【正文】 學院在組織每一次答辯時，每位老師嚴謹的治學，對我們每一個人都很認真負責，嚴格審查的態(tài)度也讓我對此懷揣敬意，非常感謝每位老師的辛勞。同時，董海艷老師也給我所做課題提供了許多參考資料，給我提供了很大的便利。通過對配電網中性點接地方式的研究，可以看出配電網中性點接地問題是一個重要但又復雜的問題，到目前為止，還沒能出現一種能夠完全滿足各方面條件的接地方式，因此各個國家對配電網中性點接地問題的研究也是越來越深入，希望找出令人滿意的接地方式。 (3)消弧線圈接地在抑制弧光過電壓方面的能力也不強、保護選擇性差，人工調諧困難。通過以上的工作，對配電網不同中性點接地方式有以下結論：(1)中性點不接地系統(tǒng)在抑制弧光過電壓方面的能力差。對相同條件下的四種接地方式的仿真結果進行了比較分析。結論結論本文的主要內容是對配電網中性點接地方式的研究，涉及到中性點不接地，經小電阻接地，經消弧線圈接地和直接接地四種方式。這是因為在高電壓等級配電網中，絕緣設備的費用在工程總價格中占有很大的比重，從限制過電壓能力和絕緣水平以及經濟性方面綜合考慮來看，中性直接接地方式能夠很好的滿足以上條件。在中性點直接接地系統(tǒng)中，變壓器的絕緣水平比不接地方式低20%。在故障過程中，對通信線路的電磁干擾很大，但是高速切斷時間短。故障相上面流過的電流相當于配電網的短路電流，電流幅值很高，所以對人身安全的威脅很大。 中性點直接接地方式 中性點直接接地系統(tǒng)特點在中性點直接接地系統(tǒng)中，當發(fā)生單相接地故障時，故障線路上的非故障相對地電壓小于80%的線電壓，電弧接地過電壓可以不予以考慮，操作過電壓是四種接地方式中最低的。特別是在這些電壓等級的配電網中，單相接地故障發(fā)生率很高，采用中性點經消弧線圈接地方式可以有效的提高供電可靠性。在中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)中，變壓器的絕緣水平與中性點直接接地方式基本相同。在故障過程中，對通信線路的電磁干擾比較小，但是持續(xù)時間很長。故障相上面流過的電流在四種接地方式中也是最小的，所以對人身安全也是最小，但是接地電流會隨著脫諧度的增大而增大。 中性點經消弧線圈接地方式 中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)特點在中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)中，當發(fā)生單相接地故障時，故障線路上的非故障相對地電壓等于線電壓，電弧接地過電壓可以不予以考慮，操作過電壓也在安全允許范圍內，對人身安全在四種接地方式中是最小的。而在電纜為主的配電網中，其故障率低，特別是使用了絕緣水平低的電纜的電網，采用經小電阻接地方式，可以降低過電壓水平，減小相間故障的可能性，并且瞬間跳開故障線路。在歐美國家中，其電網比較完善，配電網大多配有多條備用線路，采用中性點經小電阻接地，再配合快速繼電保護裝置和開關裝置，可以實現瞬間跳開故障線路，投入備用線路，并不影響電網供電的可靠性。在中性點經小電阻接地系統(tǒng)中，變壓器的絕緣水平與中性點接地電阻有關。在故障過程中，對通信線路的電磁干擾隨著電阻阻值的增大而減小。故障相上面流過的電流需要由中性點接地電阻阻值確定，一般限制在50~400A，所以對人身安全也比較小。 中性點經小電阻接地方式 中性點經小電阻接地系統(tǒng)特點在中性點經小電阻接地系統(tǒng)中，當發(fā)生單相接地故障時，故障線路上的非故障相對地電壓等于線電壓有時會高于線電壓，電弧接地過電壓可以不予以考慮，操作過電壓是四種接地方式中最低的，對人身安全并沒有很大的危害。除此之外，發(fā)生單相接地故障時，產生的電弧不易熄滅，存在電弧接地過電壓，對人身安全造成危險。35kV及以下電壓的配電網，發(fā)生單相接地故障后，接地電流不大，故一般情況下接地電弧均能自動熄滅，所以這種配電網采用中性點不接地方式最為合適。由于線路過長，電容電流比較大時，會因為產生持續(xù)電弧而將設備燒毀，以及導致過電壓，所以這種方式適用于電容電流不大的電力系統(tǒng)中。在中性點不接地系統(tǒng)中，變壓器的絕緣水平在四種接地方式中是最高的，需要達到全絕緣。在故障過程中，對通信線路的電磁干擾很小。故障相上面流過的電流是三相總對地電容電流，對人身安全會持續(xù)較長時間。 中性點不接地方式 中性點不接地系統(tǒng)特點在中性點不接地系統(tǒng)中，當發(fā)生單相接地故障時，故障線路上的非故障相對地電壓等于或略大于線電壓，電弧接地過電壓較高，操作過電壓是四種接地方式中最高的，對人身安全有很大的危害。3第4章 配電網不同中性點接地方式的應用第4章 配電網不同中性點接地方式的應用通過對配電網不同中性點接地方式的理論分析，以及所得的MATLAB仿真波形圖和數據，可以看到不同的中性點接地方式有各自的特點，這是由本身接地方式決定的。 