中性點不接地電網電壓互感器暫態(tài)過電流分析及抑制對策研究.pdf

1、電壓互感器（PT）作為電網測量、監(jiān)視、保護和控制的電氣設備，其正常運行是電網安全穩(wěn)定工作的保障。但隨著電網的不斷發(fā)展，在中性點不接地電網中，尤其是系統(tǒng)發(fā)生不穩(wěn)定單相接地故障時，電壓互感器的損壞現(xiàn)象異常嚴重。已有的研究表明電壓互感器的異常損壞主要是由系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時電壓互感器的飽和特性和系統(tǒng)電容相互作用產生的暫態(tài)過電流造成的，但未能給出較完善的理論推導和有效的抑制措施。因此，對電壓互感器暫態(tài)過電流進行研究，進而尋求抑制其異常損壞的措

2、施是很有必要的。
　　本文采用理論分析和數(shù)值仿真方法研究中性點不接地電網發(fā)生不穩(wěn)定單相接地故障時電壓互感器內部暫態(tài)過電流及其主要影響因素，并基于此研究抑制電壓互感器暫態(tài)過電流的措施。主要研究內容有：
　　①在MATLAB/Simulink中搭建了電壓互感器暫態(tài)過電流數(shù)值仿真系統(tǒng)模型，該模型引入了電壓互感器計及損耗的非線性模型和間歇性電弧接地模型。對于電壓互感器計及損耗的非線性模型，計及其發(fā)熱損耗的影響，以JDZX16-10R

3、G型電壓互感器為例，通過對比動?？蛰d實驗結果，驗證了該模型的正確性。在只考慮電弧電阻的外部伏安特性基礎上，采用工頻熄弧理論，建立了間歇性電弧接地數(shù)值仿真模型。
　?、诨陔妷夯ジ衅饔嫾皳p耗的非線性模型，根據(jù)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障和故障消失后各序電壓的變化，采用瞬時對稱分量法分別推導了單相接地故障期間和故障消失后電壓互感器暫態(tài)過電流數(shù)學解析表達式。同時對該解析表達式的求解結果與數(shù)值仿真結果進行了對比分析，驗證了系統(tǒng)仿真模型和理論解析過

4、程的正確性。
　?、蹖χ行渣c不接地電網單相接地故障期間和故障消失后電壓互感器暫態(tài)過電流的影響因素進行了仿真分析，包括線路長度、系統(tǒng)正序和零序電容、電壓互感器勵磁特性、故障發(fā)生和消失時刻。考慮到電壓互感器異常損壞的情況多出現(xiàn)在系統(tǒng)發(fā)生間歇性接地故障期間，故在仿真模型中引入系統(tǒng)間歇性電弧接地模型，分析間歇性電弧接地故障對電壓互感器暫態(tài)過電流的影響。對比研究系統(tǒng)故障狀態(tài)對電壓互感器暫態(tài)過電流的影響，得到能有效反映電壓互感器和系統(tǒng)故障狀態(tài)