一种含电缆出线变电站站内接地短路分流系数取值方法技术

本发明专利技术公开了一种含电缆出线变电站站内接地短路分流系数取值方法，对于110kV含电缆出线变电站，地网电阻R≥0.3Ω时，其站内接地短路分流系数Y的取值按照下式计算：Y＝0.450

【技术实现步骤摘要】
一种含电缆出线变电站站内接地短路分流系数取值方法


[0001]本专利技术涉及一种变电站内接地短路分流系数计算取值方法，尤其是涉及一种110kV含电缆出线变电站站内接地短路分流系数取值方法。

技术介绍

[0002]在变电站内发生单相短路接地故障时，短路电流经接地网入地时会引起地电位升高、跨步电压、接触电压等安全问题，对站内的设备以及工作人员的安全构成威胁。短路电流一般可分为地线分流、变压器中性点回流和入地电流三部分，其中入地电流是引发安全问题的主要原因。国标GB/T50065—2011《交流电气装置的接地设计规范》规定：有效接地系统接地阻抗R，在一般情况下≤2000/I
G
，其中I
G
是故障入地电流。可见，在接地设计中不仅需要校核短路电流的大小，更需要分析系统短路分流情况，从而取得比较准确的短路入地电流，为接地网设计提供依据。
[0003]对于110kV全架空输电线路，变电站内发生接地短路时，分流系数的模型、计算公式和经验取值在电气一次设计手册及相应的标准规范中均有描述；而对于既有架空又有电缆线路的110kV变电站，分流系数如何取值成了困扰设计人员的一大难题，取值过小不足以保证设备及人身安全，取值过大则变电站地网电阻允许值较小，对于占地面积小的城市变电站，降阻困难，需要投入更多资金。
[0004]对于含电缆出线变电站分流系数，目前设计单位主要以经验取值，北京电力设计院取值 0.3～0.5；西北电力设计院取值0～0.5；青海电力设计院取值0.3；我院取值0.5。也有研究机构采取建模仿真的方式对分流进行研究，如陕西电科院、清华大学等就含电缆出线变电站短路电流分流系数进行过研究，得出不同条件下分流系数具体数值。
[0005]已有的计算方法主要分为经验法和数值计算法两大类。经验法一般都做了较多的近似和忽略，模型虽简但计算精度难以保证；数值计算法考虑模型复杂，计算精度高，但会牺牲不少效率。目前对于分流系数的研究虽有不少成果，但还主要集中在计算机仿真计算和理论模型分析方面，而没有实地测量短路故障电流的分流情况，缺乏足够的现场试验验证。
[0006]申请号为CN202110012517.2的专利技术针对110kV全电缆出线变电站接地短路故障入地电流分流方法进行了研究，而未涉及电缆、架空混合出线的分流系数取值。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对现有技术不足，提出一种含电缆出线变电站站内接地短路分流系数取值方法。将实际测量数据与仿真数据相结合，经过数学分析，总结归纳得出110kV含电缆出线变电站接地短路电流分流系数与电缆线路占比的关系，计算方法简单，且精度较高，为变电站接地设计中如何考虑短路分流系数提供了便利和依据。
[0008]本专利技术采用的技术方案：
[0009]本专利技术含电缆出线变电站内接地短路分流系数取值方法，对于110kV含电缆出线
变电站，其站内接地短路分流系数计算、取值过程如下：
[0010]通过对变电站地网接地电阻及出线的长度、档距、回路数、电缆接地方式、电缆线路长度占比等进行仿真分析，确定110kV含电缆出线变电站站内接地短路分流系数主要影响因素为电缆线路长度占比和变电站地网接地电阻，并得到在不同因素影响下的分流系数数值；
[0011]实际测量数个110kV变电站站内发生短路接地故障，短路电流的分布情况，将实际测量数据与仿真数据相结合，经过数学分析，总结归纳得出对于110kV含电缆出线变电站，地网电阻R≥0.3Ω时，其站内接地短路分流系数Y＝0.450
‑
0.364X(其中X为电缆线路所占比例)；
[0012]该公式简单、明了地展现了电缆线路占比与接地短路分流系数的对应关系，为含电缆出线变电站接地设计时分流系数的取值提供了便利和依据。
