220kV变压器中性点小电抗接地过电压分析

220 kV系统变压器中性点部分接地运行方式会使不接地主变中性点产生过电压,主变绕组承受过大的短路电流危险;虽然可以通过主变中性点并联间隙与避雷器进行保护,但间隙放电受环境因素影响分散性较大,容易产生误动作,且可能与避雷器绝缘配合失调。为此本文对北方某220 k V系统利用PSCAD/EMTDC软件进行建模仿真,分析了中性点串接小电抗前后的各种类型过电压和短路电流。仿真分析表明:中性点串接小电抗后,中性点过电压显著降低,不会再出现高达相电压的过电压,且有效避免失地过电压和间隙与避雷器绝缘配合失调的可能,中性点无需再安装间隙,只安装避雷器限制雷电过电压即可;主变绕组短路电流也随小电抗的增加而显著减小;同时中性点串接小电抗对铁磁谐振、雷电过电压也有一定的抑制作用;最后分析了加装小电抗后的中性点过电压绝缘配合和小电抗参数的选择。     

特高压主变中性点间隙保护与氧化锌避雷器保护配合分析

为了降低电力系统发生接地故障时的短路电流水平,500 kV和1 000 kV有效接地系统的主变中性点可采取加装小电抗的方式运行。对于1 000 kV主变中性点接小电抗运行方式下的过电压保护,普遍采用放电间隙并联避雷器的配合方式,但目前对于这种保护方式尚未制定统一的方法和标准。通过对放电间隙和避雷器的电气特性进行分析,结合上海某变电站的实际情况,提出了在特高压主变中性点接小电抗运行方式下间隙保护和避雷器保护配合的原则和方法,对其保护配合进行了选择和参数整定。     

中性点直接接地系统入地短路电流的计算方法

详细论述了变电站220kV、110kV侧中性点直接接地系统发生站内、站外单相接地短路故障时,电网中各元件中故障电流流通情况,针对220kV变电站接地设计过程繁琐、接地新规程的实施以及某些参数在规程中没有明确计算方法或是其计算过程较为复杂等原因,通过云南曲靖220kV翠山变电站入地短路电流计算实例介绍了一种基于站内、外短路等值电路分支电流计算的入地短路电流实用计算方法,供接地工程设计参考。     

变电站地电位升对低压避雷器的反击仿真研究

变电站地电位升(GPR)是接地系统设计中重要的安全性指标,其限值的确定受高土壤电阻率和大故障电流等因素的严重制约,致使接地电阻难以达到要求,同时过高的GPR易使一次设备中反击耐受能力最弱的低压避雷器遭受损坏。首先指出利用传统过电压方法选取避雷器的不足,并通过电磁暂态计算程序ATPdraw建立反击模型,以常用的6 kV和10 kV无间隙金属氧化物避雷器作为研究对象,对短路故障时的放电电流、吸收能量和不同线路长度对地电容对GPR的耐受能力均进行了仿真。结果表明:当线路对地电容为6μF时,分别布置6 kV和10 kV两种低压避雷器,其承受的GPR限值为8.3 kV和11.83 kV;短路电流直流分量使放电电流瞬间达到峰值,短期内吸收的能量易超过耐受极限;采用多组避雷器并联能提高GPR限值,但随并联组数的增加提高效果将不再显著;线路对地电容的增加使GPR耐受值呈线性递减。     

110 kV变压器中性点经小电抗接地对电流的影响

在我国电网系统中,中性点部分接地是110 kV变压器中性点接地中应用最普遍的接地方法,但部分中性点接地方式具有一定的缺点。能有效地解决中性点部分接地缺点的方法是在变压器中性点处串联一个小电抗,既能很有效地限制单相接地故障时产生的过电流现象,又能有效地避免变压器绝缘水平过高而使成本过高,经小电抗接地对人身的安全也起了很大的保护作用。以110 kV系统为例,利用PSCAD软件仿真计算验证了该方法的准确可靠性。     

一种站内接地短路时避雷线分流系数分析新方法研究

对变电站内接地短路时短路电流分布进行了分析,对避雷线-杆塔系统进行了研究。通过对其等效阻抗即避雷线分流阻抗与杆塔总基数之间关系进行分析,得出避雷线分流阻抗主要决定于第15基杆塔之前的避雷线-杆塔系统的结论,进而提出实用避雷线分流阻抗模型,在此基础上推导出避雷线分流系数。该方法克服了目前方法的一些缺陷,在参数取值准确度上具有很大优越性。     

