《配電網(wǎng)單相接地故障選線研究》6900字（論文）

②中性點經(jīng)消弧線圈接地方式的不足*過補(bǔ)償難以有效補(bǔ)償接地電容電流，而一些頻率比較高的電流和點阻電流仍能維持接地點的連續(xù)電弧，但不能有效滅弧。*消弧線圈跟蹤調(diào)整的欠補(bǔ)償方式，當(dāng)系統(tǒng)的運行方式變化時，難以很好地跟蹤從而導(dǎo)致產(chǎn)生一定的諧振過電壓。*當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，故障線路與非故障線路測得的零序電流大小和方向一樣，故障選線的難度比較大。采用消弧消諧器當(dāng)發(fā)生單相間歇性電弧接地故障時，在母線處為接地相建立一個穩(wěn)定的金屬接地點，使故障接地點處的電弧易于熄滅，并在短延時后將人工接地點切除，如果人為接地點被切斷后再次發(fā)生電弧接地故障，則為永久電弧接地。當(dāng)人工接地點再次投入運行時，人工接地點不會斷開，并發(fā)出報警信號。不足:無論單相接地故障是否為金屬性接地，由于人為制造金屬性接地點,都將使非故障相對地電壓升高倍,對設(shè)備絕緣有一定影響。但是并未實質(zhì)上減小接地故障點電流(僅僅是旁路接地故障點)，若系統(tǒng)對地電容較大，則人為接地點切斷后，接地故障點容易重燃電弧。中性點小電阻接地（大電流接地）中性點經(jīng)小電阻接地的供電可靠性比較低：當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時，會形成短路回路，形成穩(wěn)定的短路電流，不會產(chǎn)生間歇性電弧過電壓問題。但由于單相接地故障短路電流大，保護(hù)必須切斷故障線路。單相接地故障EMTP仿真根據(jù)電容電流方向來進(jìn)行選線原理：非故障線路測得的零序電流為自身對地電容電流，方向為母線→線路。故障線路測得的零序電流是總電容電流減去自身對地電容電流（即其他非故障設(shè)備對地電容電流之和，方向為線路→母線）建立仿真模型如下圖所示35kV配電網(wǎng)中性點經(jīng)消弧線圈（電感為1393mH，電阻為44歐姆）接地系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力經(jīng)母線分配至支路，母線上共有4條架空配電線路分別記為（線路1至線路4，長度分別為20km，12km，16km，10km），線路末端所帶負(fù)載電阻相同，均設(shè)為1470歐姆，電感為1101mH），其中設(shè)置線路1中B相（t=0s時相位角為0）發(fā)生單相接地故障，接地故障發(fā)生在t=0.004s，線路單相接地電阻，接地電阻為20歐姆，由于非故障相電壓升高，在0.03s發(fā)生A相接地（總仿真時長0.1s）。模型的參數(shù)為圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s11架空線路的參數(shù)圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s12負(fù)載的參數(shù)圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s13單相接地故障模型通過圖可以看出第一條線路發(fā)生接地故障，所有節(jié)點的同一時間電流仿真圖如下:圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s141號節(jié)點電流在0.06s時，1號節(jié)點A相電流是47.475，B相電流是-84.175，C相的電流是11.001。圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s152號節(jié)點電流在0.06s時2號節(jié)點A相的電流為48.64，B相的電流為-46.166，C相的電流為10.962。圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s163號節(jié)點電流在0.06s時3號節(jié)點A相電流為50.802，B相電流為-44.284，C相電流為2.5227。 圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s174號節(jié)點電流在0.06s時4號節(jié)點A相電流為52.342，B相電流為-42.924，C相電流為-3.0436。在波形圖穩(wěn)定之后來計算零序電流零序電流的計算方式為三相電流的總和：I同一仿真時間的電流：經(jīng)計算得到1號節(jié)點的零序電流是-25699，2號節(jié)點的零序電流為13.436，3號節(jié)點的零序電流為9.0407，4號節(jié)點的零序電流為6.3744.電流的正負(fù)表示電流的方向，所以1號節(jié)點的電流方向和其他三路的方向是相反的，可以判斷出1號節(jié)點發(fā)生了接地故障。根據(jù)零序電流的大小來選線當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時，故障線路的零序電流會升高可根據(jù)這一特性來選出故障線路。下圖是1號節(jié)點和2號節(jié)點的最大電流圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s181號節(jié)點電流波形圖在50ms時1號節(jié)點A相電流為-49.833，B相電流為86.42，C相電流-6.2608。圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s192號節(jié)點電流波形圖在50ms時2號節(jié)點A相電流為-50.536，B相電流為44.599，C相電流-9.8759。圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s1103號節(jié)點電流波形圖在50ms時3號節(jié)點A相電流為-49.598，B相電流為48.462，C相電流-4.1254。圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s1114號節(jié)點電流波形圖在50ms時4號節(jié)點A相電流為-51.543，B相電流為43.971，C相電流1.1638。在波形圖穩(wěn)定之后來計算零序電流零序電流的計算方式為三相電流的總和：I所以從仿真圖中可以得出1號節(jié)點的零序電流為11.912，2號節(jié)點的零序電流為-11.663，3號節(jié)點零序電流為-8.2614，4號節(jié)點的零序電流為-8.7538.節(jié)點1所在線路的零序電流為（11.912）遠(yuǎn)大于其他三條線路的零序電流（-11.663-8.2614-8.7538）。故障線路電壓升高為倍，零序電流也會增大，節(jié)點1所在的線路為故障線路?？偨Y(jié)我們知道在單相接地故障時會出現(xiàn)大量的故障信息，我們要能夠從這些信息中分析出有用的信息。并通過這些信息來解決配電網(wǎng)單相接地故障選線問題，這一問題很長一段時間都無法完美解決。在中性點經(jīng)消弧線圈中，消弧線圈大都采用過補(bǔ)償，以至于電流變化更小，無法通過對穩(wěn)態(tài)量識別進(jìn)行選線，難以區(qū)分故障線路與非故障線路，而暫態(tài)過程中電流所含的信息差異遠(yuǎn)高于穩(wěn)態(tài)時所含的信息，用包含暫態(tài)信息的數(shù)據(jù)作為選線判據(jù)能夠不受消弧線圈的影響。因此，可以通過研究分析暫態(tài)信息的變化來實現(xiàn)故障選線[5]。對實時性需求較低的低壓配電網(wǎng)單相接地故障選線是一種實用的有益嘗試。傳統(tǒng)的選線方法無法準(zhǔn)確快速的進(jìn)行故障定位和故障選線，通過對零序電流的大小和反向進(jìn)行分析和仿真可以看出這樣選線快而準(zhǔn)而且不受其他因素的影響，是對傳統(tǒng)選線的補(bǔ)充。

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