配电网中性点电阻接地方式研究及接地电阻器的开发

摘要

随着配电网容量的不断增大和新型电气设备的大量使用，选择一种合适的中性点接地方式对电网的安全运行越来越重要。目前我国66kV及以下配电网主要采用中性点不接地和经消弧线圈接地方式，少量地区的电网采用中性点经电阻接地方式。 由于中性点不接地方式和经消弧线圈接地方式存在着一些弊端，无法满足当前电网的安全运行需求，特别是以电缆线路为主的新型城市配电网，因此中性点经电阻接地方式开始受到越来越多的重视。但由于电阻接地方式在我国使用较少，与之相配套的接地电阻器在国内的生产厂家很少，生产水平也很低，高性能的接地电阻器基本上全部依赖进口，这也使得中性点经电阻接地方式在我国配电网中的推广使用受到了一定的阻碍。 本文首先介绍了几种接地方式的工作原理，分析了几种接地方式下电网的运行特性，重点对电阻接地方式进行了研究，指出了各种接地方式的优缺点，并对电网中性点选择什么样的接地方式提出了合理化的建议，对当前电网改造中的中性点接地方式的选择具有一定的指导意义。 针对国产接地电阻器生产技术水平低的问题，本文参照相关国家标准和国外接地电阻器技术，制定了接地电阻器的性能指标参数，对接地电阻器进行了研制。通过对各种接地电阻器材料的一系列物理特性测试，选取了两种较好的合金电阻材料作为接地电阻器材料，并在ANSYS有限元分析软件中进行了接地电阻器温度场分布情况的仿真。根据物理特性测试与有限元分析的结果，参照国外接地电阻器结构，对接地电阻元件进行了设计，制定了接地电阻器的设计方案，并根据设计方案绘制出了接地电阻器的设计图纸，具有较大的工程实用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1配电网中性点电阻接地方式的研究目的与意义

1.2国内外配电网中性点接地方式的发展历史与现状

1.2.1配电网中性点接地方式的研究现状

1.2.2配电网中性点接地方式的发展趋势

1.3本课题来源及性能指标

1.4本文的主要研究内容

第2章中性点经电阻接地方式的研究

2.1配电网的内部过电压概论

2.1.1电弧接地过电压

2.1.2谐振过电压

2.2中性点不接地方式

2.3中性点经消弧线圈接地方式

2.4中性点经电阻接地方式

2.4.1电阻接地系统的原理与目的

2.4.2电阻接地系统的分类

2.4.3小电阻接地系统

2.4.4中电阻接地系统

2.4.5高电阻接地系统

2.4.6接地电阻值的选择

2.5中性点接地方式的选取原则

2.6本章小结

第3章接地电阻器的材料特性测试及仿真研究

3.1接地电阻器材料的特性测试

3.1.1接地电阻的成分测试

3.1.2接地电阻的通流实验

3.1.3接地电阻的拉伸实验

3.1.4接地电阻的高温氧化及热膨胀实验

3.1.5接地电阻的电阻率及温度系数测试

3.1.6接地电阻器材料的优选

3.2接地电阻器的有限元仿真

3.2.1有限元仿真方法

3.2.2仿真模型的建立

3.2.3仿真结果及分析

3.3本章小结

第4章中性点接地电阻器的设计

4.1电阻元件的设计

4.1.1电阻元件的最高使用温度

4.1.2电阻元件的力学性能

4.1.3电阻元件的设计

4.2接地电阻器的设计

4.3本章小结

结论

参考文献

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

致谢