基于零模暫態(tài)能量的小電流接地故障選線原理.pdf

1、中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)在中低壓配電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用,由于單相接地故障發(fā)生時(shí),所產(chǎn)生的接地電流數(shù)值很小,因此又被稱為小電流接地系統(tǒng)。發(fā)生單相接地故障時(shí),三相線電壓仍對(duì)稱,不必立即跳閘,可提高供電可靠性。然而,非故障相電壓會(huì)在接地故障發(fā)生后有所變化,此電壓將上升到相對(duì)于原始電壓的3倍。較長(zhǎng)時(shí)間的帶故障運(yùn)行會(huì)對(duì)絕緣造成損壞,進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的相間短路故障。因此,要保證配電網(wǎng)安全可靠地運(yùn)行,必須迅速、準(zhǔn)確地選出故障線路。然而,數(shù)值較小的接地電流不

2、易檢測(cè),目前雖已研究出多種小電流接地故障的選線原理,但是每種方法都存在著不同程度的缺陷,實(shí)用效果欠佳,因此有必要進(jìn)一步研究。
　　本文對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有選線方法進(jìn)行了歸類分析,指出了每種方法的局限性。由于基于故障穩(wěn)態(tài)特征的選線方法在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地時(shí)失效,因此重點(diǎn)對(duì)故障暫態(tài)特征進(jìn)行了分析。由分析結(jié)果可知,不同接地方式下發(fā)生單相接地故障時(shí)故障暫態(tài)特征量都較為明顯,進(jìn)而提出了基于零模暫態(tài)能量的選線原理和算法。零模暫態(tài)能量函數(shù)定義為零模電

3、壓導(dǎo)數(shù)和零模電流平均值的乘積在時(shí)域內(nèi)的積分。理論分析結(jié)果表明:故障線路零模暫態(tài)能量函數(shù)的絕對(duì)值大于健康線路的絕對(duì)值;故障線路的零模暫態(tài)能量函數(shù)值為負(fù)值,而健康線路的零模暫態(tài)能量函數(shù)值均為正值,以此作為判別故障線路的依據(jù)。
　　新原理的仿真驗(yàn)證選擇電磁暫態(tài)程序 ATP建立仿真模型,利用 Matlab程序計(jì)算零模暫態(tài)能量函數(shù)值,以檢驗(yàn)算法的正確性。為了分析各種因素對(duì)選線效果的影響,針對(duì)不同故障情況進(jìn)行了大量的仿真。最后結(jié)合實(shí)測(cè)故障錄波