小接地電流系統單相接地故障的仿真和研究

侯云海++李小飛++張立金

摘 要：小接地電流系統發生單相接地故障時電壓、電流零序電壓和零序電流等電氣量尤其變化的特殊性，一直都是研究人員關注的焦點。以MATLAB軟件為平臺，為小接地電流系統單相故障進行建模，并利用零序電流的幅值、相位判別出故障線路和故障相，對分析電力系統故障特性以及保護方案的選擇都有著重要的作用。

關鍵詞：小接地電流系統 單相接地故障 MATLAB軟件 零序電流

中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（b）-0094-02

1 小接地電流系統仿真模型

1.1 中性點不接地系統的仿真及理論分析

利用MATLAB/Simulink建立一個中性點不接地系統的仿真模型，如圖1所示，電源采用模塊“Three-phase source”， 三相電源電壓37kV，頻率50Hz，內部Y型鏈接。輸電線路L1～L4，均采用“PI Section Line”模型，線路的長度分別為1km、200km、120km、165km，線路其他參數：

正序電阻，

正序感抗，

正序容抗，

負序電阻，

負序感抗，

負序容抗。

負荷Load1、Load2、Load3、Load4均采用“Three-phase Series RLC Load"模塊，有功負荷分別為3MW、0.5MW、6MW，2MW負荷其他參數：線電壓37kV，頻率50Hz。

選擇在第1條線路出線的1km（即L1與L2之間）處發生C相接地（接地電阻忽略不計）。

根據以上設置的參數，經過計算，系統在第1條線路出線的1km處（L1與L2之間）發生C相金屬性接地時各線路始端的零序電流有效值為：

同理可得

，

接地點的電流為

1.2 中性點經消弧線圈接地系統的仿真與理論分析

在圖1的基礎上，在電源的中性點上接入一個電感線圈，其他參數不變。（如圖2）

要使接地點的電流近似為0（即完全補償），應滿足

式中，L為消弧線圈的電感；為系統三相對地電容。

可求得

要實現完全……