基于增益阻抗理论的故障选线方法.pdf

第27卷第11期 电力自动化设备 V01．27No．1l P0werAutomalion N0v2()f)7 fb2007年11月 Ekcmc Eq“ipment 基于增益阻抗理论的故障选线方法 朱珂，徐文远 (山东大学电气工程学院，山东济南250061) 摘要：基于增益阻抗概念，提出了一种全新而有效的解决中性点非有效接地系统单相接地选线问 题的方法：即利用单相接地故障过程中产生的暂态扰动来寻求非故障侧的增益阻抗，借助该阻抗 和相应判据实现故障线路的判定。如果故障发生在测量点上游，测得的增益阻抗为下游等效阻 抗：如果故障发生在下游，则增益阻抗为上游等效阻抗的负值。借助等效序网论证了采用零序 增益阻抗具有更强的可实施性，进而针对中性点不接地系统和谐振接地系统分别推导出了基于基 波和五次谐波零序增益阻抗的单相接地故障选线判据。大量仿真和动模实验结果都验证了该方法 的有效性。该方法物理概念明确，实施简单。 关键词：增益阻抗；非有效接地系统；不接地系统；谐振接地系统；故障选线 773 文献标识码：A 中图分类号：TM 我国大多数配电网均采用中性点非有效接地方 生过程中M点上游侧的参数(ZU和EU)保持不变，对 式．由于发生单相接地时，供电仍能保持线电压的对 肘点可得出如下方程： 称性．且故障电流较小，不影响对负荷连续供电，故 U+△U=岛一(，+A，)而 (3) h。但随着 由于M点两侧同时发生故障的概率几乎为零， 不必立即跳闸，规程规定可继续运行1—2 馈线的增多．以及电缆的广泛使用，电容电流不断增 所以认为非故障侧参数保持不变的假设是合理的。 大．单相接地后长时间运行就易使故障扩太成2点或 将式(2)与式(3)相减，就可得到非故障侧即上游侧 多点接地短路，弧光接地还会引起全系统过电压，进 的阻抗ZU： 而损坏设备，破坏系统安全运行，所以必须及时找到 zu=一AU／△J (4) 故障线路予以切除”“”。 同理。如果故障发生在M点的上游侧，也可以 根据增益阻抗理论…1提出了一种全新的故障选 得到下游侧的阻抗磊： 线方法，即通过计算故障过程中每条出线端的零序 晶=△WⅣ (5) 增益阻抗，并根据文中推导出的中性点不接地系统 通过上述分析可以看到，△U／出即所定义的增 和经消弧线圈接地系统的接地选线判据实现故障线 益阻抗五的值，因故障发生位置的不同而呈现不同 路的选定。理论分析、仿真实验以及动模实验都验 的幅值和相角。所提出的选线原理就是借助增益阻 证了该方法的有效性。 抗z，来判断接地点的位置。实际上z。有其明确的 物理概念。如果上游侧发生接地故障，它就是下游侧 1原理依据 的等效阻抗；如果下游侧发生接地故障，它就是上游 通常借助增益阻抗z。的相角判断故障发生的 侧等效阻抗的负值。见图2。 方向1“，五的值可由下式求得： 6～66kV 昂等=甓㈩ 工工工 ==： 式中以。和昂m为故障发