【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于负温度系数电阻的中性点接地系统，属于电力系统中性点接地。
技术介绍
1、在电力系统中，中性点接地方式对系统的运行稳定性、设备安全性以及供电可靠性有着至关重要的影响。
2、中性点接地方式分为有效接地方式、非有效接地方式两类；非有效接地方式又包含中性点不接地方式、中性点小电阻接地方式、中性点高电阻接地方式和中性点谐振接地方式。
3、传统的中性点小电阻接地方式、中性点高电阻接地方式采用的接地电阻是固定值。
4、(1)中性点高电阻接地方式具有以下不足：
5、故障电流检测与定位精度受限：高电阻接地系统中，接地故障电流通常较小，这使得零序电流互感器在检测微弱的零序电流信号时难度增大，容易受到系统中其他干扰信号的影响，进而导致故障选线装置难以准确判断出故障线路，故障定位的精度不高，增加了运维人员排查故障的时间和难度。
6、系统稳定性受影响：当单相接地故障持续时间较长时，由于故障电流较小无法使保护装置迅速动作切除故障，系统将长时间处于非全相运行状态，这会导致系统三相电压不平衡加剧，影响电力系统的稳定性，对一些对电压质量要求较高的敏感负载可能造成不良影响。
7、(2)中性点小电阻接地方式具有以下不足：
8、短路电流冲击大：在发生单相接地故障瞬间，小电阻接地会产生较大的接地故障电流，这对故障线路及相邻线路上的电气设备，如变压器、断路器、电缆等，形成强烈的电流冲击，极易造成设备的绝缘损坏，缩短设备使用寿命，增加设备维修和更换成本。
9
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种基于负温度系数电阻的中性点接地系统。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术提供了一种基于负温度系数电阻的中性点接地系统，包括三相电源、负温度系数电阻、断路器以及零序电流互感器；
4、所述三相电源一端与断路器一端连接，所述断路器另一端与电力负荷端连接，所述三相电源另一端与负温度系数电阻一端连接，所述负温度系数电阻另一端与零序电流互感器一端连接，所述零序电流互感器另一端接地；
5、当系统发生单相接地短路故障时，故障电流流经负温度系数电阻，负温度系数电阻温度升高、电阻值降低，系统的零序电流增大，零序电流互感器对零序电流进行监测，当零序电流达到零序电流互感器的预设保护阈值时，断路器开启切除故障电流。
6、作为本专利技术的优选实施方式，负温度系数电阻额定电压的计算公式为：
7、
8、其中：ur表示负温度系数电阻额定电压；un表示系统的额定线电压。
9、作为本专利技术的优选实施方式，系统正常运行时，负温度系数电阻的电阻值的计算公式为：
10、
11、其中：r表示负温度系数电阻正常运行时的电阻值；ir表示故障时初始流经负温度系数电阻的阻性电流；
12、ir＝kic
13、其中：k表示系统单相对地断路时电阻电流与电容电流的比值；ic表示系统单相对地短路时的电容电流。
14、作为本专利技术的优选实施方式，系统发生单相接地短路故障时，负温度系数电阻的瞬时功率计算公式为：
15、
16、其中：pr表示系统发生单相接地短路故障时负温度系数电阻的瞬时功率。
17、作为本专利技术的优选实施方式，系统发生单相接地短路故障时，负温度系数电阻消耗的能量值计算公式为：
18、wr＝∫prdt＝c×m×δt
19、其中：wr表示系统发生单相接地短路故障时负温度系数电阻消耗的能量值；c表示负温度系数电阻材料的比热容；m表示负温度系数电阻材料的质量；δt表示负温度系数电阻材料的温升。
20、作为本专利技术的优选实施方式，系统发生单相接地短路故障时，负温度系数电阻的电阻值计算公式为：
21、rd＝f(td)
22、其中：rd表示系统发生单相接地短路故障时负温度系数电阻的电阻值；td表示系统发生单相接地短路故障时负温度系数电阻的温度；f表示温度与电阻关系函数。
23、作为本专利技术的优选实施方式，系统发生单相接地短路故障时，负温度系数电阻的温度计算公式为：
24、td＝δt+t
25、其中：t表示负温度系数电阻的初始温度。
26、作为本专利技术的优选实施方式，发生单相接地短路故障时，系统零序电流的计算公式为：
27、
28、其中：id表示发生单相接地短路故障时的系统零序电流。
29、本专利技术具有如下有益效果：
30、1、本专利技术基于负温度系数电阻能够实现自适应限流保护，在故障初期限制短路电流，减少对设备的损害，随着故障持续，电阻温度升高、阻值降低，接地故障电流逐渐增大，由于故障电流增长具有可控性，可避免瞬时性故障引起的线路跳闸，在一定程度上提高了供电可靠性，尤其适用于对供电连续性要求较高的场合。
31、2、本专利技术随着故障发展，接地故障电流稳定增大，零序电流互感器能更精准地检测到零序电流变化，为故障选线装置提供更可靠的信号依据，有利于提高故障检测与定位的精度，缩短故障处理时间，加快系统恢复正常运行的速度。
32、3、本专利技术能够使接地故障电流从初始较小值按规律逐渐增大至保护整定值，相较于传统接地方式中复杂多变的故障电流情况，控制器只需依据系统正常运行参数及一定安全余量设定保护整定值即可，无需考虑诸多不确定因素，大大降低了保护整定难度，提高保护动作的准确性与可靠性，减少误动和拒动情况的发生。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于负温度系数电阻的中性点接地系统，其特征在于，包括三相电源、负温度系数电阻、断路器以及零序电流互感器；
2.根据权利要求1所述的一种基于负温度系数电阻的中性点接地系统，其特征在于，负温度系数电阻额定电压的计算公式为：
3.根据权利要求2所述的一种基于负温度系数电阻的中性点接地系统，其特征在于，系统正常运行时，负温度系数电阻的电阻值的计算公式为：
4.根据权利要求3所述的一种基于负温度系数电阻的中性点接地系统，其特征在于，系统发生单相接地短路故障时，负温度系数电阻的瞬时功率计算公式为：
5.根据权利要求4所述的一种基于负温度系数电阻的中性点接地系统，其特征在于，系统发生单相接地短路故障时，负温度系数电阻消耗的能量值计算公式为：
6.根据权利要求5所述的一种基于负温度系数电阻的中性点接地系统，其特征在于，系统发生单相接地短路故障时，负温度系数电阻的电阻值计算公式为：
7.根据权利要求6所述的一种基于负温度系数电阻的中性点接地系统，其特征在于，系统发生单相接地短路故障时，负温度系数电阻的温度计算公式为：<...
【技术特征摘要】
1.一种基于负温度系数电阻的中性点接地系统，其特征在于，包括三相电源、负温度系数电阻、断路器以及零序电流互感器；
2.根据权利要求1所述的一种基于负温度系数电阻的中性点接地系统，其特征在于，负温度系数电阻额定电压的计算公式为：
3.根据权利要求2所述的一种基于负温度系数电阻的中性点接地系统，其特征在于，系统正常运行时，负温度系数电阻的电阻值的计算公式为：
4.根据权利要求3所述的一种基于负温度系数电阻的中性点接地系统，其特征在于，系统发生单相接地短路故障时，负温度系数电阻的瞬时功率计算公式为：
5.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：董建政，林传伟，廖宝文，詹银，方乙君，严哲，
申请(专利权)人：中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。