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谐振接地系统单相接地故障选线新方法

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2007/12/26 21:39:24   

 关键词:  单相接地 谐振 故障

谐振接地系统单相接地故障选线新方法龚静,周有庆,王娜,张兰(湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙410082)[摘要]对谐振接地系统单相接地故障前后的各线路三相电流进行了研究,提出了基于残流大小、方向比较的接地保护原理。理论分析和仿真结果表明这种方法的正确性和有效性。
[关键词]谐振接地系统;故障选线;消弧线圈我国3~60kV中压电网一般采用中性点不接地方式(NUS)或经消弧线圈接地方式(NES),在这种小电流接地系统(NUGS)中,单相接地故障率最高,占配电网故障的80以上。对NUS系统单相接地故障选线较容易,可采用稳态基波分量的群体比幅比相判据,而对于NES系统单相接地故障选线较困难,已经提出的多种选线方案都有其局限性,如五次谐波法,信号微弱,暂态首半波在电压过零短路时失效,最大投影差值法需选取一个中间参考正弦信号且计算量相当大,注入法仪器接线复杂等1]。本文详细分析了故障前后各线路的电流变化规律,提出了基于残流大小,相位变化量比较的两个实用判据。1NES中的各电流分布及相应值计算
经消弧线圈接地系统的电容及电感电流分布见图1,线路1和2的分布电容分别用集中电容C1和C2表示。以下计算下标Q表示为故障前的各电流值,下标H表示为故障后的各电流值。
故障前各电流值分别为:



2算法及判据
2.1相量图
依据1中的计算结果可作出NES单相接地故障前后各相的电压、电流相量见图2,3。

下结论:故障线路A相电流为所有线路非故障相对地电容电流之和的P倍。因此通过比较故障后各出线零序电流值的大小,其中最大者即为故障线路,此即为传统的零序电流比较方法。——判据(一)2.2两个判据的提出及分析
2.2.1提出
由于L的补偿作用,将会使得故障与非故障线路的零序电流差别不大,特别是由于系统电压、运行方式、经过渡电阻接地等诸多因素的影响,可能使得非故障线路A相电流不完全为零,而为一较小数值,如图2中A1H虚线所示,此时判据(一)不能正确选线,基于此,本文进一步分析了L的变化所引起的相电流变化规律,为两个判据的提出提供理论依据。
2.2.2分析

系统对地电容之和[3]
当过补偿时,即在图4的“1”位置;若增大L的值,则P值减小,





2.3最大变化量判据(见图6)
2.3.1推导
由于消弧线圈的电感电流L只流经故障线路,而不流经非故障线路,所以当L逐渐增大时,非故障线路A相电流A1H不变化,即ΔA1H=0,而故障线路A相电流由A2H(1)=-P(B1H C1H B2H C2H)变为A2H(3)= P(B1H C1H B2H C2H),其变化量ΔA2H=[1][2]下一页

来源:中国电力资料网
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