电力系统的制作方法

本实用新型涉及，尤其涉及一种电力系统。

背景技术：

电力系统中包括有多种电气设备，例如断路器等。为保证电力系统的稳定运行，在电力系统设计过程中，需要考虑各个电气设备的绝缘能力。各个电气设备均具有绝缘耐受压参数，在电力系统设计中需要根据电力系统的绝缘等级选择适合的电气设备。然而，电气设备的绝缘耐受压参数表征的是在海拔1000m状态下电气设备的绝缘能力。当海拔增加时，由于空气稀薄气压低等因素，会造成空气绝缘强度减弱，电气设备外绝缘水平降低。因此，电力系统设置在高海拔地区时，已经不能应用在低海拔状态下选取的电气设备。

相关技术中，解决高海拔绝缘问题，多采用加强绝缘方式，即加强高压电器外绝缘、增大爬距等来满足外绝缘要求，例如，采用24kV开关柜或进口空气绝缘柜。

然而，相关技术中，针对不同的海拔高度需要特殊订制相应的电气设备，致使电气设备的非标化严重，同时整体配置的安全距离也需要做相应调整。致使设计复杂、造价增加、运行维护困难。

需要说明的是，在上述背景技术部分实用新型的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电力系统及设计方法，以解决相关技术中，针对不同的海拔高度需要特殊订制相应的电气设备，致使电气设备的非标化严重，同时整体配置的安全距离也需要做相应调整。致使设计复杂、造价增加、运行维护困难的技术问题。

本实用新型的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本实用新型的实践而习得。

根据本实用新型的一方面，提供一种电力系统设计方法，所述电力系统包括标准化设计的电气设备，所述方法包括：

将所述电力系统的中性点通过一电阻与接地端连接；

根据所述电力系统的海拔高度提供一过电压保护器，所述过电压保护器用于保护所述电气设备。

在本公开的一种示例性实施例中，根据所述电力系统的海拔高度提供一过电压保护器，包括：

根据所述电力系统的海拔高度，结合所述电气设备的绝缘耐受压参数获取所述过电压保护器的极限残压值；

根据所述电力系统的最大电压值获取所述过电压保护器运行电压；

根据所述过电压保护器的极限残压值和运行电压提供所述过电压保护器。

在本公开的一种示例性实施例中，根据所述电力系统的海拔高度，结合所述电气设备的绝缘耐受压参数获取所述过电压保护器的极限残压值，包括：

根据所述电力系统的海拔高度获取所述电气设备绝缘耐受电压的海拔修正系数；

根据公式V1＝V2/K1/K2，计算所述极限残压值，其中V1为所述极限残压值，V2为所述电气设备的绝缘耐受压参数，K1为所述海拔修正系数，K2为残压修正系数。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电阻为10-20欧姆。

在本公开的一种示例性实施例中，所述过电压保护器包括避雷器。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电气设备包括断路器。

根据本实用新型的一方面，提供一种电力系统，所述电力系统包括标准化设计的电气设备，所述电力系统还包括：

中性点，通过一电阻与接地端连接；

过电压保护器，与所述电气设备连接，用于保护所述电气设备。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电阻为10-20欧姆。

在本公开的一种示例性实施例中，所述过电压保护器包括避雷器。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电气设备包括断路器。

在本公开的一种示例性实施例中，所述电气设备应用于海拔为4700m地区，所述断路器的绝缘耐受压为72KV，所述避雷器的型号为HY5WZ2-12/32.4。

本实用新型提出一种电力系统及设计方法，所述电力系统包括标准化设计的电气设备，电力系统设计方法包括：将所述电力系统的中性点通过一电阻与接地端连接；根据所述电力系统的海拔高度提供一过电压保护器，所述过电压保护器用于保护所述电气设备。本公开提供的电力系统设计方法将所述电力系统的中性点通过一电阻与接地端连接，当电力系统过电压时，电力系统可以自动跳闸，从而降低过电压危害、降低电力系统的绝缘等级；同时通过过电压保护器可以保护电气设备。本公开提供的电力系统一方面可以满足绝缘等级，另一方面，该电力系统采用标准化设计的电气设备，并且不需要加强绝缘设置，因而其运营维护简单、成本较低。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开电力系统设计方法一种示例性实施例的流程图；

图2为本公开电力系统设计方法另一种示例性实施例的流程图；

图3为本公开电力系统一种示例性实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本实用新型将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

本示例性实施例提供一种电力系统设计方法，所述电力系统包括标准化设计的电气设备，如图1所示，为本公开电力系统设计方法一种示例性实施例的流程图，所述方法包括：

步骤S1：将所述电力系统的中性点通过一电阻与接地端连接；

步骤S：根据所述电力系统的海拔高度提供一过电压保护器，所述过电压保护器用于保护所述电气设备。

其中，“标准化设计的电气设备”是指，电力系统在设计时不考虑海拔对电气设备绝缘特性的影响，将电气设备的绝缘耐受压参数考虑为实际绝缘耐受压值。

本示例性实施例提出一种电力系统及设计方法，所述电力系统包括标准化设计的电气设备，电力系统设计方法包括：将所述电力系统的中性点通过一电阻与接地端连接；根据所述电力系统的海拔高度提供一过电压保护器，所述过电压保护器用于保护所述电气设备。本公开提供的电力系统设计方法将所述电力系统的中性点通过一电阻与接地端连接，当电力系统过电时，电力系统可以自动跳闸，从而降低过电压危害、降低电力系统的绝缘等级；同时通过过电压保护器可以保护电气设备。本公开提供的电力系统一方面可以满足绝缘等级，另一方面，该电力系统采用标准化设计的电气设备，并且不需要加强绝缘设置，因而其运营维护简单、成本较低。

