電力系統(tǒng)諧振接地

前言

　　改革開放以來，西風(fēng)東漸，當(dāng)部分相關(guān)人士得知我國中壓電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式與西方一些發(fā)達(dá)國家有所不同時(shí)，便認(rèn)為“諧振接地方式不能適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的需要，應(yīng)當(dāng)與國際接軌”；由于在引進(jìn)的大型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)“看不到消弧線圈的身影”，隨即就轉(zhuǎn)向高電阻接地方式；等等。技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域中的這些浮躁現(xiàn)象，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行是不利的，甚至是有害的?！　∠鄬τ谧匀豢茖W(xué)與社會(huì)科學(xué)而言，電力屬于技術(shù)科學(xué)范疇。技術(shù)科學(xué)的突出特點(diǎn)是理論密切聯(lián)系實(shí)際。據(jù)此，本書第一版對半個(gè)多世紀(jì)以來中性點(diǎn)接地方式的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和論述。正如審稿人周慶昌總工的評語所言：“本書稿總結(jié)了新中國成立50年以來電力系統(tǒng)諧振接地運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。其內(nèi)容就上述經(jīng)驗(yàn)而言在系統(tǒng)性、完整性和實(shí)用性三者齊備上是以前從未有過的。在當(dāng)前高、中壓城市電網(wǎng)的建設(shè)和改造高潮中，此書稿的內(nèi)容針對性強(qiáng)，可發(fā)揮很好的指導(dǎo)作用。特別是理論密切聯(lián)系實(shí)際，實(shí)用性強(qiáng)，大量實(shí)例和技術(shù)數(shù)據(jù)，很容易為讀者應(yīng)用。估計(jì)出版后必然能指導(dǎo)城網(wǎng)的發(fā)展和改造’為進(jìn)一步提高電網(wǎng)運(yùn)行和供電可靠性，更好地為改革開放服務(wù)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)”?！　≡?0世紀(jì)50年代，AIEE便明確地指出了諧振接地方式具有三個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)，而中壓電網(wǎng)中性點(diǎn)采用低電阻接地方式和發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)采用高電阻接地方式，均是為了利用接地故障電流，瞬間跳開故障線路或發(fā)電機(jī)，而且這種情況已在美國等西方國家形成了“慣例”。不過，近些年來諧振接地方式在西方一些國家的電力系統(tǒng)中也有了很大的發(fā)展?！　‰S著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，經(jīng)過國內(nèi)外幾代科學(xué)技術(shù)研究人員的共同努力，同時(shí)在當(dāng)代電子、微電子技術(shù)的支持下，繼電保護(hù)選擇性的技術(shù)難題，已經(jīng)獲得了解決。諸如：法國的零序?qū)Ъ{（ZeroSequenceAdmittance）、反向殘流有功分量（DEteCtionSelCCtiVePlesIntensitesResiduells，DESIR）；中國的參數(shù)（殘流）增量、零序基波時(shí)序鑒別，以及自適應(yīng)式等原理的微機(jī)接地保護(hù)裝置，在國內(nèi)外電力系統(tǒng)中不斷投入運(yùn)行，實(shí)踐結(jié)果表明效果滿意，顯著提高了諧振接地系統(tǒng)的運(yùn)行績效。由此不難看出，在世界范圍內(nèi)’諧振接地方式已經(jīng)并正在成為中壓電網(wǎng)和大型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式的發(fā)展方向。而且，在超高壓和特高壓的電力系統(tǒng)中，諧振接地方式正在與全（或非常有效）接地方式并行發(fā)展。這些技術(shù)自然成為本書第二版中新增添的重要內(nèi)容。

內(nèi)容概要

　　隨著繼電保護(hù)選擇性難題的解決和自動(dòng)消弧線圈的推廣應(yīng)用，顯著提高了優(yōu)化諧振接地系統(tǒng)的運(yùn)行績效；同時(shí)實(shí)踐結(jié)果表明，該系統(tǒng)的最高電弧接地過電壓與低電阻接地系統(tǒng)持平；近來，優(yōu)化諧振接地方式在西方國家也有了很大的發(fā)展；等等。這些說明諧振接地方式已經(jīng)并正在成為中壓電網(wǎng)和大型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式的發(fā)展方向?！　”緯诳偨Y(jié)國內(nèi)外電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者多年來的研究成果，對電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的不同接地方式進(jìn)行了概要的討論，重點(diǎn)對其中的諧振接地方式問題進(jìn)行了系統(tǒng)的分析與論述?！　”緯鴥?nèi)容理論聯(lián)系實(shí)際，對電力系統(tǒng)的發(fā)展和城鄉(xiāng)電網(wǎng)的建設(shè)改造具有實(shí)用與參考價(jià)值，可供電力系統(tǒng)中從事設(shè)計(jì)、運(yùn)行、安裝、檢修、試驗(yàn)、制造的科研、工程技術(shù)人員及有關(guān)管理人員閱讀，亦可供大專院校有關(guān)專業(yè)的師生參考。

