配電網(wǎng)接地選線中零序電流法的應(yīng)用

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯配電網(wǎng)接地選線中零序電流法的應(yīng)用 針對中性點非有效接地配電系統(tǒng)的單相接地選線方法許多，有拉線法、變頻信號注入法、零序電流法等，這些方法有各自的特點，分別在肯定范圍內(nèi)或者肯定領(lǐng)域得到應(yīng)用。其中零序電流法在我國配網(wǎng)接地選線的應(yīng)用最為廣泛，目前的微機(jī)型小電流接地選線裝置多數(shù)是采納該方法。它的基本原理是：認(rèn)為系統(tǒng)正常時零序電流很小或者等于零，在系統(tǒng)單相接地時產(chǎn)生接地零序電流，依據(jù)接地線路和非接地線路接地零序電流幅值和方向的差異，來選擇接地線路。但在我國的配電系統(tǒng)中，受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單和運行方式的多變，配電線路一般不經(jīng)過交叉換位，負(fù)荷時常是不對稱的等各種因素的影響，導(dǎo)致配

2、電系統(tǒng)在正常運行狀態(tài)下存在零序電流；尤其是當(dāng)系統(tǒng)不對稱程度較大時，正常的零序電流增大，甚至大于由于接地所引起的零序電流，影響接地信息的提取，增加了利用零序電流來選擇接地線路的難度。但是零序電流的故障重量是由于系統(tǒng)接地而產(chǎn)生的零序電流，它既不受正常零序電流的影響。具有肯定的獨立性，又可以較為全面地反映故障特性，可以作為小電流接地選線的特征量，為小電流接地選線供應(yīng)了新的思路和動身點。本文針對放射狀配電網(wǎng)絡(luò)，考慮到系統(tǒng)參數(shù)和負(fù)荷的不對稱等因素，依據(jù)故障附加網(wǎng)絡(luò)和零序電流故障重量的理論，分析了系統(tǒng)正常零序電流和接地零序電流、零序電流故障重量的關(guān)系，提出了利用零序電流故障重量進(jìn)行接地選線的新方法。1.零

3、序電流故障重量的計算由于配電網(wǎng)線路不經(jīng)過交叉換位，負(fù)荷也可能是不對稱的，這樣的不對稱系統(tǒng)在對稱的電源作用下會產(chǎn)生不平衡的零序電流，我們稱之為正常運行零序電流，簡稱正常零序電流。利用對稱重量法對系統(tǒng)正常運行的三相電流進(jìn)行變換可以得到系統(tǒng)正常零序電流。假定系統(tǒng)正常運行的三相電流分別為iA、iB和iC，正常運行的三序電流分別為i1、i2和i0，據(jù)對稱重量法有：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，三相電流表示為ifABC，與式(1)類似的形式，得到系統(tǒng)接地三序電流if012依據(jù)疊加原理，接地網(wǎng)絡(luò)可以看作系統(tǒng)正常運行網(wǎng)絡(luò)和接地附加網(wǎng)絡(luò)二者的疊加，因此接地電流由正常運行網(wǎng)絡(luò)的電流和接地附加網(wǎng)絡(luò)電流疊加獲得，前者就是系統(tǒng)

4、結(jié)構(gòu)參數(shù)和負(fù)荷不對稱所產(chǎn)生的，后者是由于接地所產(chǎn)生的，就是通常所說的電流故障重量，所以接地電流也就是負(fù)荷電流和電流的故障重量的疊加，通過對稱重量法分解后，三序電流的故障重量，簡稱故障重量iff012表示為：iff012=if012i012 (3)從式(3)可以看出，接地電流中包含了系統(tǒng)正常運行電流和電流的故障重量，那么在接地零序電流中也就包含了正常零序電流和零序電流故障重量兩部分。因此，當(dāng)正常零序電流很小或者可以忽視時，接地零序電流的主要成分是零序電流的故障重量，直接用接地零序電流進(jìn)行接地選線時，其具有獨立性，可以保證接地選線的精確性；但是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的不對稱程序或者負(fù)荷的不對稱程度較大時，系統(tǒng)內(nèi)包

