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伴随着我国国民经济的持续发展,电力供需矛盾不断加剧,现行10kV配电网在供电能力等方面存在很多局限性。根据我国实际情况已论证,20kV电压技术上是可行的,经济上是优越的。中性点接地方式是20kV中压配电网升压改造过程中所面临的综合技术之一,它与升压改造过程中继电保护、相关设备的选型与投资预算、供电可靠性等都有很大的关系。配电网电压等级由10kV升至20kV后,应根据行业标准与原有10kV中压配电网的运行经验,并结合20kV系统的实际状况重新选择合理的中性点接地方式和相应继电保护措施。本文针对这一课题主要研究了以下内容：1.建立了20kV配电网的5种系统,既有电缆出线为主的负荷密度较高的城市电网,也有架空出线为主的负荷密度较低的农村电网。并根据变电站20kV侧出线类型,给出了不同电网结构的20kV配电网中性点接地方式的选择方案。2.研究了20kV配电网经中电阻接地系统的电阻阻值选取与继电保护改造问题。综合考虑过电压、继电保护、中电阻热容量、通讯干扰以及人身安全等多个因素,确定了电阻阻值的选取原则；基于PSCAD/EMTDC仿真计算,对各种20kV系统在一定的对地电容电流范围内进行了中电阻的阻值选取,并对中电阻的技术指标提出了要求；对20kV系统中性点经中电阻接地条件下的继电保护特性进行了研究,提出了改造方法。3.对于10kV升压改造为20kV的混合出线配电网,提出了应用新型灵活接地方式更合适。该方式下中性点设备由自动调谐的消弧线圈和灵活投切的接地电阻器并联而成,充分发挥消弧线圈补偿电容电流、提高单相接地故障自恢复概率的作用,以及电阻器抑制弧光接地过电压和谐振过电压等的作用,并通过投入电阻器产生足够的电流使在单相永久接地故障下实现可靠的变电所故障选线和线上的故障点定位。基于PSCAD/EMTDC仿真计算对灵活接地方式下的单相接地故障进行了数值计算分析,提出了中性点并联接地电阻选择范围在200Ω～1000Ω较合适,且随着系统对地电容电流的增加,合适的中性点并联高阻值也增加。以零序有功分量的大小和方向作为判据的故障选线方法,对接地故障电阻小于3000Ω左右的单相接地故障,可实现准确选线；并提出了零序电流有功增量作为判据的故障点定位方法在20kV配电网新型灵活接地系统下是可行的。