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作者: 发布时间:2007-09-07 来源: 繁体版
>Variation of Energy to Detect Single-phase Earth Fault in Low Current Earth Electrical Distribution Networks   Abstract: In this paper, presented is a new method of energy variation to detect sin
>Variation of Energy to Detect Single-phase Earth Fault in Low Current Earth Electrical Distribution Networks

  Abstract: In this paper, presented is a new method of energy variation to detect single-phase earth fault in low current earth electrical network. This method is based on the characteristic of zero-sequence voltage and current and the function consists of zero-sequence voltage, fault phase voltage and zero-sequence current. The energy variation of fault feeder has the different direction from other sound feeders. No matter to what kinds of earth fault, steady earthing fault or transient earthing fault, it works well. The principle is not influenced by earth resistance and imbalance of power system. Matlab simulation confirms that the conclusion of this paper is right.
  Key words: low current earth electrical network, transient earth fault, zero-sequence energy , energy variation .


  摘 要:本文根据小电流接地电网单相接地故障时电压电流的变化特点,利用中性点电压、故障相电压和零序电流构造的能量曲线的斜率来进行故障选线。该方法不受电网平衡情况和接地电阻大小的影响,对复杂的间歇性电弧接地故障同样有效。MATLAB仿真证明了本文的结论是正确的。
  关键词:小电流接地电网,间歇性电弧接地故障,零序能量,能量变化。


1. 引言
  我国中低压电网中,中性点一般采取不接地、经高电阻接地、或经消弧线圈接地的接地方式。这类电网在发生单相接地故障时,短路电流只能通过对地电容或阻抗形成小电流回路,所以又被称为小电流接地电网[4>。小电流接地电网发生单相接地故障后的选线困难,特别是中性点经消弧线圈接地的电网。目前小电流接地系统故障选线方法按所用电气量可以分为:利用注入信号和故障信号。其中利用故障信号的方法又可分为利用故障信号的稳态量和暂态量两种[4>。注入法需要附加信号源且注入信号给电网带来一定的影响;利用故障信号稳态量的方法存在检测信号偏小的问题,且不能判断瞬间接地和间歇性接地故障;故障信号暂态量较大,完整地反映了故障发生的过程和特点,不仅能判断稳定接地,而且能够判断瞬间接地和间歇性接地故障。本文研究了小电流接地电网单相接地故障发生后的电压和电流的特点,提出了利用能量变化方向的原理选择接地线路的方法。

2. 电网数学模型的建立
2.1 电网数学模型
  为了研究电网单相接地故障,仅仅利用实际测量的故障波形和数值是不够的。不但实际测量波形和数据较少,而且由于测量不准确或者其它的干扰影响了对电网单相接地时电压电流等物理量特征的归纳研究。所以要建立一个既便于分析又能够反映实际电网特征的模型。


  在中低压电网中,线路的长度较短,与电压电流波的波长相比相差几个数量级的情况下,电路网络可以用集中参数模型。单相接地故障中,要研究暂态接地和稳定接地的过渡过程中各个物理量的变化规律,就不能忽略线路的电感,相间电容,线路电阻和线路对地导纳,对地电容可以是不平衡的。本文中所建立的电网模型如图1。模型中忽略了线路并联电导和线路互感。忽略线路并联电导是因为在三相线路中用并联电导来表示线路电压引起的有功功率损耗,而电压为110kV以下的架空线路,与电压有关的有功功率损耗主要是由绝缘子表面泄露电流所引起的,一般可以忽略不计。忽略线路线间互感是因为相对于相间电容来讲,线路相间互感很小,可以忽略不计。模型的建立也是希望用软件模拟实际电网正常运行或者故障状态的情况,忽略了影响小的过分细节的因素,抓住问题的主要部分。


小电流接地电网改进能量法接地选线原理
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