[发明专利]一种含电缆出线变电站站内接地短路分流系数取值方法

说明书

本发明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＝0.450‑0.364X，其中，X为电缆线路所占比例。本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

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。

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。

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。

申请号为CN202110012517.2的发明针对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。

发明内容

本发明针对现有技术不足，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。

本发明采用的技术方案：

本发明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：

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；

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)；