以下对上述步骤进行详细说明：

本示例性实施例中，如图2所示，为本公开电力系统设计方法另一种示例性实施例的流程图。根据所述电力系统的海拔高度提供一过电压保护器，可以包括：

步骤S11：根据所述电力系统的海拔高度，结合所述电气设备的绝缘耐受压参数获取所述过电压保护器的极限残压值；

步骤S12：根据所述电力系统的最大电压值获取所述过电压保护器运行电压；

步骤S13：根据所述过电压保护器的极限残压值和运行电压提供所述过电压保护器。

本示例性实施例中，步骤S11：根据所述电力系统的海拔高度，结合所述电气设备的绝缘耐受压参数获取所述过电压保护器的极限残压值，可以包括：根据所述电力系统的海拔高度获取所述电气设备绝缘耐受电压的海拔修正系数；根据公式V1＝V2/K1/K2，计算所述极限残压值，其中V1为所述极限残压值，V2为所述电气设备的绝缘耐受压参数，K1为所述海拔修正系数，K2为残压修正系数，残压修正系数K2可以选取1.4。其中，根据所述电力系统的海拔高度获取所述电气设备绝缘耐受电压的海拔修正系数，可以根据公式K1＝e^{m(H-1000)/8150}获取，其中，H为海拔；m＝1用于工频、雷电冲击和相间操作冲击电压；m＝0.9用于纵绝缘操作冲击电压；m＝0.75用于相对地操作冲击电压。

本示例性实施例中，步骤S12：根据所述电力系统的最大电压值获取所述过电压保护器运行电压，可以包括：根据公式U1＝0.8*U2获取，其中，U1为过电压保护器的运行电压，U2为电力系统的最大电压值。

本示例性实施例中，步骤S13：根据所述过电压保护器的极限残压值和运行电压提供所述过电压保护器，可以包括：选取一过电压保护器型号，使其残压值小于极限残压值V1，并且使其额定电压大于运行电压U1。

本示例性实施例中，所述电阻可以为10-20欧姆。当电阻可以为10-20欧姆时，该电力系统属于低电阻接地，在低电阻接地模式下，电力系统对电气设备的绝缘能力要求较低。从而可以进一步降低电力系统的绝缘等级。

在电力系统运行时，作用于电气设备的过电压主要包括：电力系统正常运行时的持续运行电压、来自系统外部的雷电过电压以及来自电力系统内部的操作过电压。

本示例性实施例中，所述过电压保护器可以为避雷器；所述电气设备可以为断路器。本示例性实施例以避雷器和短路器为例进行说明。其中，避雷器可以针对来自系统外部的雷电过电压。断路器可以选取普通12KV断路器，12KV断路器的绝缘耐受压为72KV。以下对在海拔为4700m地区的电力系统设计进行说明。

在海拔为4700m的地区，上述断路器的海拔修正系数K1＝e^{1(4700-1000)/8150}＝1.57。其中，由于避雷器可以针对来自系统外部的雷电过电压，因此m取1。根据上述计算极限残压值公式V1＝V2/K1/K2可以得出：限残压值V1＝V2/K1/K2＝72/1.57/1.4＝34.12KV。获取电力系统的最大电压值为12KV，根据上述计算运行电压公式U1＝0.8*U2＝9.6KV。从而可以根据设备手册选择电站型复合绝缘金属氧化物避雷器HY5WZ2-12/32.4对断路器进行保护，其中，该HY5WZ2-12/32.4型避雷器的额定电压为12KV，残压值为32.4KV。

应该理解的是，电气设备还可以为其他电气设备，过电压保护器还可以为其他过电压保护器，上述海拔修正系数公式中的m可以根据过电压保护器的针对对象选取，这些都属于本公开的保护范围。

本示例性实施例还提供一种电力系统，如图2所示，为本公开电力系统一种示例性实施例的结构示意图。所述电力系统包括标准化设计的电气设备1，所述电力系统还包括：中性点2和过电压保护器3。中性点2通过一电阻R与接地端GND连接；过电压保护器与所述电气设备连接，用于保护所述电气设备。

本示例性实施例中，所述电阻可以为10-20欧姆。

本示例性实施例中，所述过电压保护器可以包括避雷器。

本示例性实施例中，所述电气设备可以包括断路器。

本示例性实施例提供的电力系统与上述的电路系统设计方法具有相同的技术特征和工作原理，上述内容已经做出详细说明，此处不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。