書籍目錄

第二版序言第一版序言第一章 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式概論第一節(jié) 導(dǎo)言第二節(jié) 中性點(diǎn)接地方式發(fā)展簡史第三節(jié) 一個(gè)概念和幾個(gè)術(shù)語一、零序阻抗二、中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)絕緣三、中性點(diǎn)有效接地和中性點(diǎn)直接接地四、中性點(diǎn)全接地和中性點(diǎn)非常有效接地五、中性點(diǎn)諧振接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地六、中性點(diǎn)非有效接地第四節(jié) 接地方式的劃分及電壓、電流的互換特性一、中性點(diǎn)接地方式的劃分二、非故障相工頻電壓和單相接地故障電流三、電壓與電流的互換特性第五節(jié) 接地程度系數(shù)與中性點(diǎn)接地方式的關(guān)系第六節(jié) 典型接地方式系統(tǒng)的基本運(yùn)行特性一、中性點(diǎn)有效接地和全接地系統(tǒng)1.有效接地系統(tǒng)2.全接地（非常有效接地）系統(tǒng)二、中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)1.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)2.諧振接地系統(tǒng)三、中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng)四、幾個(gè)有關(guān)的技術(shù)問題第七節(jié) 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的接地方式一、從接地方式的發(fā)展歷程看限制單相接地故障電流的必要性二、5～15A的高電阻接地方式對大型發(fā)電機(jī)已不適用三、引進(jìn)技術(shù)必須考慮其先進(jìn)性第八節(jié) 不同中性點(diǎn)接地方式的適用范圍一、中性點(diǎn)有效接地方式類1.中性點(diǎn)非常有效接地方式2.中性點(diǎn)有效接地方式二、中性點(diǎn)非有效接地方式類1.大電流接地方式2.小電流接地方式三、低壓配電系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式1.TN型低壓系統(tǒng)2.TT型低壓系統(tǒng)3.IT型低壓系統(tǒng)第九節(jié) 結(jié)語參考文獻(xiàn)第二章 諧振接地原理第一節(jié) 引言第二節(jié) 減小接地故障電流一、補(bǔ)償電網(wǎng)的等值接線圖二、單相接地故障時(shí)電壓、電流相量圖三、電流諧振等值回路四、失諧度、合諧度與阻尼率1.失諧度（V)2.合諧度（K)3.阻尼率（d)五、不同補(bǔ)償狀態(tài)下的殘流特性第三節(jié) 降低故障相恢復(fù)電壓的初速度一、補(bǔ)償電網(wǎng)電壓恢復(fù)過程及相量圖二、故障相恢復(fù)電壓的表達(dá)式三、故障相恢復(fù)電壓的初速度四、故障相電壓的恢復(fù)時(shí)間第四節(jié) 接地電流電弧的熄滅一、交流電流電弧的熄滅1.有功電流的熄弧2.電感電流的熄弧3.電容電流的熄弧二、殘余電流電弧的熄滅第五節(jié) 正常運(yùn)行情況下的位移度一、中性點(diǎn)殘余電壓二、不對稱電壓和不對稱度1.不對稱電壓（U00)2.用百分值表示的不對稱度（U00)3.用標(biāo)幺值表示的不對稱度（u00)三、電壓諧振等值回路1.位移電壓（U0)2.位移度（U0)四、正常運(yùn)行情況下的位移度允許值第六節(jié) 斷線故障狀態(tài)下的位移度一、斷線故障狀態(tài)下位移度的分析1.斷線后電容電流的變化2.斷線后的合諧度與失諧度3.斷線后位移度的計(jì)算二、過補(bǔ)償斷線后的中性點(diǎn)位移圓1.單相斷線后的位移度2.兩相斷線后的位移度3.單相和兩相斷線后的位移圓三、欠補(bǔ)償斷線后的中性點(diǎn)位移圓四、不同補(bǔ)償狀態(tài)下斷線位移度的比較1.過補(bǔ)償狀態(tài)下斷線2.欠補(bǔ)償狀態(tài)下斷線第七節(jié) 其他補(bǔ)償裝置的熄弧原理一、消弧變壓器二、接地故障三相補(bǔ)償裝置第八節(jié) 結(jié)語參考文獻(xiàn)第三章 單相接地時(shí)的暫態(tài)過程第一節(jié) 引言第二節(jié) 單相接地暫態(tài)過程一、等值回路二、暫態(tài)電容電流三、暫態(tài)電感電流四、暫態(tài)接地電流第三節(jié) 單相電弧接地過電壓一、理論分析1.彼得生理論2.彼得和斯列賓理論3.別列柯夫理論二、國內(nèi)外實(shí)測結(jié)果1.國內(nèi)實(shí)測結(jié)果2.國外實(shí)測結(jié)果三、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)1.絕緣弱點(diǎn)容易擴(kuò)大事故2.高概率過電壓危險(xiǎn)性較大第四節(jié) 電弧接地過電壓的消除與限制措施一、諧振接地方式1.高次諧波電流與電弧接地過電壓2.電弧接地暫態(tài)過程中的補(bǔ)償電流3.單相接地故障發(fā)展的一般過程4.間歇電弧接地階段過電壓和振蕩電流的危害性5.不接地與諧振接地系統(tǒng)的過電壓倍數(shù)與概率6.