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上海10KV配网小电阻接地系统间歇性接地故障分析

作　者: 尤智文
导　师: 范春菊；朱炯
学　校: 上海交通大学
专　业: 电气工程及其自动化
关键词: 小电阻 接地故障 间歇性电弧 PSCAD/EMTDC仿真
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


在我国主要城市,中性点经小电阻的接地方式得到了广泛应用。但是近年来,在上海配电网的实际应用中发生了多起间歇性接地故障导致中性点接地电阻烧毁的严重事故。当线路发生间歇性接地故障时,由于故障是瞬时性的,并且接地电流较小,传统的继电保护装置对此种现象没有针对性的措施,出线的零序电流保护不动作,不能快速切除故障线路,使配电网长期处于故障状态。因此研究、分析小电阻接地配网系统中由于间歇性接地所引起的故障现象对电网的安全可靠运行是非常有意义的。通过对间歇性接地故障数据研究分析,得到间歇性接地的保护配置方案,尽快隔离故障,减少故障设备对电网影响,提高电网运行的可靠性。本文通过对现场采集的故障录波数据以及PSCAD/EMTDC软件仿真相结合,模拟仿真间歇性接地故障的电压及电流波形,以此研究、分析小电阻接地系统中间歇性接地故障的形成机理以及对电网造成的危害,最后提出三套切实可行的继电保护方案:一是安装小电阻监测装置,通过实时监测中性点小电阻的阻值、电流、电压来监测;二是电阻过热保护法,通过计算小电阻产生的热能,来实现选线跳闸,从而保护中性点的小电阻;三是在出线上加装零流Ⅲ段保护,针对间歇性零流的波形特点而设计该保护,当系统发生间歇性接地故障时能尽快隔离故障。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 小电阻接地系统间歇性接地故障的研究现状和意义  7-11
  1.1 配电网中性点经小电阻接地系统的研究现状  7-8
    1.1.1 国外中性点接地方式  7
    1.1.2 国内配电网中性点接地方式的发展  7-8
  1.2 课题的来源  8
  1.3 课题的意义  8-9
  1.4 本文的主要研究内容  9-11
第二章 间歇性接地故障形成机理及其危害  11-20
  2.1 小电阻接地系统接地故障简析  11-12
  2.2 间歇性接地故障形成原因  12-18
    2.2.1 间歇性电弧接地过电压  12-14
    2.2.2 工频熄弧理论  14-15
    2.2.3 小电阻接地系统电弧接地过电压现象  15-18
  2.3 故障形成分类  18
    2.3.1 电阻故障  18
    2.3.2 线路故障  18
  2.4 间歇性故障的危害  18-19
  2.5 本章小结  19-20
第三章 配网小电阻接地系统间歇性接地故障保护方案  20-26
  3.1 中性点电阻保护  20-21
  3.2 电阻过热保护法  21-23
  3.3 零序电流3 段保护法  23-25
    3.3.1 保护整定原则  23-24
    3.3.2 保护实施细则  24-25
    3.3.3 保护校验要求  25
  3.4 本章小结  25-26
第四章 配网小电阻接地系统间歇性接地故障录波数据分析  26-33
  4.1 录波装置介绍  26-27
  4.2 现场数据分析  27-32
    4.2.1 典型数据分析（1）-瞬时单相接地（曲阳站）  27-28
    4.2.2 典型数据分析（2）-稳定接地（营口站）  28-29
    4.2.3 典型数据分析（3）-单相接地发展为两相短路（广西站）  29-30
    4.2.4 典型数据分析（4）-单相接地发展为三相短路（江浦站）  30-31
    4.2.5 典型数据分析（5）-间歇性单相接地参考波形（一）  31
    4.2.6 典型数据分析（6）-间歇性单相接地参考波形（二）  31-32
  4.3 本章小结  32-33
第五章 配网小电阻接地系统间歇性接地故障仿真模拟分析  33-42
  5.1 建立全工况配网仿真分析平台  33-35
  5.2 中性点经小电阻接地系统仿真  35-39
    5.2.1 燃弧时间间隔相等时间歇性弧光过电压仿真  35-37
    5.2.2 燃弧时间间隔不等时间歇性弧光过电压仿真  37-39
  5.3 小电阻接地电网异常情况间歇性电弧接地仿真  39-41
  5.4 本章小结  41-42
第六章 总结与展望  42-43
  6.1 总结  42
  6.2 本文的不足及展望  42-43
参考文献  43-45
致谢  45-46
攻读硕士期间发表的学术论文  46-49
附件  49

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 高电压技术 > 过电压及其防护 > 过电压保护装置
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