；