船舶中壓電力系統(tǒng)中性點接地與過電壓研究.pdf

1、電力系統(tǒng)中性點接地方式的選擇是一個綜合性的課題，正確的接地方式的選擇具有越來越重要的實際意義。因為它直接影響到供電可靠性、線路與設(shè)備的絕緣水平、繼電保護、通信和信號系統(tǒng)的電磁干擾等方面。
　　 近年來隨著船舶業(yè)的蓬勃發(fā)展，船舶負荷不斷增加，船舶中壓電力系統(tǒng)的運用越來越廣泛。傳統(tǒng)的440V船舶電力系統(tǒng)采用的是中性點不接地的方式，該種接地方式在發(fā)生單相接地故障時可能產(chǎn)生穩(wěn)定的或間歇性的電弧，不利于抑制系統(tǒng)過電壓[2]。而在船舶中壓電

2、力系統(tǒng)中，中高壓發(fā)電機的廣泛應(yīng)用，特別是在船舶上大量采用電纜線路，使得系統(tǒng)電容電流大幅度增加，使得諧振過電壓和弧光接地過電壓問題更為突出，而且中高壓發(fā)電機的絕緣要求非常高，很顯然傳統(tǒng)的中性點不接地的運行方式不再適合于船舶中壓電力系統(tǒng)中，所以選擇一種適用于船舶中壓電力系統(tǒng)的中性點接地方式至關(guān)重要。
　　 本論文從電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓的角度出發(fā)，尋求合理的中性點接地方式。論文的主要工作包括：介紹電力系統(tǒng)中常見的幾種中性點接地方式，從適

3、用范圍、經(jīng)濟性等方面進行綜合比較。介紹船舶中壓電力系統(tǒng)的構(gòu)架以及內(nèi)部過電壓問題；在PSCAD/EMTDC中建立仿真模型，確定變壓器的模型，線路的模型并確定主要的模型參數(shù)。在對中性點經(jīng)高阻接地的系統(tǒng)進行相應(yīng)的仿真時，根據(jù)現(xiàn)有的系統(tǒng)參數(shù)，通過理論計算得出合適的接地電阻的阻值，確定接地參數(shù)。為實際的船舶中壓電力系統(tǒng)的接地設(shè)備選型提供理論參考；對鐵磁諧振過電壓進行仿真分析。鐵磁諧振過電壓的種類很多，主要是對PT諧振過電壓和斷線諧振過電進行仿真分

4、析。分別在三種不同的中性點接地方式下(中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地、中性點經(jīng)高阻接地)進行仿真分析。從仿真結(jié)果可知，中性點經(jīng)高阻接地能快速、有效地抑制PT諧振過電壓和斷線諧振過電壓；對弧光接地過電壓進行仿真分析。在實際運行中，主要是間歇性弧光接地過電壓，故本文僅是針對間歇性弧光接地過電壓進行仿真分析。實際運行中的數(shù)據(jù)顯示，根據(jù)工頻理論分析得出的過電壓值更接近實際值，故本文在工頻電弧模型上搭建典型模型。分別在三種不同的中性點接地方式

5、下(中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地、中性點經(jīng)高阻接地)進行仿真分析。從仿真結(jié)果可知，由于高阻值電阻能快速、有效地泄放系統(tǒng)能量，使得電弧不易重燃，對弧光接地過電壓有明顯的抑制作用。
　　 結(jié)合本論文的理論計算和仿真分析，中性點經(jīng)高阻接地的方式適用于船舶中壓電力系統(tǒng)。該種接地方式可以將故障電流控制在允許的范圍內(nèi)，并且能有效抑制系統(tǒng)過電壓。當發(fā)生事故時，能將事故的范圍降低到最小范圍，將事故可能造成的損失降低到最小的程度，保證供電可