基于数学模式分析小电流接地系统单相接地故障的稳定状态

基于数学模型的小电流接地系统单相接地的故障稳态分析摘 要分析小电流接地系统的单相接地故障进行故障路线选择的重要依据以及采取其他继电保护措施;只完成了单相接地故障原理分析复杂的系统分解路线选择方法基于交换的原则帮助增加,本文进行了分解的稳定状态分析金属单相接地故障和非金属单相接地故障。关键字：单相接地故障;小电流接地系统;稳定状态分析1. 介绍此模板在MS Word 2000中创建，并保存为PC的“Word 97-20006.0 / 95 - RTF”，为作者提供准备其论文的电子版本所需的大多数格式规范。 所有标准纸张部件已经规定了三个原因：（1）在格式化单个纸张时的易用性，（2）自动符合电子要求，便于电子产品的同时或随后的生产，以及（3） 会议程序。 内置边距，列宽，行间距和类型样式; 在本文档中提供了类型样式的示例，并且以斜体类型，括号内，遵循示例来标识。 虽然提供了各种表格文本样式，但是没有规定一些组件，例如多层方程，图形和表格。 格式化程序需要创建这些组件，并结合以下适用的标准。2. 金属单相接地故障稳定状态分析A 断层的稳定状态分析中性点不接地系统不接地系统的中性点，如图1所示，是最简单的网络接线。 假设A相具有单相接地故障（金属短路），其接地电容短路，A相对地电压降为0，B和C两相电压对地电压上升为原来的3倍，电容电 电流也相应增加3倍，矢量关系如图2所示。图1简单网络示意图图2接地矢量图从图2可以知道地球是每个阶段电压:B和C 的故障分析有效值IB=IC=3UmC0 Um是相电压的有效值此时故障点的电流，它的有效值是即正常运行时三相接地电容电流的算术和。假设电网存在n行表达每一行集中电容单相接地第2行相单相接地故障时,忽视了电压的负载电流和电容电流的线路阻抗,然后整个系统接地相电压是0,各个部分的阶段接地电容电流是0,B和C相电压和电容电流:提升了3倍由式(1)- (6)关系和图3.5(如下所示), 众所周知,没有故障A相,目前阶段是0,B和C阶段摆脱了电容电流,因此,在发送端行CT定位安装的反映了零序电流这时有效值是即1号线零序电流是接地系统自身的电容电流,电容电能流动从母线的方向流动图3电流分布的接地电流系统的单相接地故障稳定状态一样,上述结论可以应用到电网中的每个没有故障相,即关于没有故障行n,在发送端行定位CT安装哪个反映了零序电流其有效的值是:对于故障线路2,没有故障的C相和没有故障线在同一阶段，都对自己有对地电容电流IB2IC2, 但区别在于它的相电流不再是0,但等于故障电流的和系统在C相带接地电容电流公式中CO的总额是整个系统单相接地电容地面点ID从断层线流动阶段,因此可以表示为相电流IA2=ID,在发送端反映的第2行CT定位安装零序电流。 显然,故障线路零序电流数值等于整个系统的非故障线接地电容电流的总和(不包括故障线路本身), 电容性字符非功率的方向是从线路流到母线，正好与非故障线路的方向相反。总体分析表明，当有单相对地时，所有系统将呈现零序电压。 非故障线的零序电流在数值上等于其自身的接地电容电流，电容性字符非功率的实际方向是从母线流到线路。 故障线零序电流理论上等于整个系统无故障线路接地电容电流的总和，该值一般相当大，电容字符非电源的方向是从线路流到母线。 因此，使用非功率方向的差或使用零序电流大小的差可以找出故障线。B.中性点共振接地系统故障稳定状态分析对于中性点谐振接地系统，为了与非接地系统相比，由于使用消弧线圈，单相接地故障电流分布有巨大的变化。 如图3.5所示，开关K闭合后，变压器中性点通过灭弧线圈接地，线路2有单相接地后，所有电路的电容电流分布和不使用灭弧线圈的 完全相同，区别在于接地点增加了感知分量电流IL，因此从接地点流回A相的接地点电流是：对于I是消弧线圈电流，假设L表示其电感参数，则作为IC提前零序电压90，L滞后零序电压90，忽略接地电阻的影响，则相位位置i和iL可能不同180因此ID将减少，因为消弧线圈的补偿。ID从故障线路A相通过接地点，因此A相电流可以表示为iA2 = -iD，然后在线路2的发送端定位反映零序电流的CT安装.根据电容电流补偿度的不同，消弧线圈有三种补偿方式，即完全补偿，欠补偿和过补偿。III. 非金属单相接地故障稳定状态分析A. 中性点非接地系统故障稳定状态简介因为非接地系统基本上在金属接地和非金属接地之间，因此下面仅列出系统非金属接地故障特性每个线零序电压和零序电流的大小受接地点过渡电阻的影响，即与金属接地故障相比，过渡电阻将与接地电容形成并联阻抗，相关的电参数模数 减小（减小程度由电阻决定），相位将改变;故障线路和非故障线路零序电压和零序电流的相位关系与金属地电位仍然相同，即：所有无故障线路的零序电流相位相同，提前零序电压90，故障 线路零序电流相位滞后零序电压90，即故障线路零序电流和非故障线路零序电流差的相位180。B. 中性点不接地共振系统故障稳定状态分析当系统处于A相D点，过渡电阻Rd地，然后系统简化网络如图4所示，此时系统中性点电压的位移小于 的金属地，忽略线路阻抗和功率电阻，线路的每一相的导纳到地是：在公式中UN是系统中性点的电压，b是地球系数，它是多个数。 当Rd = 0，b = 1时，与前面的金属土稳态分析相同; 当Rd，b = 0，等于正常运行时，地球系数的变化范围为0 1。图4通过过渡电阻接地简化网络整个系统的零序电压为：使M=3C-1L，然后公式（20）可以写为根据类型（23），当M 0时，可以绘制如图4所示的图（补偿下;下图显示左）或（过补偿;下图显示右），UN的变化规则 Rd是：图5中性点电压的变化规律UN跟随接地电阻Rd当补偿后，即M 0时，Rd的范围为0，UN从Ea沿顺时针前进方向以直径-Ea开始，终止于零点; 当过补偿，即M 0时，UN从Ea沿着逆时针前进，直径-Ea，终止于零点。 系统零序电压的变化规律与中性点的变化规律相同。 关于从电路看的A相电路关于B相：关于C相：根据类型（24），（25），（26）以及图5，可画出相电压Ua，Ub，Uc的矢量图跟随Rd的变化，如图6所示：欠补偿;右图：过补偿）。因此可以看出，在过渡电阻接地之后，系统零序电压和每相电压的大小跟随Rd的变化而改变，并且相位跟随Rd的改变而改变，则可以知道系统零序电流也跟随改变Rd改变。无故障线路的线路阻抗与金属地线情况相同，因此无故障线路零序电压和零序电流的相位关系与金属地线相同;而消弧线圈支路的电压和电流的相位关系也与金属地球相同。故障线路的零序电流等于无故障线路的零序电流与消弧线圈电流的和。各线零序电压和零序电流的大小