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电力系统中性点接地方式是一个综合的技术问题,它与电网电压等级、电网结构、绝缘水平、供电可靠性、继电保护、电磁干扰、人身安全都有很大的关系。目前我国110kV电网中性点主要的方式采用中性点有效直接接地。
中性点直接接地方式,在发生单相接地短路故障时,可降低过电压及变压器中性点的绝缘水平,但会使系统单相短路电流增大,目前除500kV变压器一般将中性点直接接地以外,110kV、220kV变压器的中性点或直接接地、或对地绝缘;尤其是在电网高速发展的今天,110kV系统越来越复杂,短路电流越来越大,根据规程规定及系统运行的需要,110kV有效接地系统中大约有2/3的变压器采取中性点不接地的运行方式。但中性点对地绝缘的变压器在运行中存在一定的不安全因素,限制了110kV、220kV系统的规划。
本文分析了现有110kV系统不接地变压器在实际运行的不安全因素及危害,不接地的变压器在运行中将受到雷电、工频过电压和操作过电压的作用。变压器中性点保护不当,轻则会造成设备保护误动,主变或线路停运事故,重则会导致设备事故。按照110kV系统不接地变压器DL/T620-1997规程规定,中性点应安装间隙及避雷器作保护。这一种中性点保护方式运行以来,经常发生主变误动、线路误动和避雷器爆炸事故,严重的甚至导致变压器中性点匝间绝缘击穿。
在此基础上本文借鉴及分析了配电网中性点经电阻接地在限制过电压及保持系统阻抗限制短路电流的优势,提出110kV不接地变压器经小电抗接地的方式:着重分析了中性点经小电抗接地方式的优越性和可行性,110kV不接地变压器经小电抗接地的方式变压器中性点经小电抗接地方式既可降低过电压又可限制单相短路电流.又可解决由变压器中性点绝缘所带来的不安全因素。接着对实现该方式的三个关键技术:接地装置的设计,电抗值的参数选择及运行控制等做了详细的分析并给出了实现的具体方法。
最后,通过对在深圳局部电网的运行实例的分析,验证了其优越性及可行性。同时,使用matlab simulink仿真软件建立了仿真模型,对如皋实际电网进行了仿真计算。结果表明:110kV不接地变压器中性点改成经小电抗接地方式既可以限制单相短路电流又可降低过电压,为实际系统运行提供了建议和参考。