基于注入有功電流的配電網(wǎng)單相接地選線研究.pdf

1、在我國(guó)，6～35千伏中低壓配電網(wǎng)主要采用小電流接地方式，單相接地故障是該接地方式的電力系統(tǒng)故障的主要形式，其中80％左右為單相接地接地故障。當(dāng)小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，在接地點(diǎn)只有少量的接地電流，對(duì)用戶的正常供電影響不大，系統(tǒng)可以在帶故障的情況下運(yùn)行1到2個(gè)小時(shí)。由于三相線路中某一相線路發(fā)生接地，系統(tǒng)中性點(diǎn)對(duì)地電壓發(fā)生偏移，導(dǎo)致其余兩個(gè)正常相對(duì)地電壓升高導(dǎo)致電壓異常，若長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，高電壓會(huì)導(dǎo)致在線路絕緣較差的部位發(fā)生電壓擊穿，從

2、而發(fā)生兩相短路：若系統(tǒng)發(fā)生電弧接地，則會(huì)產(chǎn)生全系統(tǒng)過(guò)電壓，威脅電力設(shè)備和電力線路的安全運(yùn)行，所以及時(shí)進(jìn)行故障選線顯得尤為重要。由于傳統(tǒng)的逐條線路拉路查找故障線路的方法效率低下，因此要研究更好的選線方法。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有了多種單相接地選線方法。
　　 通過(guò)對(duì)小電流接地選線相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行詳盡查閱，本文歸納了目前存在的選線方法，分析了各種方法存在的優(yōu)點(diǎn)和缺陷，并且對(duì)小電流接地系統(tǒng)單相接地故障進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析。本文提出

3、一種用外加電阻注入有功電流的單相接地故障選線方法。這種選線方法的關(guān)鍵之處在于在接地變中性點(diǎn)接一個(gè)電阻。在配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)連接在中性點(diǎn)和電阻之間的開(kāi)關(guān)將電阻保持在斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生單線接地故障時(shí)，則閉合開(kāi)關(guān)接入該電阻，此時(shí)中性點(diǎn)電壓通過(guò)該電阻向系統(tǒng)注入有功電流，該有功電流只在故障線路中流動(dòng)，因此故障線路的零序有功電流比其他非故障線路的零序有功電流要大的多，據(jù)此以零序有功電流進(jìn)行單相接地選線。該方法在理論上被證明是可以實(shí)現(xiàn)的，分析

4、了注入有功電流選線原理應(yīng)用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的情形，通過(guò)對(duì)故障線路和非故障線路的零序有功電流進(jìn)行比較，得到零序有功電流在故障線路的數(shù)值要大于其在非故障線路的數(shù)值，且在故障線路和非故障線路流過(guò)的零序有功電流方向相反。
　　 該方法受中性點(diǎn)處的電阻的影響較大，當(dāng)電阻太小時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的接地電流，影響電網(wǎng)安全運(yùn)行；當(dāng)電阻太大時(shí)，有功電流則會(huì)變得太小，不利于被數(shù)據(jù)采集裝置精確采集，進(jìn)而影響選線結(jié)果的精度。因此，本文對(duì)該電阻的合理取值進(jìn)行

5、了詳細(xì)的討論，確定了中性點(diǎn)電阻的取值范圍。由于零序電壓的大小被作為單相接地故障是否發(fā)生的一項(xiàng)重要指標(biāo)，而零序電壓又受到接地過(guò)渡電阻的影響，因此對(duì)選線方法能檢測(cè)到的接地過(guò)渡電阻范圍進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明，該選線方法具有較高的抗過(guò)渡電阻能力。
　　 本文通過(guò)電力系統(tǒng)仿真軟件PSCAD/EMTDC對(duì)選線方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。利用PSCAD/EMTDC建立了選線模型，仿真結(jié)果表明，基于注入有功電流的配電網(wǎng)單相接地選線方法是可行的。設(shè)計(jì)了