33倍 的相电压，&为UlmA与ImA的比值，R2取中性点电阻值的取值范围的上限值，R3取中性点电 阻值的取值范围的下限值。将以上参数输入到ATP-EMTP仿真软件对应的模型中，得到非线 性化的电阻伏安特性曲线模型，如图5所示。
[0046] 如图5所示，非线性化的氧化锌电阻伏安特性曲线模型以五个线段来近似伏安特 性，第一个线段为R〇,相当于无穷大电阻，在设置时忽略。U1dia为非线性电阻的起始动作电 压，第二个线段为R1，进入&后，即相当于进入击穿区域，但此时电阻值相对来说还较大，不 适合作为限制弧光接地过电压和暂态过电压的区段。Uf为拐点电压，第三个线段为R2，U2S 裕度电压，第四个线段为R3，裕度电压％、馬是由于配网运行方式经常变化，为了更好、更快 的限制暂态过程和过电压所设置。第五个线段SR4，R4为大电流区域，此时的电流为10 4以 上，实际配网中很难达到这么大的电流，在设置时也忽略。因此，只需要确定非线性电阻的 起始动作电压U1dia、拐点电压Uf、裕度电压U2、无穷大电阻Rtl、击穿电阻R1、小电流区电阻R2、 裕度电阻R3，就可建好非线性电阻分段线性化模型，完成对配电系统的搭建。
[0047] 实施例
[0048] 以某实际配网为例，该系统共5条出线，1条架空线，4条电缆出线，如图6所示。
[0049] 具体参数为：
[0050]架空线（lX8km):正序：?=0? 1723D/km;X :=0? 3276D/km;C :=0? 008yF/ km;零序：Rtl= 0? 3223D/km;X。=I. 1466D/km;C。= 0? 005yF/km。
[0051]电缆（4X4km):正序：R1= 0? 105D/km;X:= 0? 08D/km;C:= 0? 47yF/km;零序： R0=I. 05D/km;X。= 0? 32D/km;C。= 0? 409yF/km。
[0052] 系统的正序阻抗Zsl(包括110/10kV主变阻抗、IlOkV系统至IOkV变电站线路阻 抗）可从配网短路容量得到：
[0054]接地变压器：Zt= 2. 5+j8. 03,Rf=ID
[0055] 步骤1、对IOkV配网短路容量为91MVA的系统，根据系统参数求得正序网络等值阻 抗Z'i和含Rn的零序网络等值阻抗Z'p
[0057]Zxl=Zx2= (0. 1723+jO. 3276)X8+(0. 105+j0. 08)X4X4 = 3. 0584+j3. 9008Q
[0058]Zx0= (0. 3223+jl. 1466)X8+(l. 05+j0. 32)X4X4 = 19. 3784+j14. 2928Q
[0059]C0= 0. 005X8+0. 409X4X4 = 6. 584yF
[0060]Xco= 483. 70Q
[0061]Z'!=ZSl+Zxl+Rf=jl. 212+1. 3784+j2. 6208+1 = 2. 3784+j3. 8328Q
时，可保证如<60°。
[0064]根据短路容量确定中性点电阻值的上限值为8.6Q，同时考虑实际系统中可能出 现的最大对地电容电流，即最严重的情况，借鉴同参数下中性点电阻的最小取值确定下限 值为5Q。
地故障时，中性点电压升高至相电压，因此设置非线性电阻的拐点电压叫为5773. 50V;设 置裕度电压队为 2. 33X5773. 50 = 13452. 26V。
[0066] 确定起始动作电压UlmA时，首先分别设置UlmA值为100、200、300、……、2000V(在 100-2000V之间选择，间隔为100V)，然后将这20个UlmA值分别输入到非线性电阻模型里， 运行模型后从波形图中读取到位移电压值，寻找到最小位移电压为88. 846V，对应的U1im为 400V，即起始动作电压UlmA为400V。
[0067] 将实例中的架空线、电缆、接地变压器参数输入到ATP-EMTP仿真软件对应的模型 中，图7、图8分别为中性点不接地系统发生弧光接地过电压时故障处三相电压波形和中性 点电压波形，从图中可以看出，无论是故障相还是非故障相都出现了严重的过电压。将步骤 2、3确定的UlmA、Uf、U2、R2、R3输入到ATP-EMTP仿真软件中的非线性电阻模型中，图9、图10 为中性点经氧化锌非线性电阻接地时发生弧光接地过电压时故障处三相电压波形和中性 点电压波形，经对比可知氧化锌非线性电阻可有效限制弧光接地过电压。
