与从图3-26中得到的3I03=13.86A仅差0.2%。
图3-30故障线路零序电流的相位
3.3.2 中性点经消弧线圈接地系统的仿真结果与分析
设置好参数,运行如图3-19所示的10kv中性点经消弧线圈接地系统仿真模型,得到系统三相对地电压和线电压的波形图3-31和3-32所示。
图3-31系统三相对地电压波形图
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图3-32系统三相线电压波形图
?及每条线路始端的零序电流3I?、消弧线圈电流I?、故障点的接系统的零序电压3UL00地电流I?D的波形如图3-33到3-38所示。
图3-33 零序电压3U0(kV)波形图
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图3-34 零序电流3I01(A)波形图
图3-35 零序电流3I02(A)波形图
图3-36 零序电流3I03(A)波形图
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?图3-37 消弧线圈电流IL波形图
?图3-38 故障点的接地电流ID波形图
从图
3-33到3-38中可知,当单相接地故障的暂态过程结束后,故障点的接地电流ID?的有效值在2.9A左右,远小于中性点不接地系统的接地电流,因此补偿效果十分明显。
当采用消弧线圈以后,单相接地时的电流分布将发生重大的变化,与电源的中性点不接地有很大的不同,由于消弧线圈的电感电流补偿了电网的接地电容电流,使故障点的接地电流变为数值显著减小的残余电流。
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对于非故障线路来说,其零序电流仍是本身的电容电流,零序电流超前零序电压90?,电容电流的实际方向为母线流向线路,这与中性点不接地系统是相同的。
但是对于故障线路来说,其零序电流将大于本身的电容电流,并且电容电流的实际方向也是有母线流向线路。因此,在这种情况下无法用电流方向的差别来判断故障线路,也很难用零序电流的大小来找出故障线路。
3.4 本章小结
本节通过MATLAB仿真软件中的Simlink建立小电流接地系统中发生单相接地的两种仿真模型。详细分析了小电流接地系统发生单相接地故障时的波形图,根据仿真结果图形可以看出:
⑴ 故障前系统中无零序电压、零序电流。当系统发生单相接地故障后,才出现零序电压、零序电流。
⑵ 故障线路的零序电流数值较大,相位与非故障线路的零序电流相位相反。 ⑶ 各非故障相零序电流幅值随线路的加长而变大,因线路越长,对地电容越大,容抗越小,对地的放电电流就越大。各非故障相零序电流相位基本相同。
⑷ 电网中发生单相金属接地时,电网中出现零序电压,其大小等于电网正常时的相电压。
⑸ 由于消弧线圈过补偿作用,零序电流为感性电流,相位与中性点不接地系统相差180°。
利用这些特征信息进行提取,构成判断选择故障线路的依据,可以更好的解决配电网单相接地故障的选线问题。
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