消弧线圈接地装置的建模与分析(2)

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结论 . 30

致谢 31

参考文献 32
电力系统的中性点接地方式是一个系统工程，也是电力系统安全、经济运行的重要技术基础，同时它涉及的范围较广，是一个综合性的技术问题，直接影响配电网的供电可靠性、绝缘水平与继电保护装置等。同时与人身安全、通信干扰等问题有着密切的联系。长期以来，我国35kV中压配电网很大一部分都是采用中性点不接地方式。近年来，随着国家对城市电网的大规模改造，电网规模的不断发展，中压配电网容量不断扩大，城网中大量使用电缆线路，中压电气设备、元件、装置愈来愈多，使配电网的分布电容和分布电导迅速增加，接地电容电流大大超过规程标准，有的已经达到60～70A，引起单相接地故障频繁发生，据初步统计单相接地故障约占系统故障的70%以上。源]自=751-·论~文"网·www.751com.cn/ 单相接地故障电流过大，造成故障处绝缘严重破坏，接地电弧不能自行熄灭，常常发展成为相间短路故障，引起停电事故发生，严重威胁着配电网的安全运行。有的大城市已局部将配电网的中性点不接地方式改为低电阻接地方式，以消除间隙电弧过电压，减少异相接地故障的发生。也有的改为高电阻接地方式，以消除谐振过电压的危害。但是大部分人仍主张采用经消弧线圈补偿接地方式，用消弧线圈补偿系统的电容电流，使得单相弧光接地时，故障点电流减少，降低故障相电压的恢复速度，达到熄弧效果[1~3]，从而避免了单相瞬时接地故障引起的跳闸。本文将研究一种基于可控电抗器原理的消弧线圈，既能实现同时补偿单相接地故障的对地电容电流和泄漏电导电流，又能提高熄弧的安全性和可靠性。
1.2.1 中性点不接地在中性点发展初期，电力系统容量较小，人们认为绝缘故障的主要原因是工频电压的升高，对过电流危害的估计不足，所以在最初时都采用直接接地方式运行随着电力系统的扩大，单相接地故障不断增多，线路断路器经常跳闸，造成频繁的停电事故。
1.2.2 经小电阻接地经小电阻接地[6]：优点：系统单相接地时，健全相电压不升高或升幅较小，对设备绝缘等级要求较低，其耐压水平可以按相电压来选择。接地时，由于流过故障线路的电流较大，零序过流保护有较好的灵敏度，可以比较容易检除接地线路。缺点：由于接地点的电流较大，当零序保护动作不及时或拒动时，将使接地点及附近的绝缘受到更大的危害，导致相间故障发生。当发生单相接地故障时，无论是永久性的还是非永久性的，均作用与跳闸，使线路的跳闸次数大大增加，严重影响了用户的正常供电，使其供电的可靠性下降。
1.2.3 中性点经消弧线圈接地方式优点：在系统发生单相接地时，流过接地点的电流较小，其特点是线路发生单相接地时，可不立即跳闸，按规程规定电网可带单相接地故障运行 2小时。从实际运行经验和资料表明，当接地电流小于 10A时，电弧能自灭，因消弧线圈的电感的电流可抵消接地点流过的电容电流，若调节得很好时，电弧能自灭。缺点：当系统发生接地时，由于接地点残流很小，且根据规程要求消弧线圈必须处于过补偿状态，接地线路和非接地线路流过的零序电流方向相同，文献综述故零序过流、零序方向保护无法检测出已接地的故障线路。因目前运行在中压电网的消弧线圈大多为手动调匝的结构，必须在退出运行才能调整，也没有在线实时检测电网单相接地电容电流的设备，故在运行中不能根据电网电容电流的变化及时进行调节，所以不能很好的起到补偿作用，仍出现弧光不能自灭及过电压问题[7]。 2 中性点经消弧线圈补偿电网的运行原理 2.1 中性点经消弧线圈补偿电网的正常运行分析当消弧线圈接到配电网的中性点后，配电网的模型会相应的改变，下面分析中性点经消弧线圈补偿电网正常运行时的一些参数的关系[8]。图2.1 为配电网的简化接线图。其中， AU、B U、C U分别为三相相电压；0 U为中性点的位移电压；A C、B C、C C分别为三相对地电容；A G、B G、C G分别为三相对地泄漏电导；L 为消弧线圈的调谐电感； G L 为消弧线圈的对外等值损耗电导