配网小电阻接地系统过电压与人身安全性仿真研究

随着城市配网电容电流的骤增,小电流接地方式逐渐难以满足电容电流补偿需求,部分地区采用了小电阻接地方式,因此对改造后系统的过电压与人身安全研究很有必要。首先从理论角度总结了现有的几种中性点接地方式的优缺点;其次基于Mayr电弧模型,采用EMTP-ATP软件计算了各种接地方式下系统单相接地弧光过电压;最后结合ANSYS和CDEGS软件计算了小电阻接地系统发生单相接地时故障点的跨步电压并进行评估。研究表明:小电阻接地改造后,系统单相接地引发的过电压显著减小,数值不超过2. 42 p. u.;站外单相接地发生时,导线直接接地短路的情况对人身安全威胁更大,可采用电缆线路及减小小电阻阻值来抑制。     

基于层次分析法的杆塔接地装置对人身安全影响研究

在线路杆塔遭受雷击或者发生接地故障时,故障电流经接地体入地时可能造成地电位异常升高而产生危险的接触电压或跨步电压,从而对人身安全构成威胁。基于层次分析法,综合考虑接地体对人身安全影响的散流特性、跨步电压分布与接地电阻这3种主要因素,结合仿真得出接地体周围地电位及跨步电压的分布规律,计算比较3种接地体的安全系数。计算比较得出,圆环型接地体是最安全的,适用于人口密集区域;方框带四条斜射线型接地体次之,适用于人口稀疏区域;方框型接地体最不安全,适用于山林等人口稀疏区域。     

小电阻接地方式存在的死区问题分析及试验研究

针对小电阻接地方式在配电网实际运行中暴露出来的安全问题和技术问题,重点分析了小电阻接地中架空绝缘导线断线接地带来的安全风险问题和绝缘子闪络带来的供电可靠性问题,在国网配电网智能化应用及关键设备联合实验室漯河真型试验场做了小电阻接地方式对配电网单相接地故障处理试验,并用计算机仿真软件MATLAB仿真了不同接地过渡电阻下故障零序电流的大小,试验和仿真结果表明:小电阻接地方式在发生绝缘导线断线接地时,由于接地过渡电阻较大,系统零序保护会失灵,无法立即切除带电线路,给过往行人带来安全风险;当绝缘子闪络时,因杆塔有接地装置,接地过渡电阻很低,属于金属性接地故障,故障电流较大,线路会立即跳闸,频繁跳闸使供电可靠性下降。     

关于电网小电流接地系统常见故障分析及处理的探讨

本文阐述了对小电流接地系统,发生单相接地故障,在处理过程中,一定要及时发现(尤其无人值班变电结),断准确,处理果断.防止发生另一相接地,或不同线路不同相接地,形成相间接地短路,造成出线断路器或线线断路器跳闸的事故,确保系统的安全稳定运行.     

高压输电线路发生单相接地故障对埋地油气管道的电磁影响

为研究高压架空线路发生单相接地故障对附近输油输气管道的电磁影响,以220 kV同塔双回架空线路与输油输气管道并列运行为背景,利用电磁暂态仿真软件ATP建立同塔双回输电线路及油气管道等效时域模型,分析了故障点位置、并列运行部分杆塔接地电阻大小、导线高度,管道与杆塔中心线水平间距、管径大小等因素对高压输电线路附近油气管道电磁感应电压的影响。结果表明:油气管道的电磁感应电压受接地点故障位置、杆塔接地电阻以及管道距杆塔中心线水平间距的影响较大;导线高度、管径大小等因素对管道上产生的电磁感应电压影响不明显。得出的结论可以为高压输电线路与输油输气管道同走廊建设提供理论指导。     

