谐振接地系统单相故障仿真与分析-论文.pdf

《谐振接地系统单相故障仿真与分析-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第30卷第7期电力科学与工程Vo1．30．Nn7212014年7月ElectricPowerScienceandEngineeringJu1．，2014谐振接地系统单相故障仿真与分析吴丽娜，刘观起(华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003)摘要：中性点谐振接地是我国配电网广泛采用的接地方式。针对谐振接地系统中最常发生的单相接地故障，在Matlab的Simulink仿真环境下搭建仿真模型。并针对10kV系统在不同故障距离、不同故障初相角以及不同过渡电阻情况下的单相接地故障做了大量仿真，对比分析了相应稳态特征量和暂态特征量的变化规律。仿真结果表明，不同故障距离、不同故障

2、初相角和不同过渡电阻对稳态及暂态过程均有不同程度的影响。仿真分析为进一步进行谐振接地系统单相接地故障的故障选线和测距提供了理论依据。关键词：谐振接地系统；单相接地故障；消弧线圈；仿真模型中图分类号：TM73文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1672—0792．2014．07．005能量法等“。近年来，有不少学者在研究应用0引言小波理论实现故障选线，提出了不少分析方法，如离散小波变换法、小波包分析法以及基于小波中性点非直接接地系统，即变压器或发电机变换的暂态零序电流比较法等，而这些选线方法的中性点不直接接地系统，因短路电流小，又称的灵敏度和可靠性受故障距离、故障

3、前初相角、小电流接地系统。小电流接地系统接地方式主要过渡电阻等因素的影响较大。研究在这些因素包括3种，即中性点不接地、谐振接地(中性点变动时谐振接地系统单相故障的稳态特征和暂态经消弧线圈接地)和中性点经电阻接地⋯。从目特征可为配电网谐振接地系统单相故障选线提供前我国的配电网分布及发展规划情况看，谐振接依据，目前国内外相关这方面的研究较少。地方式在这3种接地方式中占有重要地位，是我国配电网主要的接地方式。1谐振接地系统单相故障的特点小电流接地系统单相接地故障时，相间电压仍保持对称，接地电流小，仅为线路及设备的电谐振接地方式，即将一个电感(通常称作消容电流，不影响对负荷的供电，允许

4、继续运行弧线圈)接人到中性点和大地之间。当系统发生1～2h，在我国3～66kV配电网中得到广泛应用。单相接地故障时，消弧线圈的电感电流对系统接但是系统中非故障相对地电压升高，当故障持续地电容电流进行有效补偿，使流过接地点的电流时间过长时容易破坏电网薄弱环节处的绝缘，从减小，有助于熄灭残余电流的接地电弧，防止电而形成两点或多点接地短路，破坏系统的安全稳弧进一步扩散。同时由于消弧线圈的补偿作用，定运行。运行人员应及时找到故障线路及故障发使恢复电压的幅值和初速度降低，抑制了电弧的生点，并予以切除。尤其对于谐振接地系统，由重燃及弧光接地过电压的产生，防止系统由单相于消弧线圈的补偿作用，

5、使得发生单相故障时故短路故障进一步发展为更加严重的多相或相间短障线路的电流幅值很小且方向不确定，增大了故路故障，使系统的供电可靠性得到提高。障选线的难度。目前谐振接地系统的选线方法有当系统发生单相故障时，在中性点加设消弧五次谐波分量法、残流增量法、有功分量法以及线圈，补偿接地电容电流，可有效防止发生弧光收稿日期：2013—12—20。作者简介：吴丽娜(1989一)，女，硕士研究生，研究方向为电力系统分析、运行与控制，E—mail：wlnlovely@126．com。22电力科学与_T程2014拄间歇过电压。按规程规定，在各级电压网络中，行方式发生变化导致系统的容性无功电流分量减

6、当系统的电容电流超过一定数值(22～66kV电小时，可能恰好又变为完全补偿，因此也很少采网超过1OA；10kV电网超过20A；3～6kV电网用欠补偿方式进行补偿。超过30A)时就应装设消弧线圈。过补偿即电感电流，大于电容电流，的补偿在谐振接地系统中，单相故障时的电流分布方式。相比前两种方式，过补偿的优势是不会产如图1所示，由于在电源的中性点接人了消弧线生串联谐振过电压。即使电网扩大，对地电容电圈，当线路A相接地以后，相比中性点不接消弧流有所增加，依然留有补偿裕度，所以过补偿是线圈，电容电压的大小和分布都不变，但在接地实际系统广泛采用的补偿方式，过补偿度一般取点增加了一个电感分量

7、的电流，因此，从接地点5％～8％流回的总电流为I：Ic+2仿真模型的搭建式中：j为全系统的对地电容电流；I为流过消弧线圈的电感电流，若用L表示电感，则在MATLAB中建立谐振接地系统的仿真模型如图2所示，系统频率设为50Hz，微分方程解算=方法采用odel5，该方法对求解病态方程效果良好。仿真开始时间为0，结束时间为0．2S，其他仿真参数都选默认值。系统采用无穷大电源，变压器采用Three—phaseTransforlner(TwoWindings)模型，变比为38．5／10．5kV，YY连