发/变电站站外短路避雷线分流系数计算方法研究

避雷线分流系数是接地网设计、避雷线选型和热效应分析以及评价输电线路电磁环境的基础,因此合理的避雷线分流系数计算方法有着重要的意义。基于避雷线的等效阻抗模型,提出了计算站外短路情况下避雷线分流系数的分流阻抗模型计算方法,并利用MATLAB程序实现了计算过程。针对某发电厂站外短路的情况,分别利用ATPDraw软件和分流阻抗模型计算了避雷线分流系数,两者计算结果的相对误差小于10%,满足工程计算要求,验证了本文站外短路分流阻抗模型的正确性。最后,本文利用分流阻抗模型分析了电站接地电阻、杆塔接地电阻和避雷线型号对避雷线分流系数的影响,为工程设计提供参考。     

有限面积下并行线路杆塔接地网级联降阻及电位分布特性研究

现行输电线路杆塔接地施工往往受制于耕地植被、道路建筑、征地赔偿成本等原因无法采用外延降阻。针对有限施工面积条件下杆塔接地网的接地降阻问题，提出并行输电线路杆塔级联接地降阻策略并验证其可行性。首先，建立相邻输电线路杆塔接地网级联接地散流计算模型，通过仿真分析了接地材料参数、级联引线长度、土壤电阻率、入地电流频率等因素对接地电阻的影响规律；然后，对比分析级联接地模型与方框外延接地模型的降阻效率；最后，分析了相邻杆塔接地网级联条件下的导体电位分布特征。计算结果表明：相比于传统的方框外延降阻方式，采用级联接地结构的相邻杆塔降阻效率更高；级联接地网的散流特征受入地电流频率和材料参数影响较大；相邻杆塔接地网级联增大了电流的散流区域并降低受雷线路的塔顶电位。     

水电站接地降阻改造的措施研究

水电站接地短路电流普遍比较大,所处位置的土壤电阻率也比较高,接地降阻的难度往往比较大。结合贵州某水电站的降阻改造实例,对可供使用的降阻措施的分析,研究了适合水电站的各种降阻方法的优缺点和性价比。认为在水电站两公里以内,土壤电阻率较低的位置,使用铺设水平外引并施加性能优良的降阻防腐剂的方法和利用自然接地体的方法是性价比最高的方法;铺设水下接地网的方法也是一种很好的降阻方法,应根据实际情况依规程规定使用;做深井式接地装置的方法则应首先考虑其使用的前提条件是否满足,依情况使用。     

计及回流电流和分流电流影响的接地参数分析计算

在以往的接地参数计算中,直接将站内和站外不对称短路时的最大入地短路电流从接地网边角注入来计算各个接地参数,而忽略了短路过程中形成的回流电流和分流电流,这造成某些接地参数计算误差较大。本文以某电站的短路电流分布为例,计算分析了回流电流和分流电流对接地参数计算的影响,并研究了在计及回流电流和分流电流的情况下各个敏感因素对接地参数的影响。研究表明:计及回流电流和分流电流后,GPR会增大一定的幅度,但电位梯度和网内电位差相比只考虑入地短路电流时会增大很多,地表电位不均衡程度大大增大,接触电势和跨步电势也相应增大。在接地网设计与评估时,需慎重考虑回流电流和分流电流对地表电位分布的影响。     

城区变电站地线分流特性对接地网设计影响的分析

接地网安全性评估工作已延伸到接地网的前端设计阶段,由于变电站站址土壤条件、接地网拓扑结构和短路电流水平几个因素共同决定了接地网的安全性,而地线分流较大程度地改变了实际入地短路电流水平,进而对接地网特性参数水平产生很大的影响,是接地网设计和接地阻抗取值中需要重点考虑的因素。纯电缆出线的城区变电站具有与常规架空出线变电站不同的地线分流特点,通过具体设计案例,介绍了地线分流影响的分析方法,指出城区变电站地线分流水平偏低,入地短路电流水平偏高的特点,对接地阻抗的要求更为苛刻,在接地网设计中,不能满足于接地阻抗满足传统设计值要求,还必须准确核算电缆外护套的分流系数,基于接地网安全性科学地选择接地阻抗设计值。     

采用两种方法测量某抽水蓄能电站接地阻抗的结果分析

介绍了对华东地区某抽水蓄能电站的接地阻抗进行的两次现场测量,两次试验分别采用直线三级法和夹角法,将试验结果跟实际计算得到的接地阻抗值进行对比,针对不同的方法,进行了详细的误差分析,最终通过技术经济比较,提出了对于大型的抽水蓄能电站接地阻抗比较准确的测量方法。     

