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文檔簡介

如同很多人一樣,筆者對行業(yè)會議也時刻關注,會后的報告能看到的都會抽時間閱讀學習,尤其自己鉆研的領域就更不能放過了,上一篇文章就是筆者閱讀某教授的會議報告(具體就不說哪位了),實在坐不住了,因為里面基本的概念存在混淆,不吐不快啊。在報告的一節(jié)“高阻接地電流和母線(線路)電壓”中,原文摘錄如下:一、關于高阻故障的零序電流/接地電流的分析公式

筆者認為分析計算中忽略零序阻抗Zs0要根據接地方式來定,原因是它不像是線路本身的阻抗,其相比于線路對地容抗要小得多,那么在定性分析中,往往求個方便而忽略不計。但是零序阻抗在不同接地方式的情況下,其值并不一定小于接地阻抗。

根據配電導則,1000歐姆以上的接地電阻歸于高阻故障,當然10k歐姆也更是高阻故障,實際上零序阻抗根據不同的接地方式同樣可以估算出來,到底能不能忽略要看其值的大小是否遠小于過渡電阻大小。根據筆者發(fā)表的論文“配網接地故障統(tǒng)一論”中的結論,零序阻抗的大小取決于電網本身狀態(tài)和接地方式的不同配置,不同接地方式,對應的零序阻抗差異很大。圖1摘自“配網接地故障統(tǒng)一論”。圖1

不同中性點接地方式的檢測靈敏度其中,v指的是脫諧度,d為系統(tǒng)阻尼率,σw為靈敏度因子,S為檢測靈敏度-----論文摘錄----系統(tǒng)正常運行時,不同的中性點接地方式,對應不同的v和d,如:電流完全補償:

v=0;

d=0容性電流全補償:v=0;

d=4%消弧線圈接地:

v=5%;

d=4%不接地:

v=-100%;d=4%大電阻接地:

v=-100%;d=23%小電阻接地:

v=-100%;d=148%直接接地:

v=-100%;d=∞注:v=-100%可看作消弧線圈未接入,即v=(0-Ic)/Ic=-100%);d的具體算法可參考論文,正常系統(tǒng)阻尼率d為2%-5%,此處取4%;中性點經電阻接地,由于電阻本身阻值提高了系統(tǒng)阻尼率,其值比正常系統(tǒng)阻尼率要大。根據公式(17)(18),可得到圖1表格中的數(shù)據結果。在此有必要說明下,在不考慮諧波電流和不平衡電流的情況下,電容電流Ic,脫諧度v和d直接決定了零序阻抗的大小,因為:-----論文摘錄----電網正常運行時,系統(tǒng)中無功電流(I_CL)為電感電流和電容電流的差值,電感電流在非電感線圈接地時,其值為零,對應的v為-100%,由公式(3)可知:電流完全補償:

I_CL=0*Ic容性電流全補償:I_CL=0*Ic消弧線圈接地:

I_CL=0.05Ic不接地:

I_CL=Ic大電阻接地:

I_CL=Ic小電阻接地:

I_CL=Ic直接接地:

I_CL=Ic

系統(tǒng)有功電流(Ir)取決于阻尼率,由公式(4)可知:電流完全補償:

Ir=0*Ic容性電流全補償:Ir=0.04Ic消弧線圈接地:Ir=0.04Ic不接地:

Ir=0.04Ic大電阻接地:

Ir=0.23Ic小電阻接地:

Ir=1.48Ic直接接地:

Ir=

∞*Ic根據公式(5)可得知,正常運行時的系統(tǒng)狀態(tài)在發(fā)生金屬性接地故障時,零序電流/接地電流3i0/IN為:電流完全補償:

3i0=0*Ic容性電流全補償:3i0=0.04Ic消弧線圈接地:3i0=0.064Ic不接地:

3i0=1Ic大電阻接地:

3i0=1.027Ic小電阻接地:

3i0=1.786Ic直接接地:

3i0=

∞*Ic

要注意,因為金屬性接地故障時沒有過渡電阻,所有零序電壓均由零序阻抗分壓,表現(xiàn)在中性點偏移為接近100%,所以我們便可以根據歐姆定律計算出零序阻抗的大小,即R=U/I.假設10kV配電網,電容電流Ic=100A;

系統(tǒng)正常阻尼率d0=4%;中性點最大偏移UEN=Uph=5773V,根據上述結果,我們可以計算出零序阻抗(Z0):電流完全補償:Z0=UEN/3i0=5773/(0*100)=∞容性電流全補償:Z0=1443Ohm消弧線圈接地:Z0=902Ohm不接地:

Z0=57.7Ohm大電阻接地:

Z0=56.2Ohm小電阻接地:

Z0=32.3Ohm直接接地:

Z0=0Ohm由此可見,在同樣的系統(tǒng)運行狀態(tài)下,不同的接地方式,零序阻抗的值的范圍為0到∞,其中常見的接地方式,零阻阻抗大到1000歐姆以上,小到零歐姆;所以,筆者認為上述報告中關于接地電流的公式:當以接地電阻2000歐姆為例,接地電流大小受零序阻抗的影響權重P,可以通過以下公式計算:

其中,Rf為過渡電阻/接地電阻不同接地方式下,零序阻抗影響權重分別為:電流完全補償:

P=100%容性電流全補償:P=41.9%消弧線圈接地:

P=31%不接地:

P=2.8%大電阻接地:

P=2.7%

小電阻接地:

P=1.6%直接接地:

P=0%結論:零序阻抗在一定接地電阻的情況下,其影響零序電流的權重差異較大,在做定性分析時,應當區(qū)別對待,至少在消弧線圈接地和電容電流全補償?shù)那闆r下,由于其影響權重大,應當不可忽略;其它接地方式,忽略零序阻抗對于計算分析結果影響較小,視需要可忽略。二、關于高阻接地母線(線路)零序電壓的分析公式同樣,使用上述的數(shù)據分析結果,我們可以對比計算在“忽略分母中零序阻抗”和“不忽略”

兩種情況下的結果差異:中性點接地方式母線(線路)零序電壓忽略零序阻抗(Zs0/3Rk)*Upn不忽略零序阻抗[Zs0/(3Rk+Zs0)]*Upn電流完全補償∞1*Upn容性電流全補償0.72Upn0.419Upn消弧線圈接地0.45Upn0.31Upn不接地0.029Upn0.028Upn大電阻接地0.028Upn0.027Upn小電阻接地0.016Upn0.016Upn直接接地0*Upn0*Upn表1

母線零序電壓分析中在零序阻抗忽略和不忽略情況下的差異注:公式中Zs0對應零序阻抗Z0;

3Rk對應過渡電阻2000歐(為例);Upn即零序電壓最大值UEN/Uph表1數(shù)據以折線圖可表示為

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