本章小結本章主要內容是對不同中性點接地方式的仿真結果分析，通過MATLAB的仿真，得到了不同接地方式在發(fā)生單相故障時，故障點處的電流，中性點處的電壓以及故障線路和非故障線路上的三相電壓，電流的波形圖。表44不同過渡電阻值下的仿真數據接地點過渡電阻(Ω)B相電壓()C相電壓()中性點電流(A)故障點電流(A)05101002000 不同接地方式的對比分析固定過渡電阻阻值為5Ω，小電阻接地系統(tǒng)接地電阻選擇10Ω，經消弧線圈接地系統(tǒng)選擇全補償情況，仿真數據如表45表45 不同接地方式仿真比較接地方式B相電壓()C相電壓()故障點電流(A)不接地系統(tǒng)經小電阻接地系統(tǒng)經消弧線圈接地系統(tǒng)直接接地系統(tǒng)由上表可以看出中性點經小電阻接地系統(tǒng)，與不接地系統(tǒng)相比，其限制非故障相過電壓能力非常好，但是在限制故障點處電流的能力并不明顯。因此中性點直接接地系統(tǒng)其最大的優(yōu)點在于，當發(fā)生單相故障時，非故障線路不受影響。圖35中性點直接接地系統(tǒng)仿真模型 仿真分析10kV配電網直接接地系統(tǒng)仿真結果如圖41圖41圖41圖420所示。 中性點直接接地系統(tǒng)仿真模型 模型參數仿真模型如圖35所示。5％以內。但是在實際情況中補償度絕對值越小，正常運行和電網發(fā)生斷線故障時中性點的位移電壓就越高。表43 不同補償度下的仿真數據補償度接入電感(H)B相電壓()C相電壓()中性點電壓()中性點電流(A)故障點殘流(A)10%5%05%10%1..38補償度不同時，中性點所接消弧線圈的電感值也就不同，通過對仿真波形圖和仿真數據分析，可以看出當全補償時，故障點殘流最小，有利于電弧的熄滅。圖413 故障點電流圖414 中性點電壓圖415 故障線路三相電壓、電流圖416 非故障線路三相電壓、電流(3)補償度為10%時仿真如圖41圖41圖41圖420所示。 仿真分析10kV配電網經消弧線圈接地系統(tǒng)仿真結果(1)全補償時仿真如圖4圖4圖41圖412所示。補償度公式如下：圖34中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)仿真模型 (31)架空線的線路電容電流計算公式： (32)式中：為架空線路電容電流，A為電網額定電壓，kV為線路長度，km。圖45 故障點電流圖46 中性點電壓圖47 故障線路三相電壓、電流圖48 非故障線路三相電壓、電流當中性點接地電阻阻值不同時，仿真數據如表42表42 不同中性點接地電阻下的仿真數據中性點接入電阻值(Ω)B相電壓()C相電壓()中性點電壓()中性點電流(A)故障點電流(A)2510 中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)仿真模型 模型參數仿真模型如圖34所示。同時還可以看出，當中性點接入電阻阻值減小時，故障點處的電流隨之增大。圖33 中性點經小電阻接地系統(tǒng)仿真模型 仿真分析10kV配電網經小電阻接地系統(tǒng)仿真結果如圖4圖4圖4圖48所示。在該仿真模型中，故障點處過渡電阻固定為5，中性點接地電阻一次選取5和10，以此觀察不同中性點接地電阻下的波形圖。通過表格中的數據我們還可以看出隨著故障點過渡電阻的增加，故障點處的電流逐漸減小，當發(fā)生金屬性接地也就是故障點過渡電阻為0時，流過故障點處的電流最大，此時對系統(tǒng)的危害也最大。圖41 故障點電流圖43 中性點電壓圖43 故障線路三相電壓、電流圖44 非故障線路三相電壓、電流當故障點過渡電阻不同時，仿真數據如表41所示。根據相關理論可知，流過故障線路的零序電流時流過所以非故障相線路的零序電流的總和。圖32中性點不接地系統(tǒng)仿真模型 仿真分析10kV配電網不接地系統(tǒng)仿真結果如圖4圖4圖4圖44所示。在該仿真模型中，故障點處過渡電阻選取了0Ω、5Ω、10Ω、100Ω、2000Ω五不同個等級的阻值分別進行仿真分析，由此觀察，在不同過渡電值下的故障電流和非故障相電壓。表31混合線路分布 線路類型1234架空線路/km8005電纜/km091010線路電氣參數如表32，表33所示。本次仿真采用線路分別為：架空線路選用LGJ240型號導線，電纜線路選用YJV223300型號交聯聚乙烯電力電纜。因此本次設計選取了ode15s解題器，該解題器專門用于解Stiff方程的變階多步算法，在仿真中具有較快的運算速度。MATLAB 提供了多種常微分解題器，這些解題器可以在給定的初始時間及條件下，通過數值方法計算沒個程序步驟的解，并驗證該解是否滿足給定的允許誤差。圖31 仿真系統(tǒng)結構在本次仿真模型搭建中，四種不同接地方式的參數統(tǒng)一設置。 10kV配電網仿真模型參數設置在本次仿真模型中，三相電源容量為300MVA，主變一次側電壓等級為110Kv，二次側電壓等級為10Kv，連接方式為Yg，頻率50Hz，A相初相角為零，變壓器采用Three