中压电网系统消弧、消谐、单相接地故障综合保护新方法及智能综合保护装置

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1、合肥工业大学硕士学位论文中压电网系统消弧、消谐、单相接地故障综合保护新方法及智能综合保护装置姓名：孙嘉宁申请学位级别：硕士专业：中压电网系统指导教师：苏建徽20071001中压电网系统消弧、消谐、单相接地故障综合新保护方法及智能综合保护装置摘要在三相电网中单相接地故障约占全电网总故障的60％以上，而且相当一部分相间短路故障是由单相接地故障发展而来。谐振也是常见故障之一，尤其在6kV～66kV中性点非有效接地电网中由于单相接地和谐振造成事故更多。常见的针对这些故障的保护产品都存在一定的缺陷，可靠性低、保护

2、效果差，不利于电力系统的安全运行，有必要研究安全性好、可靠性高新的保护方法和实现新保护方法的设备。本论文论述了一种消除弧光接地、消除铁磁性谐振、全范围判别高阻接地故障并提供有效保护的新方法以及实现这种方法的智能综合保护装置。论文的主要创新之处：1)采用新的电压消弧法：用电抗器钳制故障相的电压，破坏产生电弧的机制，实现不受接地电流大小影响的彻底消弧；2)创造性的归纳不接地系统单相接地故障的规律，确立了故障时接地电阻与相电压、中性点位移电压关系的数学模型，设计了相应的计算、判断和保护程序，不论接地电阻值如何

3、变化，都能够准确对高阻接地故障提供有效的保护，将以往难以察觉故障消灭在萌芽状态。3)采用新的消谐方法：直接在一相母线与地之间并接电抗器，破坏谐振点，限制谐振过电压，旁路励磁涌流，实现无死区的全面消谐保护。论文所述的保护装置通过了国家相关检验机构的全面、严格的电气性能和环境型式试验、电磁兼容试验、lOkV电网的现场接地故障试验、并在多个变电站lOkV电网系统挂网运行等，证实了这种新方法及装置的可靠性与实用性。该装置已获国家级新产品鉴定，鉴定结论为：“装置的设计思路新颖，保护性能良好，其消弧、消谐的方法、对

4、高阻接地故障的判别和保护处于国内领先水平"，“可以投入批量生产"。关键词：弧光接地高阻接地铁磁谐振保护方法性能试验智能综合保护装置ANewTechniqueandaComprehensiveIntelligenceDeviceForEliminatingElectricArcandResonance，andForInterruptingSingle-PhaseGroundFaultAbstractInatraditionalthree-phasepowergrid，single-phasegroundf

5、ault(SPGF)notonlydirectlyresultsinmorethan60％ofnetworkbreakdowns，butalsoleadstoasignificantportionofphase·-to·-phasefaults；andhencetheSPGFalsoindirectlycausessomeoftheotherapproximately40％ofbreakdowns．Resonanceisanothercommonfaultthatbreaksdownagrid．Thet

6、otalpercentageofbreakdownsduetoaSPGForaresonance，ina6kV～66kV,neutral—point，ineffectivegroundingpowergrid，isevenhigherthanthoseinothertypesofgridsystems．Commonproductsforfaultprotectionsufferfromlowreliability,ineffectiveprotection，orareunfavorabletosafeo

7、perationofapowergrid．Itisimperativetodevelopnewtechniquesandprotectionsystemsthatarehighlyreliableandsafe，ineliminatingorreducingpowergird’Sbreakdowns．Inthisthesis，anewtechniqueispresentedforeliminatinggroundfaultduetoelectricarc，andresonanceduetoferroma

8、gneticfields；andforpredicting，detectingandprotectingagainstahigh-resistancegroundfault(HRGF)intheentirepowergrid．comprehensiveintelligencedevicethatimplementsthetechniqueisalsodeveloped．Themajorinnovationinthisthesisinclud