5、含較大的正常零序電流，此時接地零序電流中就由正常運行零序電流和零序電流故障重量兩個部分構(gòu)成，在不對稱比較嚴(yán)峻的狀況下，甚至造成接地零序電流的主要成分是正常零序電流，而不是零序電流的故障重量，這樣就必定掩蓋系統(tǒng)的接地特性，給精確地實現(xiàn)接地選線增加了難度，簡單造成誤選的現(xiàn)象。這就是利用接地零序電流的方法進(jìn)行接地選線，不能保證較高的正確選線率的主要緣由之一。從式(3)還可以看出，零序電流的故障重量是用接地零序電流減去正常零序電流獲得的，它就僅僅包含了由于接地所引起的零序電流變化信息，無論系統(tǒng)參數(shù)和負(fù)荷對稱與否，都可以排解正常零序電流的影響，充分反映了系統(tǒng)的故障特性，從而保證選線的牢靠性和精確性。2.

6、零序電流的選線方法圖1是一個典型的放射狀配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖，電源采納無窮大電源模擬，在母線B1上有L1L4四回出線，母線B2B5上接有三相負(fù)荷，它們可能是平衡的，也可能是不平衡的。傳統(tǒng)利用零序電流選線方法一般是先依據(jù)零序電流的幅值找到零序電流較大的幾條支路，然后通過比較所選定線路的零序電流方向，方向和其它線路相反的支路即為接地線路。依據(jù)(3)式的分析可以看出，無論是從幅值還是方向的角度來考慮，這個方法都要在肯定程度上受到正常零序電流的影響，由于正常零序電流的幅值和方向都是不行確定的。圖1 簡潔配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖另外，對于中性點不接地系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生單相接地時，由于零序電流是通過線路對地電容形成通路的，

7、因此接地線路和非接地線路零序電流具有方向相反的特性，也就可以利用方一直進(jìn)行接地選線；但當(dāng)線路的中性點通過電阻接地時，由于電阻轉(zhuǎn)變了電流的相位關(guān)系，不能保證接地線路和非接地線路的零序電流極性相反，無法利用其方向進(jìn)行接地選線。依據(jù)式(3)知道，零序電流的故障重量是接地零序電流減去正常零序電流，依據(jù)基爾霍夫定律知道，在接地線路的零序電流故障重量是其他全部線路的故障重量的總和，是由于接地所引起的零序電流的匯總，其零序電流的幅值是比較大的；而在非接地線路上，零序電流的故障重量是接地線路故障重量在非接地線路上的分流，相對于接地線路其數(shù)值是比較小的。因此，在全部線路中，接地線路的零序電流故障重量是最大的，非

8、接地線路的故障重量要小于接地線路?；谝陨戏治觯昧阈螂娏鞴收现亓窟M(jìn)行選線，詳細(xì)方法是：對全部出線的零序電流故障重量的幅值進(jìn)行比較，找出一個最大值，然后利用最大零序電流和其他零序電流幅值求比值，當(dāng)全部比值都大于某個定值，則幅值最大的支路就是接地線路。結(jié)合圖1，當(dāng)線路L1發(fā)生單相接地，分別計算每條線路的零序電流重量Iff0(i)，找到幅值最大的一個Iff0(max)，計算與其它線路電流的比值：Si=Iff0(max)/Iff0(i) (4)當(dāng)全部線路的Si都大于整定值S，即SiS (5)則幅值最大的線路就是接地線路。利用零序電流故障重量選線，避開了正常零序電流的影響，也就避開了線路參數(shù)和負(fù)荷的不對稱對接地選線的影響，可以有效增加選線的牢靠性和精確性；利用零序電流故障重量選線，主要采納的是故障重量的幅度，不必考慮相位的因素，所以中性點通過電阻接地的狀況，也完全可以