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《小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
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網(wǎng)成都供電公司當小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相故障接地時，由于故障點電流小，能夠持續(xù)地運行一定時間，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)模的擴大，當小電流接地系統(tǒng)單相接地故障時，既快乂準地選出發(fā)牛.接地的故障線路變得越來越重要。木文首先簡要論述了小電流接地系統(tǒng)的特點，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引言隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，電力客戶對供電的質(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)又稱作屮性點非有效接地系統(tǒng)，包括屮性點不接地、屮性點經(jīng)消弧線圈接地以及中性點經(jīng)高阻接地三種類型，其中中性點不接地和經(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。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)地運行一定時間，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］。但是隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，配網(wǎng)的規(guī)模越來越大，電容性電流也不斷增大，單相接地時的故障電流同樣隨著增加。若較長時間的帶故障運行，尤其是間歇性的弧光接地故障，在繼續(xù)運行的過程中會產(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，導致事故擴大，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)生單相故障時的現(xiàn)象分析2.1中性點不接地系統(tǒng)當電網(wǎng)正常運行時，三相電壓矢量之和為0，三相對地電容電流之和也為0,用三個等值電容來代表每相線路對地的分布電容。當發(fā)生單相接地故障時，如八相發(fā)生接地故障，則A相對地電壓值為零，其對地分布電容短路，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，在正常運行線路產(chǎn)生的零序電流等于此線路整體的對地電容電流，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、有線路對地電容電流之和，流向為由線路指向母線;且流過電機的零序電流僅僅為電機自身的非故障相對地電容電流之和。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，因中性點處電感性線圈的作用，當線路發(fā)生單和接地故障時，電流的分布情況也有所不同。在故障處流過的電流中就會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)對地電容電流，由于消弧線圈
6、與系統(tǒng)對地電容電流相位差為，故障電流則會因其補償而減小。綜上所述，在經(jīng)過該方式過補償后，單相故障接地電流幅值會顯著減小，可能與正常線路的零序電流幅值和當，甚至在實踐中經(jīng)常出現(xiàn)單相故障接地線路的零序電流小于正常運行時的零序電流，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經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，故接地點的電容電流具有周期性振蕩的特點。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10kV小電流接地配網(wǎng)系統(tǒng)。圖3_1為中性點經(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、號為Ll、L2、L3、L4和L5,線路各序參數(shù)如表3-1所示，線路長度依次為42、38、39、31和39,負荷分別設(shè)為1MW、0.2MW、2MW、2MW和2MW。假設(shè)系統(tǒng)在0.04s時在線A相1處發(fā)生單相接地故障。在中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，按照110%過補償考慮。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，對零序電流幅值比較法、零序電流比相法、首半波法進行了仿真分析，比較了各種方法的特點和適用范圍。(1)零序電流幅值比較法。中性點不接地系統(tǒng)在發(fā)生
8、單相接地故障時，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
