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中性点经消弧线圈接地系统接地方式分析

XX大学二○**届毕业设计中性点经消弧线圈接地系统接地方式分析学院:专业:姓名:学号:指导教师:完成时间:二〇*年六月摘要电力系统中性点接地方式是一个非常综合的技术问题,它与电网电压等级、电网结构、绝缘水平、供电可靠性、继电保护、电磁干扰、人身安全都有很大的关系。

建国初期,我国10kV配电网主要采用中性点不接地和经消弧线圈接地方式80年代中后期为适应城区电网的迅速发展,特别是电缆的大量使用后,出现了l0kV 配电网中性点经低电阻接地方式,该运行方式先后在许多大中城市如广州、上海、北京、珠海等地采用。

经多年的运行实践,各地普通认为低电阻接地方式比消弧线圈接地方式的过电压水平要低,但同时反映出的运行状况也存在较多的问题,主要是供电可靠性有所下降,还曾发生过多起人身伤亡事故。

因此国内目前在10kV 电网中性点接地运行方式的选择上出现较大的争议,争议点主要是两种接地方式的应用范围、供电可靠性的高低、人身安全、通信干扰和运行维护工作等诸多方面。

本论文主要针对10kV配电网中性点接地运行方式的选择问题进行研究。

论文首先对10kV配电网的中性点各种运行方式进行分析,比较不同运行方式的特点。

然后以茅坪变电站10kV电网的实际参数来建立数值计算模型,在考虑了电网接地电容电流变化、接地点接地电阻值变化等多种影响因素的情况下,对中性点经消弧线圈接地系统进行了仿真分析。

关键词:配电网;中性点接地方式;消弧线圈;过电压;ABSTRACTIt is an important technical problem to neutral grounding mode of the electricpower system which associates with voltage level, network structure, insulation level,reliability of power supply, protective relaying, electromagnetic interference, andpersonal safety.In China, the neutral grounding mode of the 10kV network used of nonegrounding, grounding by arc suppressing coils in the past. With the development ofurban power network, especially the widespread use of cables, low resistancegrounding mode was used to restrain the over voltage in Guangzhou, Shanghai,Beijing, and Zhuhai etc. It was reported that the over voltage level of low resistancegrounding mode is lower than that of arc suppressing coil mode, but the operationcarried out the other problems, including reliability of power supply rapidly dropping,and person safety being threatened. So interiorly the grounding mode selection of the10kV network was disputed, which mainly focused on the fault form of 10kV networkgrounding, the apply area of arc suppressing coil grounding mode and low resistancegrounding mode, reliability of power supply, person safety, communicationinterference and the work load of maintenance.This paper studied on how to select the neutral grounding mode of 10kV network.Firstly it analyzed the characteristic of grounding modes about 10kV network. Thenwith the demonstration of Maoping substation in Hubei province, this paper built anumerical value equivalent model. Taking account of the transformation of thecapacitive current or the variety of the grounding point resistance, it simulated theover voltage level and the grounding point short current value of the network with arcsuppressing coil grounding mode or low resistance grounding mode, in addition, this paper discussed the problem of restrained arc over voltage.In this paper , the technical parameters for the arc suppressing coil and associatedequipment were calculated , and reasonable selection has been made to finally realizeautomatic tracing compensation for arc suppressing coil grounding mode.Key words:Power distribution network;Neutral grounding mode;Arc suppressing coil;Over voltage;Automatic tracing compensation目录摘要 ................................................................ I I ABSTRACT ........................................................... I II 第1章绪论 . (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2 配电网中性点接地方式的发展和现状 (2)1.2.1 国外配电网中性点接地方式的发展和现状 (2)1.2.2 我国 10kV 配电网中性点接地方式的发展 (3)1.3 课题研究的意义 (5)1.4 本文的主要工作 (6)第2章 10kV 配电网接地方式的选择 (8)2.1 影响选择接地方式的因素 (8)2.1.1 接地故障的类型 (8)2.1.2 中性点经消弧线圈接地的适用范围 (9)2.1.3 供电可靠性 (10)2.1.4 人身安全 (11)2.1.5 绝缘水平的配合 (12)2.1.6 继电保护的选择性 (13)2.1.7 通信干扰 (13)2.1.8 设备安全 (14)2.2 10kV 配电网中性点接地方式的选择 (15)2.2.1 中性点不接地 (15)2.2.2 中性点经消弧线圈接地 (15)2.2.3 中性点经电阻接地 (16)2.2.4 中性点直接接地 (17)2.3 不同接地方式的综合评价 (17)2.4 本章小结 (20)第3章茅坪变电站10kV电网中性点接地方式研究 (21)3.1 茅坪变电10kV电网的一些技术参数 (21)3.2茅坪变10kV电网单相接地故障分析 (21)3.2.1 中性点不接地的过电压 (21)3.2.2 中性点经电阻接地的过电压 (25)3.2.3中性点经消弧线圈接地的过电压 (28)3.3 本章小结 (30)第4章中性点经消弧线圈接地的实施技术 (32)4.1 消弧线圈的选择 (32)4.1.1 老式消弧线圈及存在的问题 (32)4.1.2 自动跟踪补偿消弧线圈的种类 (33)4.3 接地变压器的选择 (35)4.3.1 接地变压器类型选择 (35)4.3.2 接地变压器容量选择 (36)4.4 限压电阻的选择 (37)4.5 本章小结 (38)第5章结论与展望 (39)参考文献 (40)致谢 (41)第1章绪论1.1课题研究的背景配电网是电力系统的一个重要组成环节,由配电设备及配电线路按一定的接线方式所组成,它主要担负着从枢纽变电站取得电能,对电能进行交换、输送、分配与保护等,并将电能安全、可靠、经济地送到每一个用电设备,它对电网的安全和经济运行起着重要的作用。

配电网按照不同电压等级可分为高压配电网、中压配电网和低压配电网。

目前在实际应用的电网中,运行较多的高压配电网主要指35~110kV 等级的配电网,个别负荷较重的工业区或商业密集区也有采用220kV电压等级进行配电的。

中压配电网主要指10kV电压等级的配电网,个别区域也有采用20kV进行配电的,如苏州工业园区,但其运行情况与10kV相似。

低压配电网指的是380V/220V的用户电网,是分布最为广泛的供电网络,也是供电网的终端网络,可以提供给大多数低压用户直接使用的电网。

而10kV配电网在供电网络中地位非常重要,具有供电范围广、用户多、影响大的特点,供电可靠性及电能质量至关重要。

根据现行电网运行资料统计,配电网的事故约占电网总事故的90%,因此,研究提高10kV 配电网供电可靠性有着非常重要的意义,而10kV配电网的中性点接地方式的运行,特别是对故障的发现和处理起着举足轻重的作用。

近年来,随着城市电网的快速发展,变电站10kV出线中电缆所占比重越来越高,给原来以架空线为主的配电网带来了新的课题。

其中一个重要的问题就是配电线路单相接地故障时接地点故障电流增大,目不易熄弧,从而引发故障扩大和设备过电压绝缘损坏等问题。

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