[發(fā)明專利]一種配網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式改造人身安全精確評估方法

在審

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• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112395788A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍國華;鄒陽;徐碧川;程夢盈
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江西省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06Q50/06;G06F113/04
• 代理公司: 南昌賢達(dá)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

本發(fā)明涉及配網(wǎng)中性點(diǎn)不同接地方式下的人身安全評估，具體是一種配網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式改造人身安全精確評估方法，包括建立故障點(diǎn)接地極模型，求出故障點(diǎn)的接地電阻；根據(jù)故障點(diǎn)的接地電阻計(jì)算出故障點(diǎn)的入地電流；將入地電流作為激勵(lì)施加于故障點(diǎn)接地極模型，求出故障點(diǎn)的電位分布，得出故障點(diǎn)的跨步電位差和接觸電位差；根據(jù)配網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式，確定人身安全評估原則；根據(jù)人身安全評估原則，針對故障點(diǎn)的電位分布進(jìn)行人身安全評估和決策。本發(fā)明通過小電阻接地方式改造的背景，對小電阻接地系統(tǒng)單相接地故障的跨步電位差分布進(jìn)行了仿真分析，從而為小電阻改造過程中絕緣水平選擇、避雷器選型以及人身安全防護(hù)提供理論支撐與技術(shù)指導(dǎo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配網(wǎng)中性點(diǎn)不同接地方式下的人身安全評估，具體是一種配網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式改造人身安全精確評估方法。

背景技術(shù)

在電力系統(tǒng)中，變電站內(nèi)部接地故障發(fā)生時(shí)接地裝置的接觸和跨步電位差已有相關(guān)的規(guī)定，但對于站外輸電線路發(fā)生故障時(shí)，由于發(fā)生中間接地故障的情況多，因此而對故障點(diǎn)的接觸跨步電位差未作涉及，只是對架空線路和電纜的接地裝置作了相關(guān)要求。近年來由于配網(wǎng)電纜化率的提高，配網(wǎng)電容電流驟增，中性點(diǎn)改造的需求日益突出。由于配網(wǎng)線路貫穿人口密集區(qū)的情況日益增多，很有必要分析不同中性點(diǎn)接地方式下故障點(diǎn)周圍的人身安全情況。

針對上述問題，眾多學(xué)者開展了不同中性點(diǎn)接地方式下故障點(diǎn)周圍人身安全情況的研究。典型的評估方法有：現(xiàn)場試驗(yàn)法、仿真法等。現(xiàn)場試驗(yàn)法為最直接的評估方法，目前學(xué)者通過現(xiàn)場配網(wǎng)線路認(rèn)為進(jìn)行金屬接地、弧光接地，或者使配網(wǎng)線路經(jīng)過橫擔(dān)接地來測試接地點(diǎn)附近的電壓分布和跨步電位差，但存在試驗(yàn)代價(jià)高、一次接線存在人身風(fēng)險(xiǎn)、評估類型有限等諸多缺點(diǎn)，工程可行性不大。仿真法多采用有限元法建立接地點(diǎn)有限元模型，注入電流進(jìn)行電位分布計(jì)算，但存在電流計(jì)算不準(zhǔn)確、故障設(shè)備接地點(diǎn)模型不全等缺點(diǎn)，導(dǎo)致無法對配網(wǎng)線路各種導(dǎo)線接地故障、桿塔接地故障、配變接地故障等狀況進(jìn)行綜合評估。現(xiàn)場運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，配電線路設(shè)備眾多，危及人身安全的接地故障點(diǎn)主要為線路斷線墜地、線路經(jīng)桿塔接地以及配變內(nèi)部單相接地故障，若采用試驗(yàn)的方法對以上三種情形進(jìn)行評估，需要耗費(fèi)大量的人力物力，而傳統(tǒng)的兩種評估方法均無法完全滿足實(shí)際需求。

因此，有必要開發(fā)一種精確的配網(wǎng)接地方式改造下人身安全性的評估方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提供了一種配網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式改造人身安全精確評估方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種配網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式改造人身安全精確評估方法，所述評估方法包括：

步驟一，建立故障點(diǎn)接地極模型，求出故障點(diǎn)的接地電阻；

步驟二，根據(jù)故障點(diǎn)的接地電阻計(jì)算出故障點(diǎn)的入地電流；

步驟三，將入地電流作為激勵(lì)施加于故障點(diǎn)接地極模型，求出故障點(diǎn)的電位分布，得出故障點(diǎn)的跨步電位差和接觸電位差；

步驟四，根據(jù)配網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式，確定人身安全評估原則；

步驟五，根據(jù)人身安全評估原則，針對故障點(diǎn)的電位分布進(jìn)行人身安全評估和決策。

進(jìn)一步的，在所述步驟一中，建立人身安全評估所需的基本故障模型，所述故障點(diǎn)接地極模型包括架空導(dǎo)線墜地模型、絕緣導(dǎo)線墜地模型、導(dǎo)線經(jīng)水泥桿塔接地模型、配變臺區(qū)高壓側(cè)接地模型、土壤電阻率三層模型；特別的，對于配變臺區(qū)高壓側(cè)接地模型，配變臺區(qū)或者環(huán)網(wǎng)柜都可適用，且由于處于人流密集區(qū)，是評估的重要因素之一。

進(jìn)一步的，在所述步驟一中，對接地極進(jìn)行基于有限元法的網(wǎng)格剖分，注入激勵(lì)電流，求出接地極的電阻值。