[发明专利]一种配网中性点接地方式改造人身安全精确评估方法

说明书

本发明涉及配网中性点不同接地方式下的人身安全评估，具体是一种配网中性点接地方式改造人身安全精确评估方法，包括建立故障点接地极模型，求出故障点的接地电阻；根据故障点的接地电阻计算出故障点的入地电流；将入地电流作为激励施加于故障点接地极模型，求出故障点的电位分布，得出故障点的跨步电位差和接触电位差；根据配网中性点接地方式，确定人身安全评估原则；根据人身安全评估原则，针对故障点的电位分布进行人身安全评估和决策。本发明通过小电阻接地方式改造的背景，对小电阻接地系统单相接地故障的跨步电位差分布进行了仿真分析，从而为小电阻改造过程中绝缘水平选择、避雷器选型以及人身安全防护提供理论支撑与技术指导。

技术领域

本发明涉及配网中性点不同接地方式下的人身安全评估，具体是一种配网中性点接地方式改造人身安全精确评估方法。

背景技术

在电力系统中，变电站内部接地故障发生时接地装置的接触和跨步电位差已有相关的规定，但对于站外输电线路发生故障时，由于发生中间接地故障的情况多，因此而对故障点的接触跨步电位差未作涉及，只是对架空线路和电缆的接地装置作了相关要求。近年来由于配网电缆化率的提高，配网电容电流骤增，中性点改造的需求日益突出。由于配网线路贯穿人口密集区的情况日益增多，很有必要分析不同中性点接地方式下故障点周围的人身安全情况。

针对上述问题，众多学者开展了不同中性点接地方式下故障点周围人身安全情况的研究。典型的评估方法有：现场试验法、仿真法等。现场试验法为最直接的评估方法，目前学者通过现场配网线路认为进行金属接地、弧光接地，或者使配网线路经过横担接地来测试接地点附近的电压分布和跨步电位差，但存在试验代价高、一次接线存在人身风险、评估类型有限等诸多缺点，工程可行性不大。仿真法多采用有限元法建立接地点有限元模型，注入电流进行电位分布计算，但存在电流计算不准确、故障设备接地点模型不全等缺点，导致无法对配网线路各种导线接地故障、杆塔接地故障、配变接地故障等状况进行综合评估。现场运行经验表明，配电线路设备众多，危及人身安全的接地故障点主要为线路断线坠地、线路经杆塔接地以及配变内部单相接地故障，若采用试验的方法对以上三种情形进行评估，需要耗费大量的人力物力，而传统的两种评估方法均无法完全满足实际需求。

因此，有必要开发一种精确的配网接地方式改造下人身安全性的评估方法。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供了一种配网中性点接地方式改造人身安全精确评估方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种配网中性点接地方式改造人身安全精确评估方法，所述评估方法包括：

步骤一，建立故障点接地极模型，求出故障点的接地电阻；

步骤二，根据故障点的接地电阻计算出故障点的入地电流；

步骤三，将入地电流作为激励施加于故障点接地极模型，求出故障点的电位分布，得出故障点的跨步电位差和接触电位差；

步骤四，根据配网中性点接地方式，确定人身安全评估原则；

步骤五，根据人身安全评估原则，针对故障点的电位分布进行人身安全评估和决策。

进一步的，在所述步骤一中，建立人身安全评估所需的基本故障模型，所述故障点接地极模型包括架空导线坠地模型、绝缘导线坠地模型、导线经水泥杆塔接地模型、配变台区高压侧接地模型、土壤电阻率三层模型；特别的，对于配变台区高压侧接地模型，配变台区或者环网柜都可适用，且由于处于人流密集区，是评估的重要因素之一。

进一步的，在所述步骤一中，对接地极进行基于有限元法的网格剖分，注入激励电流，求出接地极的电阻值。