理論需要經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)二、電阻接地方式1.快速準(zhǔn)確選線與斷開單相接地故障線路2.蘇聯(lián)的過電壓保護(hù)導(dǎo)則與俄羅斯的新導(dǎo)則3.工礦企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)、電廠廠用電系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式4.線路升壓中性點(diǎn)接地方式的選定5.城市電網(wǎng)同級電壓中的中性點(diǎn)接地方式6.技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較與“一刀切問題三、消弧接地開關(guān)裝置1.基本工作原理2.實(shí)施方案3.理論分析結(jié)果4.110kV系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)第五節(jié) 消除絕緣缺陷與防止電弧接地過電壓一、消除絕緣缺陷的途徑1.電氣設(shè)備維修制度的選擇2.積極推行狀態(tài)維修制度二、定期維修制度存在的問題1.定期維修制度的由來2.定期維修制度的缺點(diǎn)三、狀態(tài)維修制度的優(yōu)點(diǎn)1.防患于未然2.顯著提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益四、消除絕緣缺陷值得注意的一些問題1.優(yōu)選監(jiān)測儀器設(shè)備2.適當(dāng)提高泄漏比距3.重視電纜絕緣老化問題4.適當(dāng)分網(wǎng)（區(qū))運(yùn)行第六節(jié) 結(jié)語參考文獻(xiàn)第四章 影響熄弧的因素第一節(jié) 引言第二節(jié) 故障點(diǎn)的過渡電阻一、對中性點(diǎn)位移電壓的影響1.位移電壓分量2.位移電壓分量3.位移度二、對殘流的影響三、對故障相恢復(fù)電壓的影響第三節(jié) 高次諧波電流分量第四節(jié) 有功電流分量一、泄漏電流二、零序回路的有功損耗三、電暈損耗四、消弧線圈的有功損耗第五節(jié) 殘流的無功分量第六節(jié) 消弧線圈的伏安特性第七節(jié) 系統(tǒng)頻率和電壓的波動(dòng)第八節(jié) 電容電流的自然變化一、線路的幾何尺寸二、介電系數(shù)的變動(dòng)三、電容電流變化的實(shí)測結(jié)果第九節(jié) 風(fēng)力的影響第十節(jié) 結(jié)語參考文獻(xiàn)第五章 中壓電網(wǎng)諧振接地第一節(jié) 引言第二節(jié) 供電可靠性第三節(jié) 設(shè)備安全第四節(jié) 人身安全一、接觸電壓和跨步電壓二、電弧燒傷三、傷亡概率第五節(jié) 繼電保護(hù)選擇性一、歷史回顧1.增大故障點(diǎn)的有功電流2.增大故障點(diǎn)的無功電流3.利用單相短路電流4.利用功率方向繼電器5.暫態(tài)電流首半波保護(hù)6.5次諧波電流接地保護(hù)二、微機(jī)接地保護(hù)三、國內(nèi)外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)第六節(jié) 通信干擾與電磁兼容一、通信干擾的原因及危害二、諧振接地限制干擾的效果1.音頻干擾2.工頻干擾3.接觸干擾4.地電位升高5.縱向電動(dòng)勢6.零序（不對稱)電流干擾三、高壓電網(wǎng)產(chǎn)生的干擾及對策第七節(jié) 絕緣水平一、關(guān)于與國際接軌問題二、關(guān)于降低絕緣水平問題三、關(guān)于污閃問題第八節(jié) 電纜網(wǎng)絡(luò)一、電纜網(wǎng)絡(luò)的電容電流二、電纜網(wǎng)絡(luò)的接地故障三、不宜降低電纜的絕緣水平1.IEC對電纜額定電壓的規(guī)定2.GB對電纜額定電壓的規(guī)定3.綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)第九節(jié) 不同接地方式下中壓電網(wǎng)的運(yùn)行特性一、一個(gè)常見的對照表二、中壓電網(wǎng)的內(nèi)部過電壓1.中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)2.中性點(diǎn)諧振接地電網(wǎng)三、對表5－4的商榷四、發(fā)展前景第十節(jié) 中壓電網(wǎng)接地方式對低壓配電系統(tǒng)的影響一、低壓配電系統(tǒng)的接線方式1.TN型低壓配電系統(tǒng)2.TT型低壓配電系統(tǒng)3.IT型低壓配電系統(tǒng)二、中壓電網(wǎng)不同接地方式對低壓系統(tǒng)安全的影響1.小電流接地方式情況下安全2.大電流接地方式情況下危險(xiǎn)……第六章 高壓電力系統(tǒng)諧振接地問題第七章 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)諧振接地第八章 諧振接地方式的優(yōu)化第九章 諧振接地方式實(shí)施技術(shù)第十章 諧振接地系統(tǒng)的參數(shù)測量與計(jì)算第十一章 消弧線圈的異常動(dòng)作及損壞原因分析第十二章 諧振接地系統(tǒng)的內(nèi)部過電壓及防止措施第十三章 諧振原理在電力系統(tǒng)中的其他應(yīng)用

