一种适用于青藏高原寒区的配电网接地配置方法与流程

本发明涉及电力系统分析技术领域，尤其涉及一种适用于青藏高原寒区的配电网接地配置方法。

背景技术：

由于青海省地处青藏高原，有海拔高，气温低，自然环境恶劣等特点。因此，配电网运行时的可靠性较平原地区有所降低，因此，高原地区的电网运行时会遇到更大的挑战。

现有青藏高原寒区的配电网接地配置方法技术仅简单考虑变电站出现情况，简单估算故障短路电流水平，简单根据评判标准，主要在10KV与35KV侧采用中性点不接地的接线方式运行。

现有技术方案10kV与35kV侧中性点均采用不接地方式。其主要缺点有：有一定双重接地故障风险、暂态过电压水平过高、具有铁磁谐振的风险、间歇性短路故障的风险增加、设备使用寿命较短等缺点。

导致上述缺点的主要原因为：高原、高寒地区配电网因历史原因导致网络接线复杂，三相负荷不对称严重。在单相接地故障期间，有一定的风险会引起双重接地故障，并进一步引起大规模断电故障；不接地系统规定可以带故障运行一段时间，而接地故障会导致健全相产生较高的暂态过电压，对设备的绝缘有较大压力；不接地系统在接地故障时，在一相电压互感器磁饱和的情况下，中性点产生移相，可能会导致另一相的电压互感器也产生磁饱和。最严重的情况会产生周期性的三相磁饱和，最终会引起多个电压互感器的损坏，从而产生铁磁谐振；若出现例如单相间歇性接地故障时，其短路电流小于10A，保护装置将很难进行故障检测；长期的带故障运行，导致不接地系统的设备寿命较短。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可以避免不接地方式的缺点，且又能正确选择合理接地方案的一种适用于青藏高原寒区的配电网接地配置方法。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

一种适用于青藏高原寒区的配电网接地配置方法，所述方法包括如下步骤：

A输入网络数据；

B对输入的网络数据进行短路电流计算；

C对短路电流计算结果进行判断，如有疑问，重新输入网络数据；否则执行步骤D；

D根据短路电流计算结果、区域网络类型和数量选择配电网接地配置方式；

E对所述短路电流计算结果和所选择的配电网接地配置方式数据进行保存。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

改变传统的不接地方式，避免了双重接地故障风险较大、暂态过电压水平过高、铁磁谐振和间歇性接地故障风险较大及设备使用寿命较短等缺点。

本发明对电网进行详细建模，对可能出现的单相和三相接地故障，按照系统运行方式进行故障电流详细仿真计算，结果具有很高的准确度和科学依据，可信度高。

对电网中10KV与35KV母线出线情况进行详细统计，对不同的区域网络采取不同类型的接地方式，而不是简单采用单一的接地方式，符合青藏高原寒区电网运行的实际需要，满足各区域网络不同的可靠性、经济性要求。

结合每个区域网络的详细出线情况和故障电流水平，提出了矩阵式接地选择方法，为区域网络选择合适的接地方案。本发明简单易操作，极大的提高了生产效率。

目前系统采取的是中性点不接地方式，该接地方式可以带故障运行一定时间，并且投资低，但是具有一定双重接地故障风险、暂态过电压水平过高、具有铁磁谐振的风险、间歇性短路故障的风险增加、设备使用寿命较短等缺点(如图1所示)。

附图说明

图1是现有技术中提供的中性点不接地结构示意图；

图2是适用于青藏高原寒区的配电网接地配置方法流程图；

图3是中性点消弧线圈接地方式结构示意图；

图4是经电阻/电抗接地结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。

图2是适用于青藏高原寒区的配电网接地配置方法流程，包括如下步骤：

步骤10输入网络数据；

步骤20对输入的网络数据进行短路电流计算；

步骤30对短路电流计算结果进行判断，如有疑问，重新输入网络数据；否则执行步骤40；

步骤40根据短路电流计算结果、区域网络类型和数量选择配电网接地配置方式；

步骤50对所述短路电流计算结果和所选择的配电网接地配置方式数据进行保

上述配电网接地配置方式包括中性点消弧线圈接地方式和经电阻/电抗接地方式，经电阻/电抗接地方式包括中性点高阻抗接地方式和中性点低阻抗接地方式。

如图3所示，上述消弧线圈接地。

系统电容电流由连接在系统中性点和大地之间的电抗器产生的感性电流进行补偿。导线接地故障时短路电流等于系统电容电流与电抗器感性电流的矢量和。和接地阻抗的低阻值相比，此电抗器的阻值相对较高。具体数值主要由需要调谐的系统接地故障电流的水平来决定。

如图4所示，经阻抗接地包括中性点高阻抗接地方式和中性点低阻抗接地方式，其中：

中性点高阻抗接地：导线接地故障时短路电流等于系统电容电流与中性点接地电阻产生的电流矢量和。

中性点低阻抗接地方式：导线接地故障时短路电流等于系统电容电流与中性点接地电阻产生的电流矢量和，大小与中性点阻抗值有关，远高于系统电容电流。

上述各种接地方式除了故障电流水平不同以外，还有暂态过电压水平、工频过电压水平、过电压持续时间、故障持续时间、故障检测方法、保护方式和设定、中性点设备、带故障运行的规定和可能性、故障扩大的危险性等方面的不同。

上述消弧线圈接地方式，其短路电流水平最小，健全相的暂态过电压水平水平较低，也可以带故障运行一段时间。在短路电流水平较大的网络中，对于不能自熄灭的电弧，可以快速隔离。

上述经电阻/阻抗接地方式，若系统电容电流较小(3～10A)，则适合采用高阻抗接地。该方式下，暂态过电压在健全相中可以通过设定电阻故障电流来限制。接地故障电流可以用来作为触发、检测和定位的检测量。由于电流较小，不需要立即清除故障。无多重故障，重燃故障或者铁磁谐振的风险；低阻抗接地方式，其故障电流较大，需要快速和正确切除故障，供电可靠性有所下降，有一定通信干扰。该接地方式同样也无多重故障风险，适用于电缆为主的网络；

结合高原寒区的特点和区域网络类型，本实施例采用矩阵式接地选择方法对中压(35kV和10kV)配电网的接地方式进行选择，如表1所示：

表1

上述实施例根据高原、高寒地区的特点和配电网运行的特点确定了量化指标和区域网络类型相结合的矩阵式方法进行选择。该实施例根据不同类型的配电网区域网络可以参考量化指标按照矩阵选取适合的接地方式。通过合理的接地方式选择方法，对青藏高原寒区的配电网进行量化分析，根据实际情况选择正确适合的接地方式，以保证在发生接地故障时配电网能够正确处理故障，保证配电网的设备、人员安全，提高青藏高原寒区的配电网供电可靠性。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。