Matlab小电流接地系统单相接地故障选线的研究(5)

菜单

故障线路而言较大，方向为线路流向母线。

因此，只要各相对地绝缘能承受线电压，发生一相接地时对三相用电设备的运行无影响。按教程规定，在此状态下电网仍可运行2小时。这是中性点不接地系统的一大优点，即供电可靠性较高。但这时应发出预告信号使值班员可寻找接地点并采取相应措施[5]。

中性点不接地方式的缺点是经济性较差。因为系统单相接地故障时，非故障相对地电压升高为线电压，因此系统的绝缘水平应按线电压设计。由于电压等级较高的系统中绝缘费用在设备总价格中占有较大的比重，所以此种接地方式对电压较高的系统就不适用。此外，当这种方式单相接地发生在电气设备或电缆上且产生电弧时，由于电弧会损坏电气设备，且可能发展为二相或三相短路，因此是十分危险的。当单相接地电流较大时，为避免接地点形成稳定或间歇性的电弧，就必须减小接地点的接地电流，并使电弧易于自行熄灭。为此，可在中性点处装设消弧线圈，在中性点位移电压的作用下产生感性电流，以补偿接地点的容性电流，从而消除接地点电弧所产生的不利影响，消弧线圈也因此得名。

2.2.2 中性点经消弧圈接地系统

在中性点不接地系统中，发生单相接地短路时，如果接地电流比较大并且发生断续电弧，将引起线路的电压谐振。电力系统中规定，当10 电网接地电流大于30A、35 电网接地电流大于10A时，中性点宜用经消弧线圈接地。

下图2.3是中性点经消弧圈接地的电力系统发生单相接地故障时的电路图：

图2.3 中性点经消弧圈接地系统单相接地故障的电容电感电流分布图

消弧线圈实际上就是带气隙铁心的线性电感线圈，其电阻很小，感抗很大。

从图2.3可见，当发生单相接地故障时，非故障线路电容电流的大小、方向与中性点不接地系统的情况一样。但对故障线路而言，接地点增加了一个电感分量的电流，流过接地点的电流是接地电容电流与流过消弧圈的电感电流之和，且和互差，在接地点相互补偿。所以从接地点流回的总电流为：

= （2.15）

其中，为消弧线圈的补偿电流，用L表示其电感参数，则有，滞后零序电压，有效值为（2.16）

为全系统的对地电容电流，超前零序电压。

因此，在故障线路始端的零序电流为：

（2.17）

有效值为（2.18）

根据对电容电流补偿程度的不同，消弧线圈有完全补偿、欠补偿和过补偿三种补

偿方式。将随消弧线圈的补偿程度而改变，故障线路的零序电流的大小和方向也会随之改变：

①完全补偿：即，接地点电流接近于零，从消除故障点电弧，避免出现弧光过电压的角度来看，这种补偿方式最佳。但从另一个角度来看，该方法却存在严重的问题。完全补偿时，电感L和三相对地电容对50 交流满足串联谐振条件，当三相对地电容不完全相等时，则电源中性点对地之间将产生零序电压偏移；同时，当断路器三相触头闭合存在时差时，也将短时出现一个数值更大的零序电压。上述两种零序电压均串接于L和三相对地电容之间，将串联谐振回路中产生很大的电压降落，从而使电源中性点对地电压严重升高，这是绝不允许的，因此在实际上不能采用该方式。