我國配電網(wǎng)絡范圍廣、線路數(shù)量龐大。當線路發(fā)生接地故障時,應迅速檢查并切除故障,快速恢復供電,保障供電可靠性。本書總結最新的科研技術成果及工程實踐,內(nèi)容包括配電網(wǎng)接地系統(tǒng)概述、配電網(wǎng)接地方式及適應性、配電網(wǎng)新型接地技術、配電網(wǎng)傳統(tǒng)接地方式故障處理、配電網(wǎng)柔性接地方式故障處理、國內(nèi)接地故障處理案例等。
本書適合從事配電網(wǎng)及其自動化領域科研、設計、生產(chǎn)、運行和管理的工程技術人員和管理人員閱讀,也可作為電氣工程專業(yè)研究生和高年級本科生的教材或教學參考書。
提高配電網(wǎng)接地故障處理水平,保障供、用電安全,減少人身傷害事故,推進配電網(wǎng)小電流接地系統(tǒng)故障檢測與保護等新技術應用及其運行管理水平,特色賣點: 1、介紹了配電網(wǎng)接地技術的最新進展及其現(xiàn)場應用效果,具有較強的實用性; 2、從人身安全防護角度,闡述了對配電網(wǎng)單相接地故障處理技術的性能要求,思路新穎,意義重大。
前言我國的電力系統(tǒng)主要由發(fā)電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)三大部分組成。配電系統(tǒng)作為整個電力系統(tǒng)的終端環(huán)節(jié),與用戶的關系非常密切,其可靠運行對用電負荷起著至關重要的作用。隨著我國經(jīng)濟和社會的向前發(fā)展,廣大用戶對電網(wǎng)的供電可靠性要求也有顯著的提高。為了適應這個新的要求,對配電網(wǎng)的相關問題進行深入而全面的分析和研究顯得尤為重要。在我國,配電網(wǎng)絡的輻射范圍較廣,線路數(shù)量也非常龐大。當線路發(fā)生接地故障時,能夠快速地檢查、切除故障,并快速地恢復供電,對保障供電可靠性起到了舉足輕重的作用,從而滿足了用戶的供電需求。近年來,圍繞配電網(wǎng)新型接地技術和故障處理,本書作者團隊投入了大量精力潛心研究,結合最新的科研技術及工程實踐,將大量研究成果凝練在本書中,希望分享給廣大讀者。全書共分為6章。第1章介紹了國內(nèi)外配電網(wǎng)接地系統(tǒng)的發(fā)展歷程與接地系統(tǒng)的分類,對我國配電網(wǎng)接地系統(tǒng)的現(xiàn)狀進行分析并對接地系統(tǒng)的未來發(fā)展進行展望;第2章對中性點不接地方式、經(jīng)消弧線圈接地方式、經(jīng)低電阻接地方式等進行分析,指出中性點接地方式的選擇應根據(jù)配電網(wǎng)電容電流,統(tǒng)籌考慮負荷特點、設備絕緣水平,以及電纜化率、地理環(huán)境、線路故障特性等因素,并充分考慮電網(wǎng)發(fā)展,以避免或減少未來改造工程量;第3章詳細敘述了配電網(wǎng)柔性接地技術、配電網(wǎng)動態(tài)接地技術、配電網(wǎng)主動干預型消弧裝置接地運行方式等新型接地技術的原理和結構;第4章從配電網(wǎng)單相接地故障選線技術、故障定位技術以及故障處理技術評價這些方面,圍繞配電網(wǎng)單相接地故障的定位和處理,提出了一些故障處理的技術觀點和實現(xiàn)方法,為解決單相接地故障這一難題提供有價值的解決方案;第5章從配電網(wǎng)柔性接地的控制技術、柔性接地方式下的故障特征、基于柔性接地的故障選線技術和基于柔性接地的故障定位技術四個方面詳細介紹配電網(wǎng)柔性接地方式故障處理,在合理的故障選線與判斷的基礎上,根據(jù)故障特征信息,通過投切裝置控制柔性接地方式的工作狀態(tài),從而靈活應對可能出現(xiàn)的故障,配合繼電保護裝置保障配電網(wǎng)絡安全穩(wěn)定的運行;第6章則列舉了國內(nèi)典型中性點接地方式下的實際案例,并給出了具體的錄波波形,對于故障分析可以起到很好的幫助作用,有助于預防類似事故的發(fā)生。由于作者水平有限,疏漏在所難免,書中不妥之處敬請廣大讀者批評指正。編者2022年4月
馮光,男,高級工程師。主要從事智能配電網(wǎng)新能源消納、電力系統(tǒng)可靠性及配電智能設備試驗檢測等領域的技術研究與應用工作,重點研究智能配用電技術、新能源消納技術、配電網(wǎng)故障處理技術以及供電可靠性提升技術等。獲《智能配電網(wǎng)供電可靠性提升技術研究及仿真計算平臺建設》、《鄭州新區(qū)城鄉(xiāng)一體化營配協(xié)同綜合示范工程關鍵技術研究》等省部級獎多項,在國內(nèi)外核心期刊上發(fā)表科技論文10余篇,申報發(fā)明、實用新型專利10余項。
目錄
前言
1配電網(wǎng)接地系統(tǒng)概述1
1.1接地系統(tǒng)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀2
1.1.1國外研究歷程2
1.1.2國內(nèi)研究歷程5
1.1.3接地故障處理的研究現(xiàn)狀6
1.2接地系統(tǒng)分類7
1.2.1中性點不接地方式7