[0013]专利技术有益效果：
[0014]1、本专利技术含电缆出线变电站站内接地短路分流系数取值方法，研究了110kV含电缆出线的变电站内发生接地短路时，短路电流分流特性，解决了含电缆出线变电站，接地短路电流分流系数如何取值这个困扰设计人员的一大难题，确定了分流系数的取值方法，为含电缆出线变电站接地短路电流分析提供了依据。将该成果应用于含电缆出线变电站接地网设计中，可以在保证安全的情况下，降低接地短路时入地电流的计算值，从而提高变电站接地网接地电阻的允许值，大幅减少接地网接地降阻措施，从而节约了相应费用。
[0015]2、本专利技术含电缆出线变电站站内接地短路分流系数取值方法，针对目前变电站内接地短路分流系数状况，通过分析分流系数的影响因素，建立了110kV含电缆出线变电站接地短路电流分流特性模型，结合实测数值及以往经验取值，得出了110kV变电站不同电缆出线长度占比接地短路电流分流系数数值。该取值方法有如下优势:
[0016](1)理论与实测相结合，公式简单，且精度较高。分流系数取值不仅有理论仿真分析，也有实测数据，也结合了以往经验值，数值精度相对较高，具有较强的应用价值；
[0017](2)将变电站不同电缆出线长度占比接地短路电流分流系数对应关系归纳为一个简单的公式，分流系数数值计算方法简单，当变电站地网电阻R≥0.3Ω时，分流系数Y＝0.450
‑
0.364X (其中X为电缆线路所占比例)。
[0018](3)对于电缆线路长度占比0
‑
100％，均可轻松得出对应的短路电流分流系数值，应用范围较广，为变电站接地设计中如何考虑短路分流系数提供便利和依据。
[0019]3、本专利技术含电缆出线变电站站内接地短路分流系数取值方法，通过分析分流系数的影响因素，建立了110kV含电缆出线变电站接地短路电流分流特性模型，针对含电缆出线的变电站，采用对应分流系数，可计算出保障安全的接地电阻最大允许值，从而节约变电站地网降阻费用。计算方式简单明了，仅与变电站电缆出线线路长度所占比例和变电站地网接地电阻有关，无需考虑电缆或架空线路等具体参数，具有较强的实用性。
具体实施方式
[0020]为了使专利技术创造实现其专利技术目的的技术构思及优点更加清楚明白，下面对本专利技术的技术方案作进一步的详细描述。应当理解的是，以下各实施例仅用以解释和说明本专利技术的优选实施方式，不应当构成对本专利技术要求专利保护的范围的限定。
[0021]实施例1
[0022]本专利技术含电缆出线变电站站内接地短路分流系数取值方法，对于110kV含电缆出线变电站，其站内接地短路分流系数计算、取值过程如下：
[0023]通过对变电站地网接地电阻及出线的长度、档距、回路数、电缆接地方式、电缆线路长度占比等进行仿真分析，确定110kV含电缆出线变电站站内接地短路分流系数主要影响因素为电缆线路长度占比和变电站地网接地电阻，并得到在不同因素影响下的分流系数数值；
[0024]实际测量数个110kV变电站站内发生短路接地故障，短路电流的分布情况，将实际测量数据与仿真数据相结合，经过数学分析，总结归纳得出对于110kV含电缆出线变电站，地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含电缆出线变电站站内接地短路分流系数取值方法，其特征在于：对于110kV含电缆出线变电站，地网电阻R≥0.3Ω时，其站内接地短路分流系数Y的取值按照下式计算：Y＝0.450
‑
0.364X其中，X为电缆线路所占比例。2.根据权利要求1所述的含电缆出线变电站站内接地短路分流系数取值方法，其特征在于：所述分流系数计算公式获得过程如下：1)对变电站地网接地电阻及出线的长度、...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤超，史东博，
申请(专利权)人：国核电力规划设计研究院重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：