110kV配电网中性点接地电阻的选择方法
【专利摘要】本发明公开了一种110kV配电网中性点接地电阻的选择方法，包括：消除单相接地故障引起的负荷侧电压暂降/暂升的约束条件：R0≥11X1；限制系统暂态过电压的约束条件：R0≤Xco和：R0≥2X0。
【专利说明】110kV配电网中性点接地电阻的选择方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种接地电阻的选择方法，特别涉及一种配电网中性点接地电阻的选择方法。
【背景技术】
[0002]我国IlOkV配电网一般采用中性点直接接地的方式运行，这种系统发生单相接地短路时，负荷侧三相电压出现明显不对称，电压暂降严重。近年来随着变频调速设备和计算机控制的各种自动生产线等敏感性负荷的大量使用，电压暂降已成为一个重要的电能质量问题，几个周期的电压暂降都将影响到一些企业用电设备的正常运行，造成产品质量下降，生产线紊乱或中断，频繁发生的电压暂降给用户造成了巨大的经济损失。IlOkV系统采用中性点直接接地方式已无法满足敏感性负荷的供电要求。
[0003]电力系统的中性点接地方式分为有效接地(即直接接地)和非有效接地(包括中性点不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地)两大类，系统中性点接地方式的选择是一个综合性、系统性的问题，它直接影响到系统的供电质量、过电压程度、设备绝缘水平、单相接地短路电流的大小以及继电保护的配置等诸多方面。
[0004]采用中性点经电阻接地的方式能有效限制单相接地故障时的电压暂降，但是如何选择中性点接地电阻值，使其既能满足负荷允许的电压波动范围、又能使系统的各种过电压不超过现有国产IlOkv 电气设备的绝缘水平、还能使接地保护正确动作，是我国IlOkV配电网能否采用电阻接地方式的关键所在。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于:提供一种配电网中性点接地电阻的选择方法，从而消除和抑制IlOkV配电网接地故障时的电压跌落。
[0006]为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是:
[0007]1、一种配电网中性点接地电阻的选择方法，其特征在于:中性点接地电阻值应同时满足以下三个条件:
[0008]R0 ≥IOX1 或 Rtl ≥ IlX1 ；
[0009]R0 ≤ Xc0 ；
[0010]R0 ≥ 2X0 ；
[0011]其中Rtl为中性点零序电阻，X1为系统的最大正序电抗值，Xetl为系统零序网络的对地分布容抗，X0为系统的最大等值零序感抗。
[0012]2，如权利要求1所述的配电网中性点接地电阻的选择方法，其中0.23 ( X0/
X1 ≤ 3,40 ≤ XcoA10
[0013]3，如权利要求1所述的配电网中性点接地电阻的选择方法，其中变压器的类型为F1 型时，R0 ≥ IOXiq
[0014]4，如权利要求1所述的配电网中性点接地电阻的选择方法，其中变压器的类型为E型时，Rtl≥IlXp
[0015]5，如权利要求1所述的配电网中性点接地电阻的选择方法，其中当配电网中同时包括E型和F1型变压器时，R0≥IlX1。
[0016]与现有技术相比，本发明能在基本不改变我国IlOkV电气设备投资水平的前提下，大大提高系统供电质量，为我国IIOkV配电网采用中性点经电阻接地方式提供可操作性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为系统零序等值阻抗Ztl的等效电路。
[0018]图2为E型变压器低压侧各线电压随电阻接地系数k的变化规律图，其中图2(a)为线电压Uab随RtlA1的变化规律图，图2 (b)为线电压Uca随RtlA1的变化规律图。
[0019]图3为F1型变压器低压侧各线电压随电阻接地系数k的变化规律图，其中图3(a)为线电压Uab随RtlA1的变化规律图，图3 (b)为线电压Ubc随RtlA1的变化规律图，图3 (c)为线电压Uca随RciA1的变化规律图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例对本发明作进一步描述:
[0021]电压暂降/暂升是暂态电能质量问题的一种，指供电电压均方根值在短时间内突然下降或上升的事件，其典型持续时间为0.5~30个周波。IEEE标准中定义为:供电系统中某点的工频电压有效值突然下降至额定值的10%~90%,称为电压暂降(voltage sag)；突然上升至额定值的110%~180%,称为电压暂升(voltage swell)。
[0022]电压的暂降/暂升主要是由电力系统的短路故障或电气设备的投切操作引起的。例如:系统发生单相接地故障时，故障相电压会降低、非故障相电压会升高；长距离输电线路突然甩负荷时也会出现电压暂升的现象。据统计，配电系统中80%以上的电压暂降/暂升都是由短路故障引起的，其中单相接地故障又占所有短路故障的80%以上，因此，若能在单相接地故障发生时，将负荷侧三相电压的波动范围限制在额定电压的±10%以内，则能消除单相接地短路引起的电压暂降和暂升，明显提高系统的供电质量。
[0023]高压侧发生单相接地故障时，需要首先考虑各序分量通过不同连结方式的变压器时幅值和相角的变化，确定高、低压侧各序分量的对应关系。
[0024]实施例一:
[0025]对于E型变压器(l/Y-12、Y/Y-12)，两侧绕组都为星形联接，且至少有一侧中性点不接地，零序电流与零序电压都无法通过该变压器，正序与负序电压向量通过E型变压器时的相位不变，故高、低压侧之间的序分量关系如式(I)所示:
【权利要求】
1.一种配电网中性点接地电阻的选择方法，其特征在于:中性点接地电阻值应同时满足以下三个条件:
R0 ≥ IOX1 或 Rtl ≥ IlX1 ；
Ro ( Xc0 ；
R0 ^ 2X0 ； 其中Rtl为中性点零序电阻，X1为系统的最大正序电抗值，Xm为系统零序网络的对地分布容抗，X0为系统的最大等值零序感抗。
2.如权利要求1所述的配电网中性点接地电阻的选择方法，其中0.23 ( XtlA1 ( 3，40 ≤Zco/^
3.如权利要求1所述的配电网中性点接地电阻的选择方法，其中变压器的类型为F1型时，Rtl ^ IOXiq
4.如权利要求1所述的配电网中性点接地电阻的选择方法，其中变压器的类型为E型时，R0 ≥ IlX10
5.如权利要求1所述的配电网中性点接地电阻的选择方法,其中当配电网中同时包括E型和F1型变压器时，R0≥IlX1。
【文档编号】H02H9/08GK103647268SQ201310678334
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月14日 优先权日:2013年12月14日
【发明者】冯光亮, 吕艳萍, 张博, 曾国, 何晓章, 李俊, 贺攀 申请人:国家电网公司, 武汉大学, 黄石供电公司检修公司