小电流过电压

1、仿仿真真研研究究小小电电流流接接地地系系统统过过电电压压matlab 发电本发电本104 104 马莉马莉 目目 录录 1 2 选题背景及意义选题背景及意义 国内外现状国内外现状 3 4 研究内容研究内容 仿真、波形图仿真、波形图 选题背景和意义选题背景和意义 在电力系统中性点接地方式发展的历程中，由在电力系统中性点接地方式发展的历程中，由于担心因工频电压升高而引起绝缘击穿，而采用过于担心因工频电压升高而引起绝缘击穿，而采用过中性点直接接地方式，后因线路跳闸频繁，遂改为中性点直接接地方式，后因线路跳闸频繁，遂改为不接地方式运行。中性点不接地系统发生单相接地不接地方式运行。中性点不接地系统发生单

2、相接地时绝大多数都是以电弧形式接地，流过接地点的是时绝大多数都是以电弧形式接地，流过接地点的是容性电流。如电网不大，则接地电流小，电弧可自容性电流。如电网不大，则接地电流小，电弧可自行熄灭。随着电网规模的扩大，容性电流会增大。行熄灭。随着电网规模的扩大，容性电流会增大。对对10kV10kV电网，若线路总长不超过电网，若线路总长不超过 1000km1000km，其接地电，其接地电流将不超过流将不超过30A30A，35kV35kV线路总长不超过线路总长不超过100km,100km,其接地其接地电流不超过电流不超过10A10A，这种电弧不足以稳定燃烧，而形成，这种电弧不足以稳定燃烧，而形成时断时续的

3、间歇性电弧，这将导致系统电感电容回时断时续的间歇性电弧，这将导致系统电感电容回路的振荡，造成电弧接地过电压。路的振荡，造成电弧接地过电压。 国内外现状国内外现状 广泛采用谐振接地方式，其 中压电网中性点改为经小经济发达 电阻接地的运行方式 微机馈线综合保护可适用 于各种小电流接地方式 城市 瑞典 美国 采用中性点直接接地或经小电阻接地，其中压电网强大，备用容量大，保证供电可靠性 大量发展中性点经消弧 线圈接地方式避免了 对通讯线路的干扰 德国 过电压的研究方法过电压的研究方法 理论分析理论分析 通过求解微分方程或其解通过求解微分方程或其解的性质来分析系统过电压的性质来分析系统过电压的情况，给出

4、量化的分析的情况，给出量化的分析结果，也能对影响过电压结果，也能对影响过电压的参数进行灵敏度分析。的参数进行灵敏度分析。 数值计算数值计算 方法简单易行，可重复进方法简单易行，可重复进行计算或仿真，参数设置行计算或仿真，参数设置方便，有利于捕捉影响过方便，有利于捕捉影响过电压的因素及研究抑制过电压的因素及研究抑制过电压的措施。电压的措施。 运行记录大量运行记录大量 资料的归纳总结资料的归纳总结 模拟实验模拟实验 性能完善的性能完善的 暂态网络分析暂态网络分析仪为此种方法创造了优越仪为此种方法创造了优越条件，使可以再接近真实条件，使可以再接近真实的状态下研究过电压问题的状态下研究过电压问题 现场

5、测试现场测试 性能完善的性能完善的 暂态网络分析暂态网络分析 仪为此种方法创造了优越条仪为此种方法创造了优越条 件，使可以再接近真实的状件，使可以再接近真实的状 态下研究过电压问题态下研究过电压问题 主要研究内容主要研究内容 通过对容性负载不接地开断情况通过对容性负载不接地开断情况仿真线路的搭建，验证了同一个仿真线路的搭建，验证了同一个试验线路在发生容性不接地开断试验线路在发生容性不接地开断故障时仿真结果的正确性。故障时仿真结果的正确性。 1 主要研究内容主要研究内容 对真空断路器开断感对真空断路器开断感性负载时可能出现性负载时可能出现NSDD现象进行现象进行MATLAB仿真仿真 3 2 搭建

6、三相容性负载开断仿搭建三相容性负载开断仿真线路，通过对试验线路真线路，通过对试验线路中电气元件参数的调整获中电气元件参数的调整获得的仿真结果与理论值具得的仿真结果与理论值具有较好的一致性，同时对有较好的一致性，同时对该实验线路模拟了三相负该实验线路模拟了三相负载开断故障。载开断故障。 投切电容器组试验研究投切电容器组试验研究 断路器的要求 断路器的额定开断能力：必须结合母线短路容量考虑断路器，使其具有足够的额定开断电流，以便投切电容器组发生电容器相间短路事故能顺利开断 开端后不重燃：如重燃威胁设备绝缘，加速电容器绝缘老化的积累效应 合闸时触头不许弹跳：如发生弹跳将会发生较高的合闸过电压 断路器

7、应适于频繁操作：适于开断故障电流 触头耐电磨损性能好 断路器能承受合闸涌流：以防变压器保护误动作 电容器组的投切试验要求电容器组的投切试验要求 试验电压=断路器最高工作电压； 试验顺序： “合”“分”三相操作各10次 “合”“分”三相操作每种方案作10次 “互投试验” 10次 测量装置： 回路的接的方式与现场情况一致 三相电容电路开断的理论依据三相电容电路开断的理论依据 开断三相电容电路的回复电压与电容的连接方式有关（星接或角接），也与电源的中性点与电容器的中性点（星接）是否接地有关。 典型： 电源及电容器均为星形接法，中性点均接地； 电源为星形接法中性点接地，电容器为角形接法或中性点不接地的

8、星形接法。 电容器星形接法： uAO?Umcos?t假定断路器开断后， t=0，A相电流先过零熄弧，在uAO为最大值，各项电容电此瞬间，A相电源电压 的对地电压为： 压及电容中性点 oUUao?Um?Uco bo1? ?Um2经过一系列推导可得： A相：?t?180?B相：?t?300?C相：?t?240?uhfm?2 .5 Umuhfm?1 .87 Umuhfm? ?1 .87 Um由此可知，大多数情况下，分断三相电容电路的恢复电压比单相高，所以由此可知，大多数情况下，分断三相电容电路的恢复电压比单相高，所以分段三相电容电路出现重击穿的可能性比单相时大，过电压问题更严重分段三相电容电路出现重击穿的可能性比单相时大，过电压问题更严重 容性负载不接地开断仿真图容性负载不接地开断仿真