[0068] 本实施例是在系统电容为6. 584UF时进行的，当配电系统的系统电容发生变化 时，同样需要通过以上仿真实验确定当前系统电容下的每个电容电流下的起始动作电压 U1dia。表1为几种典型系统电容下的仿真实验的结果，若系统电容介于表1的两个系统电容 之间，起始动作电压UlmA可取两个系统电容下的两个起始动作电压UlmA的平均值。
[0069] 表1系统电容对应的UlmA选取值
[0070]
[0071] 本发明结合系统容量、运行方式的氧化锌非线性电阻分段线性化模型可有效限制 弧光接地过电压，同时又保留了中性点不接地系统和经小电阻接地系统的优点，具有一定 的理论、工程价值。
[0072] 本发明以上描述只是部分实施例，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】。 上述的【具体实施方式】是示意性的，并不是限制性的。凡是采用本发明的方法，在不脱离本发 明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，所有具体拓展均属本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种抑制间歇性弧光接地过电压的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施： 步骤1、依照中性点经电阻接地单相接地故障的原理对配网系统进行等值处理，求出正 序网络等值阻抗Z' 1和含Rn的零序网络等值阻抗Z' 〇； 步骤2、根据Z' p Z' JP单相接地故障时健全相工频电压升高倍数K，确定中性点经 电阻接地单相接地的1^需要满足的条件，并求出中性点电阻值Rn的取值范围； 步骤3、结合氧化锌非线性电阻伏安特性曲线，以及中性点电阻值的取值范围，依次确 定氧化锌非线性电阻的起始动作电压U1dia、拐点电压Uf、裕度电压U 2、击穿电阻R1、小电流区 电阻R2、裕度电阻R3，将满足以上参数的氧化锌非线性电阻接地安装在电路系统的中性点 位置，并将以上参数输入到电力系统仿真软件的非线性电阻模型中，得到氧化锌非线性电 阻模型，完成配网系统的搭建，从而抑制间歇性弧光接地过电压。2. 根据权利要求1所述的抑制间歇性弧光接地过电压的方法，其特征在于，步骤3所 述的氧化锌非线性电阻的起始动作电压U1im为通过仿真实验寻找到的对应最小位移电压的 U 1dia，该仿真实验为：在100-2000V之间选取多个U 1dia值分别输入到非线性电阻模型里，运行 模型后从波形图中读取到位移电压值，寻找最小位移电压，最小位移电压对应的U 1dia就为起 始动作电压UlmA。3. 根据权利要求1所述的抑制间歇性弧光接地过电压的方法，其特征在于，步骤3的拐 点电压Uf为系统的相电压。4. 根据权利要求1所述的抑制间歇性弧光接地过电压的方法，其特征在于，步骤3所述 的裕度电压队为2. 33倍的相电压。5. 根据权利要求1所述的抑制间歇性弧光接地过电压的方法，其特征在于，步骤3所述 的R1SU1dia与ImA的比值。6. 根据权利要求1所述的抑制间歇性弧光接地过电压的方法，其特征在于，步骤3所述 的R2取中性点电阻值的取值范围的上限值。7. 根据权利要求1所述的抑制间歇性弧光接地过电压的方法，其特征在于，步骤3所述 的R3取中性点电阻值的取值范围的下限值。8. 根据权利要求2所述的抑制间歇性弧光接地过电压的方法，其特征在于，步骤3所述 的电力系统仿真软件为ATP-EMTP仿真软件。9. 根据权利要求2所述的抑制间歇性弧光接地过电压的方法，其特征在于，所述选取 多个UlmA值是以100V的间隔选取20个U lmA值。
【专利摘要】本发明公开了一种抑制间歇性弧光接地过电压的方法，利用氧化锌非线性电阻模型抑制间歇性弧光接地过电压，首先依照中性点经电阻接地单相接地故障的原理对配网系统进行等值处理；再确定中性点经电阻接地单相接地的Rn需要满足的条件，并求出中性点电阻值的取值范围；结合氧化锌非线性电阻伏安特性曲线，以及中性点电阻值的取值范围，依次确定氧化锌非线性电阻的起始动作电压U1mA、拐点电压Uf、裕度电压U2、击穿电阻R1、小电流区电阻R2、裕度电阻R3，将以上参数输入到电力系统仿真软件的非线性电阻模型中，得到氧化锌非线性电阻模型，抑制间歇性弧光接地过电压。
【IPC分类】H02H9/08
【公开号】CN104967107
【申请号】CN201510359896
【发明人】王倩, 谭王景, 段建东, 叶赞, 崔帅帅
【申请人】西安理工大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月25日