章節(jié)摘錄

　　第一章　電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式概論　　第一節(jié)　導(dǎo)言　　電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式是一個(gè)綜合性的技術(shù)問題，它與系統(tǒng)的供電可靠性、人身安全、設(shè)備安全、絕緣水平、過電壓保護(hù)、繼電保護(hù)、通信干擾（電磁環(huán)境）及接地裝置等問題有密切的關(guān)系。　　電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式是人們防止系統(tǒng)事故的一項(xiàng)重要應(yīng)用技術(shù)，具有理論研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)密切結(jié)合的特點(diǎn)，因而是電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的技術(shù)基礎(chǔ)?！　‰娏ο到y(tǒng)中性點(diǎn)接地方式主要是技術(shù)問題，但也是經(jīng)濟(jì)問題。在選定方案的決策過程中，應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，全面考慮，使系統(tǒng)具有更優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，避免因決策失誤而造成不良后果?！　『喲灾?，電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式是一個(gè)系統(tǒng)工程問題?！　∵@個(gè)問題涉及面廣，在處理時(shí)必須深入調(diào)查研究，認(rèn)真集思廣益，與時(shí)俱進(jìn)，全面考量，做到心中有數(shù)?！　≈行渣c(diǎn)接地方式與電力系統(tǒng)中最常見的單相接地故障關(guān)系密切。研究中性點(diǎn)接地方式的目的，主要在于正確認(rèn)識和恰當(dāng)處理頻發(fā)的單相接地故障，并將其不良后果降到最低限度，這樣才能提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行績效，使效益投資比更高，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用更低?！　±碚摲治龊烷L期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，遵循電壓、電流互換特性這一基本理念，處理不同電壓等級電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式問題，均可獲得滿意的結(jié)果。對于高壓、超高壓和特高壓電力系統(tǒng)而言，主要矛盾是限制工頻電壓升高和內(nèi)部過電壓，以降低電力設(shè)備的絕緣水平；對于中壓電力系統(tǒng)來說，則主要是限制單相接地故障電流的危害性問題?！　‘?dāng)代科學(xué)進(jìn)步很快，技術(shù)創(chuàng)新層出不窮，明顯變化的負(fù)荷特性對電能質(zhì)量提出了更加嚴(yán)格的要求，同時(shí)中壓電力系統(tǒng)與廣大用戶的關(guān)系密切；另一方面，高壓、大容量發(fā)電機(jī)的事故后果極嚴(yán)重，隨著接地繼電保護(hù)技術(shù)難題的攻克，為這些迫切性問題的解決提供了現(xiàn)實(shí)的可能性，也為推廣諧振接地方式創(chuàng)造了十分有利的條件。　　

編輯推薦

　　《電力系統(tǒng)諧振接地（第2版）》內(nèi)容理論聯(lián)系實(shí)際，對電力系統(tǒng)的發(fā)展和城鄉(xiāng)電網(wǎng)的建設(shè)改造具有實(shí)用與參考價(jià)值，可供電力系統(tǒng)中從事設(shè)計(jì)、運(yùn)行、安裝、檢修、試驗(yàn)、制造的科研、工程技術(shù)人員及有關(guān)管理人員閱讀，亦可供大專院校有關(guān)專業(yè)的師生參考。

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