【《用电10kV中性点接地方式的研究》2300字】

用电10kV中性点接地方式的研究目录TOC\o"1-3"\h\u21859用电10kV中性点接地方式的研究 1274931.1.1电容电流的测量 182111.1.2线路参数的计算 2288271.2用电10kV电网单相接地故障分析 4315501.2.1中性点不接地方式 4201761.2.2中性点经消弧线圈接地方式 62811.2.3中性点经电阻接地 11为了深入研究10kV电网的运行状况,以抽水蓄电站为主要研究对象,建立了电网运营模型。通过数值分析和运算方法来模拟电网实际运营情况,并在MATLAB软件中搭建起故障点仿真模型,对不同的接地电路方式下发生故障点的电流和输出电压等情况进行了分析。1.1用电10kV电网的接线图如同4-1所示的10kV电力系统接线图,该接线图中分别采用两台高压变压器。其一次侧和二次侧的电压比分别为18kV/10kV,变压器的接线容量为2100kVA。每台变压器独立工作，根据电网的负荷进行运作，其电缆和架空线路进行输出的过程中，线路的参数使用π型电路进行等值计算。1.1.1电容电流的测量电力系统在一次或多次发生的单相故障后,所产生的接地电容和电流的影响大小有利于选择该类型的消弧线圈和参数具有重要的作用。为近似估算,可以用直接法、间接法和估计法等方式近似计算得出流经电容器的电流。目前,采用直接接地法来测量电容的电流,就是需要人为地使得电力系统之间发生一个单相接地,而且该电力系统本身作为一个复杂的网络。在发生单相接地短路时容易发生事故，使得设备损坏，对电力人员产生危害。因此，间接法的测量成为了当前常用的方式，并且在该种方式中在中性点处一般采用相对低外加电容法。根据抽水蓄能电站的测试，10kV侧的电容所流过的电流大小为23.16A。图4-110kV电网接线示意图1.1.2线路参数的计算由于供电线路的长度和尺寸无法能够进行精确的测量，根据LGJ-120进行参数的计算，并由电力工程手册查阅可得线路的阻值和电抗的大小为：由此可得供电线路的电容电流为：式中：—电网的额定电压—供电线路电容所流过的电流大小—供电线路的长度则电容电流的大小为：供电线路的电容计算公式为：式中：—电网的线电压—导线的横截面积通过查阅手册和计算，电缆的相关参数如表4-1所示。表4-1单位长度电缆的电抗、电阻、电容电流电缆型号YJV22-250.0940.7400.591YJV22-500.0820.3900.755YJV22-700.0790.2800.884YJV22-950.0760.2001.043对于由于电力设备所引起的电容电流值的增大，可按表4-2进行估算。表4-2电容电流增值表电压(kV)610153660110增值(%)16171413119此外，在10kV抽水蓄能式电站架空线路上的电容所产生的电流大小如下表4-3所示。表4-3架空线路所产生的电容电流线路编号架空线路长度(m)电容电流值(A)L10133540.111L10219990.066L20142700.141L20224470.081总计76240.399在10kV电站中根据不同的电缆型号得到的各种电缆长度和电容电流的大小如表4-4所示。表4-4电缆线路的电容电流电缆型号电缆长度(m)电缆电容电流(A)YJV22-2534732.05YJV22-5059151.47YJV22-702180.19YJC22-9560946.36总计1570013.071.2用电10kV电网单相接地故障分析接下来将针对10kV蓄能抽水电站用电侧使用不同的中性点接地方式，其所产生的过电压、故障电流等问题进行深入的分析。由于电力系统发生故障时的基本性能和特点都是始终保持不变的,因此,将对其中一条供电电缆线路的L201线路进行一次单相接地的故障仿真和分析。在MATLAB仿真模型中，发生故障点的时间长设置为0.2~0.4S，运行仿真模型后，得出故障点的电流、电压以及非故障相的运行情况。1.2.1中性点不接地方式中性点不接地的仿真模型如图4-2所示。根据仿真运行结果，故障点的电流波形如图4-3所示。中性点电压的波形如图4-4所示。非故障相的电压波形如图4-5所示。当故障点的过渡电阻不相同时，其仿真数据如表4-5所示。图4-2中性点不接地的仿真模型图4-3故障点的电流波形图4-4中性点电压图4-5非故障相的电压波形表4-5接地点不接地时的仿真数据故障点过渡电阻(Ω)B相电压C相电压中性点电压故障点电流(A)01.531.640.632183.1261.331.390.618176.24121.201.210.601165.431101.141.160.511121.9821001.011.030.0515102.21可以清楚地看出,随着过渡电阻的加大,故障地点的电流会逐渐变小。中性点的电压变小，一旦过渡电阻为零阻抗时，所产生的故障点电流对电力系统的危害最大。1.2.2中性点经消弧线圈接地方式中性点经消弧后的线圈进行接地仿真模型结构如图4-6所示。由于经过消弧后对线圈进行补偿的途径主要有全部补偿、欠补偿和一次性补偿,因此,将消弧线圈进行补偿度选择为0%、-15%、+30%。根据仿真运行结果，中性点经消弧线圈采用全补偿的方式时，故障点的电流波形如图4-6所示。图4-6中性点经消弧线圈接地的仿真模型故障点的电流波形如图4-7所示。中性点电压的波形如图4-8所示。非故障相的电压波形如图4-9所示。图4-7故障点的电流波形图4-8中性点电压的波形图4-9非故障相的电压波形欠补偿时，中性点的故障点电流波形如图4-10所示。图4-10中性点的故障点电流波形中性点电压的波形如图4-11所示。图4-11中性点电压的波形非故障相的电压波形如图4-12所示。图4-12非故障相的电压波形过补偿时，故障点电流波形如图4-13所示。图4-13故障点电流波形中性点电压的波形如图4-14所示。图4-14中性点电压的波形中性点经消弧线圈接地时，不同补偿度的仿真数据如表4-6所示。表4-6经消弧线圈的仿真数据补偿度B相电压C相电压中性点电压故障点残流-30%1.3261.3970.75811.3-15%1.3211.3480.71212.301.3141.3410.6148.215%1.2941.3110.58512.230%1.2781.2880.53113.3非故障相的电压波形如图4-15所示。图4-15非故障相的电压波形1.2.3中性点经电阻接地中性点经电阻接地的仿真模型如图4-16所示。其中，电阻阻值为500Ω。图4-16中性点经电阻接地的仿真模型根据仿真运行结果，故障点的电流波形如图4-17所示。图4-17故障点的电流波形中性点电压的波形如图4-18所示。图4-18中性点电压的波形非故障相的电压波形如图4-19所示。图4-19非故障相的电压波形当中性点接入电阻的阻值不相同时，其仿真数据如表4-7所示。表4-7中性点接入不同电阻阻值的仿真数据中性点接入的电阻(Ω)B相电压C相电压中性点电压故障点电流(A)101.161.220.147189.5501.191.250.261112.01001.221.320,29081.32001.241.410.33159.15001.261.450.41838