汾西煤矿35kV变电站接地改造分析

通过对汾西某煤矿35 kV变电所雷害事故进行仔细分析,其主要原因是地网接地电阻超标、均压不完善、以及冲击接地阻抗过高等。经过现场试验、以及结合现场实际情况并且充分考虑煤矿供电特殊性,决定采用铺设冲击接地均压环降低冲击接地阻抗及改善电位分布,利用自然接地体以及敷设GPF-94高效膨润土降阻防腐剂来达到降阻、防腐的目的。改造之后,通过试验论证,各项接地参数均符合要求,达到预期改造效果。     

洋山深水港LNG降压站6kV系统消弧原理

我国电力系统中的6～35kV电网在初期阶段一般都采用中性点不接地运行方式。电网中配电变压器低压侧（6～35kV）一般为三角形接线（洋山深水港10kV配网除外）,没有可供接地的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时,各线电压仍保持对称,对用户或自用设备继续工作影响不大,并且电容电流较小（〈10A）时,一些瞬时性接地故障能自行消失,这对提高供电可靠性,减少停电事故是非常有效的。     

接地模块在冲击电流下的降阻特性及其优化布置试验研究

为掌握接地模块在雷电冲击电流下对接地体的降阻效果,指导防雷接地的优化设计和改造,在不同土壤环境和冲击电流幅值下,对接地模块的非金属包围层,及接地模块安装数量和位置对水平接地体冲击特性的影响进行了对比试验研究。结果表明,接地模块的降阻效果在小幅值冲击电流下更显著,在火花放电效应极其强烈的高土壤电阻率和大幅值电流下,接地模块与其极芯导体的冲击特性曲线几乎一致,围绕在极芯周围的非金属包围层降阻材料作用被淹没。在同样条件下,圆形接地模块的降阻效果优于方形和梅花形。水平射线上的接地模块,宜优先布置在首端注流点,其次为靠近射线末端,布置数量更多时,宜均匀分布在射线上。为提高技术经济性,接地模块的布置间距不宜过小;当达到饱和数量时继续并联加密接地模块对降阻作用不明显,可以通过串联加长模块的方式进一步减小冲击接地阻抗。     

某改造项目中35kV变电站的中性点接地方式的选择

配电系统中性点接地方式的选择与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置均有关系。合理选择中性点接地方式,是系统供电可靠性的保证。中性点不接地系统中间歇性电弧接地可引起过电压损坏电力设备。消弧线圈补偿流过故障点的短路电流,使电弧能自行熄灭,降低故障相上的恢复电压上升的速度,减少电弧重燃的可能性。     

配电网经消弧接地系统不对称度对高阻接地故障选线影响研究

针对中性点经消弧线圈接地方式的不对称配电网发生高阻接地故障时选线难的问题,首先建立了经消弧线圈系统发生高阻接地的电路模型,对不同不对称度下不同阻值接地故障的故障线路与非故障线路的零序电流及零序电流5次谐波进行定量分析,随之提出一种阻性电流增量的方法,即在中性点加入阻性电流,该阻性电流通过大地流入到故障点使故障线路零序电...     

智能电阻的应用研究

通过深度分析中性点经小电阻接地方式所存在的问题,提出了一种配电网中性点经智能电阻接地方式。与小电阻接地方式相比,智能电阻采用分区法,根据中性点电压大小将故障类型分为高阻、中阻以及低阻3个区域。在低阻故障时,能够快速选线跳闸;在中阻故障时,经过延时判断,避免对瞬时性故障的误判;在高阻故障时,启动中、低电阻动态切换,进行准确选线。综合理论分析和仿真计算可得:智能电阻接地方式不仅拥有小电阻接地方式的优点,还能够解决小电阻接地方式中部分供电可靠性低、单相低阻接地时故障点电流过大及单相断线(高阻)接地时零序保护"失灵"等死区问题。该方式对保障电力系统正常运行和人身安全等具有重要意义。     

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。     

变压器中性点接地方式分析

在变压器中性点不接地、变压器中性点直接接地、消弧线圈接地三种方式下,对人身触电、单相接地情况下的电流进行了计算和比较,得出变压器中性点经阻抗接地方式是比较可取的,它与电网电容自动补偿,可减小单相接地电流。