【摘要】：特高壓變電站系統(tǒng)短路電流直流分量衰減時(shí)間常數(shù)較常規(guī)變電站大,使得短路電流中的直流分量衰減緩慢,從而影響接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)。首先對(duì)衰減時(shí)間常數(shù)取值進(jìn)行了研究,提出在接地設(shè)計(jì)時(shí)直流分量衰減時(shí)間常數(shù)應(yīng)按150 ms考慮。在此基礎(chǔ)上,采用公式計(jì)算和軟件仿真方法研究了短路電流直流分量對(duì)接地網(wǎng)導(dǎo)體選擇、人身安全校驗(yàn)及避雷器反擊的影響。研究結(jié)果表明:當(dāng)考慮直流分量時(shí),接地導(dǎo)體截面將較不考慮直流分量時(shí)增加約20%,同時(shí),由于故障入地電流中含有直流分量,使得地電位升高及電擊機(jī)理不同,會(huì)導(dǎo)致等效電擊電流增大1倍,大大增加運(yùn)行人員觸電危險(xiǎn)。另外,直流分量導(dǎo)致的地電位升高還會(huì)增加站內(nèi)低壓避雷器反擊概率,在極端情況下,10 kV低壓避雷器反擊時(shí)需要吸收的能量高達(dá)282 kJ,從而導(dǎo)致避雷器發(fā)生爆炸等嚴(yán)重事故。因此,在特高壓變電站接地網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮上述影響,根據(jù)可能出現(xiàn)的直流分量及其衰減時(shí)間改進(jìn)接地網(wǎng)設(shè)計(jì)。
【圖文】：

鄒家勇，余波，包維瀚，等：特高壓變電站短路電流直流分量對(duì)接地網(wǎng)設(shè)計(jì)的影響1623慮，直流分量起始值取最大值，可得短路時(shí)的電流波形如圖1所示。由圖1可知，在最嚴(yán)重工況出現(xiàn)短路時(shí)，直流分量起始值等于對(duì)稱(chēng)交流分量峰值，且由于衰減時(shí)間常數(shù)大，此時(shí)直流分離的衰減已非常緩慢。很顯然，其在短路故障持續(xù)過(guò)程中所產(chǎn)生的影響不能忽略。2直流分量對(duì)接地導(dǎo)體選擇的影響變電站內(nèi)發(fā)生單相接地短路時(shí)，短路電流全部從設(shè)備接地引下線流過(guò)。由于短路時(shí)電流極大，會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，而短路持續(xù)時(shí)間很短，熱量來(lái)不及向周?chē)慕橘|(zhì)擴(kuò)散，因此短路時(shí)接地導(dǎo)體的溫度會(huì)急劇升高。若接地體截面選擇不合理，就會(huì)造成接地體熔斷，從而帶來(lái)安全隱患。設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行接地設(shè)計(jì)時(shí)，需根據(jù)流過(guò)接地體的短路電流及持續(xù)時(shí)間選擇接地導(dǎo)體截面，設(shè)計(jì)規(guī)程推薦的截面計(jì)算式如式(1)所示。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，往往認(rèn)為直流分量很快衰減，將式(1)中的Ig直接選為短路電流周期交流分量有效值。而由式(1)可知，當(dāng)衰減常數(shù)較大時(shí)，直流分量的發(fā)熱貢獻(xiàn)不可忽略。因此，設(shè)計(jì)時(shí)正確的做法是參考IEEEStd80標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。定義f2ff0f1()dtIittt=∫(2)式中：if為非對(duì)稱(chēng)故障短路電流；If為非對(duì)稱(chēng)故障電流有效值；tf為短路電流持續(xù)時(shí)間。在進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用式(1)中If替代短路電流對(duì)稱(chēng)分量有效值Ig。考慮最嚴(yán)重的情況，令式(1)中αθ=π/2，直流分量取最大值，并將式(1)代入式(2)，可得fff1(1exp(2/))aaTIItTt=+(3)按特高壓變電站接地導(dǎo)體選擇原則，短路電流持續(xù)時(shí)間tf=0.35s，，衰減時(shí)間Tα=150ms，代入(3)式可得If=1.194I，即短路時(shí)，考慮直流分量的影響，等效電流增大約20%，按GB/T50065選擇導(dǎo)體

縹簧

本文編號(hào)：2559461