1.2.2中性點經(jīng)消弧線圈接地方式8
1.2.3中性點經(jīng)低電阻接地方式10
1.2.4其他新型接地運行方式11
1.3接地系統(tǒng)發(fā)展展望15
2配電網(wǎng)接地方式及適應性17
2.1中性點不接地方式17
2.1.1不接地系統(tǒng)故障特征17
2.1.2不接地系統(tǒng)數(shù)值仿真分析20
2.1.3中性點不接地系統(tǒng)的故障過程分析23
2.2中性點經(jīng)消弧線圈接地方式25
2.2.1中性點諧振接地配電網(wǎng)單相接地故障穩(wěn)態(tài)特征25
2.2.2消弧線圈系統(tǒng)數(shù)值仿真分析29
2.2.3消弧線圈裝置的選擇和應用32
2.2.4自動跟蹤補償消弧線圈成套裝置35
2.3中性點經(jīng)低電阻接地方式38
2.3.1低電阻接地系統(tǒng)電阻值的選擇38
2.3.2低電阻接地系統(tǒng)分析44
2.4配電網(wǎng)中性點接地方式選擇45
2.4.1系統(tǒng)電容電流計算45
2.4.2配電網(wǎng)中性點接地方式選擇原則47
3配電網(wǎng)新型接地技術54
3.1配電網(wǎng)柔性接地技術54
3.1.1配電網(wǎng)柔性接地消弧原理54
3.1.2配電網(wǎng)柔性接地系統(tǒng)接地故障分析57
3.1.3配電網(wǎng)接地故障消弧方法實現(xiàn)58
3.2配電網(wǎng)動態(tài)接地技術68
3.2.1動態(tài)接地裝置的結構與原理68
3.2.2動態(tài)接地成套裝置的特點分析69
3.3配電網(wǎng)主動干預型消弧裝置接地運行方式71
3.3.1主動干預型消弧裝置工作機制73
3.3.2主動干預型消弧裝置選相選線技術75
3.3.3不接地系統(tǒng)接地故障仿真分析78
3.3.4經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)接地故障仿真分析88
4配電網(wǎng)傳統(tǒng)接地方式故障處理93
4.1配電網(wǎng)單相接地故障選線技術94
4.1.1傳統(tǒng)選線技術方法94
4.1.2綜合選線技術94
4.1.3連續(xù)選線技術98
4.2配電網(wǎng)單相接地故障定位技術106
4.2.1傳統(tǒng)的故障定位方法106
4.2.2基于消弧線圈并聯(lián)電阻聯(lián)合站外DTU選段的故障定位
方法108
4.2.3基于不接地系統(tǒng)小電流放大器聯(lián)合故障指示器的故障定位
方法112
4.2.4基于架空/架空電纜混合網(wǎng)智能分布式開關的故障定位
方法116
4.3配電網(wǎng)單相接地故障處理技術評價120
4.3.1配電網(wǎng)單相接地故障技術評價指標邏輯框架121
4.3.2配電網(wǎng)單相接地故障技術評價指標定義及選擇依據(jù)122
5配電網(wǎng)柔性接地方式故障處理128
5.1柔性接地的控制技術129
5.1.1柔性接地系統(tǒng)控制目標129
5.1.2柔性接地控制建模130
5.1.3柔性接地控制策略132
5.2柔性接地方式下的故障特征135
5.2.1柔性接地配電網(wǎng)建模136
5.2.2單相接地故障的暫態(tài)模網(wǎng)絡136
5.2.3柔性接地的故障分析138
5.3基于柔性接地的故障選線技術141
5.4基于柔性接地的故障定位技術146
5.4.1故障暫態(tài)特性分析146
5.4.2基于暫態(tài)電容電流斜率相關度的故障區(qū)段定位方法149
5.4.3基于暫態(tài)電感電流的區(qū)段定位152
6國內(nèi)接地故障處理案例154
6.1中性點經(jīng)消弧線圈接地應用案例154
6.1.1中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)154
6.1.2消弧線圈經(jīng)低電阻接地故障案例158
6.1.3案例總結160
6.2柔性接地技術應用案例160
6.2.1柔性接地技術變電站系統(tǒng)介紹161
6.2.2變電站故障類型設置161
6.2.3試驗結果及分析161
6.3主動干預型消弧裝置應用案例163
6.3.1案例背景介紹163
6.3.2主動干預消弧線圈裝置的實際案例分析164
6.3.3案例總結168
6.4一二次融合裝置開關動作應用案例168
6.4.1某地一二次融合裝置動作案例169
6.4.2事故原因分析170
6.4.3案件總結171
6.5站內(nèi)站外協(xié)同處理應用案例171
6.5.1接地故障協(xié)同處理案例171
6.5.2事故原因分析173
6.5.3案件總結176
6.6選線裝置應用案例176
6.6.1某鋼廠選線故障案例176
6.6.2事故原因分析177
6.6.3案件總結178
6.7基于線路開關的故障處理應用案例179
6.7.1線路開關故障案例179
6.7.2事故原因分析180
6.7.3案件總結182
參考文獻183