配电网弧光接地主动转移型消弧技术

我国城市中低压配电网电容电流急剧上升且消弧线圈补偿效果欠佳，单相接地故障电弧难以自熄易产生弧光接地过电压及扩大事故，探究弧光接地故障的快速有效熄弧方法是保障配网稳定安全运行的基础。首先根据主动转移型消弧技术的工作原理，建立熄弧过程的等效电路，利用叠加定理推导熄弧时故障点电流计算公式，分析其与故障点位置、接地点过渡电阻、线路负荷电流等因素的关系；然后采用Matlab/Simulink搭建10 kV小电流接地系统单相接地故障模型，其中采用控制论电弧模型模拟单相弧光接地故障；最后通过设置典型的故障点位置、故障点过渡电阻、线路负荷电流作为故障条件，分析不同故障条件及存在高次谐波分量时主动转移消弧过程中的故障点电流、故障点电压波形。分析表明：在单相高阻接地故障时，主动转移消弧技术能够将故障电流转移至站内处理，有效减小故障点电流；在低阻接地故障时，过渡电阻较小导致故障点电流分流较大时，主动转移消弧技术能够限制故障点电压在电弧重燃电压之下；并可有效减小接地故障点的高次谐波分量，从而有效熄弧。     

水电站地电位升控制策略分析

过高的地电位升(GPR)会对人身安全和设备安全造成威胁,在实际工程中如何控制GPR有着重要的意义。以某抽水蓄能电站为例,分别建立水电站接地网模型和单相接地故障模型,并基于上述两模型确定了GPR的计算方法。当水电站接地电阻降低时,虽然导致入地短路电流增大,但仍能有效降低GPR。采用降低避雷线阻抗和中性点串接小电抗,能够减小入地短路电流,进而有效降低GPR。对该抽水蓄能电站,采用降阻后,GPR仍超过5 kV。当同时采用降阻,降低避雷线阻抗和中性点接小电抗时,可将GPR控制在5 kV以内。     

基于小波包分解的小电阻接地系统高阻接地故障检测方法

小电阻接地系统发生高阻接地故障时电流小于传统的零序电流保护动作阈值,并且时常伴随有电弧的发生,难以准确检测与切除高阻接地故障。文章首先分析了小电阻接地系统发生单相高阻接地故障时母线零序电压与线路零序电流的稳态特征以及接地故障电流的暂态特性。其次,针对高阻接地故障常伴随的电弧现象,对Schwarz电弧模型引入电弧长度加以改进,将改进的Schwarz模型与Mayr模型、Schwarz模型、“控制论”模型对比,分析表明所提电弧模型具有一定的合理性;并搭建了电容电流达158 A的10 kV小电阻接地方式配网模型,更加贴合实际配网。然后利用Coiflet4对母线零序电压和线路零序电流进行5层小波包分解,分析发现故障线路零序电流分解系数的极性与母线零序电压分解系数的极性相反且大于非故障线路零序电流分解系数。最后设置不同过渡电阻直接接地、不同过渡电阻经改进的Schwarz电弧模型串联接地、不同故障距离及不同故障相角等故障条件,验证了所提检测方法的可靠性。     

配电网小电阻接地缺陷性分析及动态电阻接地研究

配电网小电阻接地方式主要存在供电可靠性低、发生高阻接地故障时选线失灵的问题.本研究将建立小电阻接地模型进行理论分析,并针对目前小电阻接地系统所出现的缺陷,提出一种经动态电阻接地方式.该方式根据三相电压、中性点电压以及各馈线零序电流之间的关系将不同单相接地故障进行分类处理.特别是在解决高阻故障时,通过动态电阻接地方式增加...     

单相接地故障时考虑架空地线分流的变电站接地网校核

在变电站的实际运行中,当发生线路单相接地故障时,架空地线将会分流部分故障电流,故在CDEGS中建立了变电站A及其连通的3座变电站,形成电力系统模型,仿真得到了变电站A在运行过程中单相接地故障时的入地电流,用以指导变电站A的接地网设计,校核初始设计的接地网不能满足接触电压安全限值要求,故对初始设计的接地网进行优化设计,优化的接地网设计使线路单相接地故障时站内接触电压、跨步电压均能满足安全要求.结果 表明试验方法具有较好的接地网设计指导作用,具有工程实际应用指导价值.