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《小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線方法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線方法研究余樂吳月國(guó)網(wǎng)成都供電公司當(dāng)小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相故障接地時(shí)，由于故障點(diǎn)電流小，能夠持續(xù)地運(yùn)行一定時(shí)間，有助于提升配網(wǎng)供區(qū)供電的穩(wěn)定性和可靠性，在我國(guó)低壓配電網(wǎng)中，這一方法得到了極其廣泛的推廣。不過隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，當(dāng)小電流接地系統(tǒng)單相接地故障時(shí)，既快乂準(zhǔn)地選出發(fā)牛.接地的故障線路變得越來越重要。木文首先簡(jiǎn)要論述了小電流接地系統(tǒng)的特點(diǎn)，利用Simulink搭建了10kV小電流接地系統(tǒng)，仿真分析丫其發(fā)生單相接地故障時(shí)各種選線方法的結(jié)果。最后結(jié)合零序電流比幅法、零序電流比相法和首半波法提出了一種單相接
2、地故障的綜合選線方法。關(guān)鍵詞：小電流接地系統(tǒng);單相接地故障;Simulink仿真;綜合選線;1引言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，電力客戶對(duì)供電的質(zhì)量和可靠性的要求不斷提高，保障配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證客戶用電的連續(xù)可靠變得越來越重要。小電流接地系統(tǒng)又稱作屮性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)，包括屮性點(diǎn)不接地、屮性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地以及中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地三種類型，其中中性點(diǎn)不接地和經(jīng)消弧線圈接地是最常見的兩種小電流系統(tǒng)接地方式［1-4］。小電流接地系統(tǒng)只有供電可靠性高，安全性較高，系統(tǒng)受過電壓危害較低，通信系統(tǒng)受影響低等優(yōu)點(diǎn)。特別是由于小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單
3、相故障接地吋能夠持續(xù)地運(yùn)行一定時(shí)間，有助于提升配網(wǎng)供區(qū)供電的可靠性，因此電流接地系統(tǒng)廣泛在在中壓以及低壓配電網(wǎng)中［5］。但是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，配網(wǎng)的規(guī)模越來越大，電容性電流也不斷增大，單相接地時(shí)的故障電流同樣隨著增加。若較長(zhǎng)時(shí)間的帶故障運(yùn)行，尤其是間歇性的弧光接地故障，在繼續(xù)運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生過電壓，很容易引起系統(tǒng)中的各電氣設(shè)備出現(xiàn)新的故障點(diǎn)，導(dǎo)致事故擴(kuò)大，甚至破壞設(shè)備，造成人身傷亡。因此為了發(fā)現(xiàn)故障后如何既快又好處理故障，研究人員提出了各種小電流接地系統(tǒng)單相接地選線方法［7-11］，但在實(shí)際應(yīng)用中，現(xiàn)在的各種選線方法都存在
4、一定的缺陷。2小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相故障時(shí)的現(xiàn)象分析2.1中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)當(dāng)電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，三相電壓矢量之和為0，三相對(duì)地電容電流之和也為0,用三個(gè)等值電容來代表每相線路對(duì)地的分布電容。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，如八相發(fā)生接地故障，則A相對(duì)地電壓值為零，其對(duì)地分布電容短路，故障相A相產(chǎn)生的電容電流也為零;非故障和B、C兩相的相電壓升高為原來相電壓的倍B、C兩相的容性電流經(jīng)A相故障接地點(diǎn)流冋母線中。綜上所述，在發(fā)生單相接地故障的情況下，在正常運(yùn)行線路產(chǎn)生的零序電流等于此線路整體的對(duì)地電容電流，方向從母線流向線路;而故障線路零序電流為全系統(tǒng)所
5、有線路對(duì)地電容電流之和，流向?yàn)橛删€路指向母線;且流過電機(jī)的零序電流僅僅為電機(jī)自身的非故障相對(duì)地電容電流之和。理論上講，根據(jù)各線路始端流過的零序電流大小，即可判斷出發(fā)生單相接地故障的線路。2.2中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地就經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)來說，因中性點(diǎn)處電感性線圈的作用，當(dāng)線路發(fā)生單和接地故障時(shí)，電流的分布情況也有所不同。在故障處流過的電流中就會(huì)多一部分電感性分量，這一電感分量與之前產(chǎn)生的電容分量相互作用抵消，導(dǎo)致流過故障接地處的總電流變小，因而從流過單相接地故障處的總電流為：其中，為消弧線圈的電感電流，為全系統(tǒng)對(duì)地電容電流，由于消弧線圈
6、與系統(tǒng)對(duì)地電容電流相位差為，故障電流則會(huì)因其補(bǔ)償而減小。綜上所述，在經(jīng)過該方式過補(bǔ)償后，單相故障接地電流幅值會(huì)顯著減小，可能與正常線路的零序電流幅值和當(dāng)，甚至在實(shí)踐中經(jīng)常出現(xiàn)單相故障接地線路的零序電流小于正常運(yùn)行時(shí)的零序電流，造成選線失敗。因此，零序電流比幅法、電流比相法都不適用于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，故接地點(diǎn)的電容電流具有周期性振蕩的特點(diǎn)。3小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的MATLAB仿真3.1仿真模型本文利用Simulink搭建了一個(gè)10kV小電流接地配網(wǎng)系統(tǒng)。圖3_1為中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)井有5條出線，從上往下依次編
7、號(hào)為L(zhǎng)l、L2、L3、L4和L5,線路各序參數(shù)如表3-1所示，線路長(zhǎng)度依次為42、38、39、31和39,負(fù)荷分別設(shè)為1MW、0.2MW、2MW、2MW和2MW。假設(shè)系統(tǒng)在0.04s時(shí)在線A相1處發(fā)生單相接地故障。在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，按照110%過補(bǔ)償考慮。圖3-110kV小電流接地配網(wǎng)系統(tǒng)表3-1小電流接地配網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)3.2小電流接地系統(tǒng)選線方法仿真分析本章利用圖3-1所建配網(wǎng)模型，對(duì)零序電流幅值比較法、零序電流比相法、首半波法進(jìn)行了仿真分析，比較了各種方法的特點(diǎn)和適用范圍。(1)零序電流幅值比較法。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)在發(fā)生
8、單相接地故障時(shí)，其故障相的工頻零序電流比正常相的幅值大。該方法經(jīng)過測(cè)量和比較不同線路的零序電流幅值，并選擇幅值最大的線路作為故障線路。同吋也可以比較故障前的電容電流和故障后的線路零序電流幅值，有所變化的線路可確定為故障線
