单相接地故障零模暂态特征的仿真分析 simulative analysis of zero modal transient characteristics for single-phase grouding fault.pdfVIP

单相接地故障零模暂态 特征的仿真分析 张新慧Ⅵ，薛永端3，潘贞存1，徐丙垠2，魏佩瑜2 (1．山东大学电气工程学院，山东济南25006l；2．山东理工大学电气与电子工程学院， 山东淄博255049；3．济南科汇自动化系统工程有限公司，山东济南250100) 摘要：提出了一种基于线路分布参数的小电流接地系统的高精度故障模型．用于分析单相接地故 障产生的暂态信号特征及进一步完善基于暂态信息的小电流接地故障选线判据。该模型采用一带 kv架空出线的110 有6回lO kV变电所，利用电磁暂态程序EM。I甲对不同的故障情况进行了全面 的仿真和分析。通过分析仿真数据，得到了如下主要故障暂态特征：特征频带(sFB)内，所有健全 线路阻抗和故障线路检测的背后阻抗均呈客性：暂态零模电流频率较为集中．主谐振频率位于SFB 内：特征频带内．故障线路零模电流幅值比健全线路大，且极性相反。对由于中性点装设消弧线圈、 过渡电阻不同、故障点位置不同以厦故障初始角不同对故障暂态的幅值特征和相位特征产生的影 响也一并做了讨论。 关键词：小电流接地系统；单相接地故障；EMTP仿真；零模暂态特征 77l 中图分类号：TM 文献标识码：A 电网中．由于消弧线圈的电感电流补偿故障产生的 0引言 电容电流．使得故障线路中的故障电流甚至小于非 故障线路，因而传统的基于故障稳态信息的检测方 单相接地故障是小电流接地系统中最常见的故 障，由于故障电流很小，因此其故障检测问题一直是 法也不适用于中性点经消弧线圈接地系统[4“。而 利用故障后的暂态分量进行故障检测，与利用稳态 电力系统亟待解决的难题之一。国内外虽然已研究 信号相比有很大的优越性：一是暂态信号幅值远远 出了众多故障检测技术，但实际应用效果并不理想。 大于稳态信号．是稳态电容电流信号的数倍到十几 总而言之，利用故障后的稳态分量进行故障检测【lo】． 存在的主要问题是接地稳态分量太小．常导致选线 倍，故障检测灵敏度高；二是不受消弧线圈的影响； 三是不受故障点电弧不稳定的影响．实际上故障点 装置不能正确动作，而且该方法要求短路时必须有 的间歇性击穿．会不断地产生暂态零序电流信号．有 一个持续的稳态短路过程．因此在发生间歇性电弧 利于检测故障。它存在的主要问题是暂态过程非常 接地时便不再适用”·】：而在中性点经消弧线圈接地 迅速，暂态信号难以捕捉，且受外界干扰影响大，使 收稿日期：2007一05—14：修回日期：2007—08一03 得实际应用中遇到很多困难。但随着现代微电子技 POwer mea蚰r哪ent ‘ frequency algorithm FANC Yu·Iall，PANH卸-gIl8ng Cun-yaIlg，CHEN NARI (ShenzhenTechnolo甜esCo．，Ltd．，Shenzhen518040，China) of F0u