本文關(guān)鍵詞：中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)電壓互感器暫態(tài)過電流分析及抑制對策研究

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【摘要】：電壓互感器(Potential Transformer,PT)作為電網(wǎng)測量、監(jiān)視、保護(hù)和控制的電氣設(shè)備,其正常運(yùn)行是電網(wǎng)安全穩(wěn)定工作的保障。但隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展,在中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中,尤其是系統(tǒng)發(fā)生不穩(wěn)定單相接地故障時(shí),電壓互感器的損壞現(xiàn)象異常嚴(yán)重。已有的研究表明電壓互感器的異常損壞主要是由系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)電壓互感器的飽和特性和系統(tǒng)電容相互作用產(chǎn)生的暫態(tài)過電流造成的,但未能給出較完善的理論推導(dǎo)和有效的抑制措施。因此,對電壓互感器暫態(tài)過電流進(jìn)行研究,進(jìn)而尋求抑制其異常損壞的措施是很有必要的。本文采用理論分析和數(shù)值仿真方法研究中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)發(fā)生不穩(wěn)定單相接地故障時(shí)電壓互感器內(nèi)部暫態(tài)過電流及其主要影響因素,并基于此研究抑制電壓互感器暫態(tài)過電流的措施。主要研究內(nèi)容有:(1)在MATLAB/Simulink中搭建了電壓互感器暫態(tài)過電流數(shù)值仿真系統(tǒng)模型,該模型引入了電壓互感器計(jì)及損耗的非線性模型和間歇性電弧接地模型。對于電壓互感器計(jì)及損耗的非線性模型,計(jì)及其發(fā)熱損耗的影響,以JDZX16-10RG型電壓互感器為例,通過對比動(dòng)�？蛰d實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了該模型的正確性。在只考慮電弧電阻的外部伏安特性基礎(chǔ)上,采用工頻熄弧理論,建立了間歇性電弧接地?cái)?shù)值仿真模型。(2)基于電壓互感器計(jì)及損耗的非線性模型,根據(jù)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障和故障消失后各序電壓的變化,采用瞬時(shí)對稱分量法分別推導(dǎo)了單相接地故障期間和故障消失后電壓互感器暫態(tài)過電流數(shù)學(xué)解析表達(dá)式。同時(shí)對該解析表達(dá)式的求解結(jié)果與數(shù)值仿真結(jié)果進(jìn)行了對比分析,驗(yàn)證了系統(tǒng)仿真模型和理論解析過程的正確性。(3)對中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)單相接地故障期間和故障消失后電壓互感器暫態(tài)過電流的影響因素進(jìn)行了仿真分析,包括線路長度、系統(tǒng)正序和零序電容、電壓互感器勵(lì)磁特性、故障發(fā)生和消失時(shí)刻�？紤]到電壓互感器異常損壞的情況多出現(xiàn)在系統(tǒng)發(fā)生間歇性接地故障期間,故在仿真模型中引入系統(tǒng)間歇性電弧接地模型,分析間歇性電弧接地故障對電壓互感器暫態(tài)過電流的影響。對比研究系統(tǒng)故障狀態(tài)對電壓互感器暫態(tài)過電流的影響,得到能有效反映電壓互感器和系統(tǒng)故障狀態(tài)的特征量。(4)根據(jù)理論分析和數(shù)值仿真結(jié)果,主要從改變系統(tǒng)零序網(wǎng)絡(luò)參數(shù)出發(fā)研究抑制電壓互感器暫態(tài)過電流措施。其中改變系統(tǒng)零序網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的方法有兩種:減小系統(tǒng)零序等效電容和消耗系統(tǒng)零序電容儲(chǔ)存的電場能量。研究結(jié)果表明:減小系統(tǒng)零序等效電容的措施能取得較好的抑制效果。
【關(guān)鍵詞】：電壓互感器 中性點(diǎn)不接地電網(wǎng) 暫態(tài)過電流 零序回路 抑制措施
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM451
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 選題背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 電壓互感器暫態(tài)過電流影響因素10-15
• 1.2.2 電壓互感器暫態(tài)過電流抑制措施15-16
• 1.2.3 電壓互感器模型16
• 1.3 本論文主要工作16-17
• 2 電壓互感器暫態(tài)過電流數(shù)值仿真模型17-29
• 2.1 引言17
• 2.2 電壓互感器模型17-24
• 2.2.1 電壓互感器模型基礎(chǔ)理論17-20
• 2.2.2 電壓互感器數(shù)值仿真模型20-24
• 2.3 間歇性電弧接地模型24-26
• 2.3.1 間歇性電弧接地模型基礎(chǔ)理論24-25
• 2.3.2 間歇性電弧接地?cái)?shù)值仿真模型25-26
• 2.4 線路模型26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 3 電壓互感器暫態(tài)過電流影響因素分析29-53
• 3.1 引言29
• 3.2 電壓互感器暫態(tài)過電流產(chǎn)生機(jī)理分析29-37
• 3.2.1 瞬時(shí)對稱分量法29-31
• 3.2.2 電壓互感器暫態(tài)過電流理論分析31-37
• 3.3 單相接地故障期間電壓互感器暫態(tài)過電流影響因素分析37-43
• 3.3.1 解析計(jì)算和數(shù)值仿真對比37-39
• 3.3.2 改變系統(tǒng)參數(shù)39
• 3.3.3 改變電壓互感器勵(lì)磁特性39-41
• 3.3.4 改變單相接地故障發(fā)生時(shí)刻41-43
• 3.4 單相接地故障消失后電壓互感器暫態(tài)過電流影響因素分析43-47
• 3.4.1 改變系統(tǒng)線路長度43-44
• 3.4.2 改變系統(tǒng)正序和零序電容44-45
• 3.4.3 改變單相接地故障消失時(shí)刻45-47
• 3.5 單相間歇性電弧接地故障時(shí)電壓互感器暫態(tài)過電流仿真分析47-48
• 3.6 系統(tǒng)故障狀態(tài)對電壓互感器暫態(tài)過電流的影響對比48-50
• 3.7 本章小結(jié)50-53
• 4 電壓互感器暫態(tài)過電流抑制措施研究53-67
• 4.1 引言53
• 4.2 減小系統(tǒng)零序等效電容53-58
• 4.2.1 系統(tǒng)中性點(diǎn)消弧線圈電感量的選擇53-56
• 4.2.2 4PT接線56-58
• 4.3 消耗系統(tǒng)零序電容儲(chǔ)存的電場能量58-65
• 4.3.1 電壓互感器輔助繞組串接電阻58-62
• 4.3.2 電壓互感器高壓側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地62-65
• 4.4 本章小結(jié)65-67
• 5 結(jié)論與展望67-69
• 5.1 結(jié)論67-68
• 5.2 展望68-69
• 致謝69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 附錄75
• A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄75
• B. 作者在攻讀學(xué)位期間參與的項(xiàng)目75

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本文編號(hào)：1110743