中性点不接地系统小电流接地故障暂态等值电路的建立
利用ATP电磁暂态仿真软件,建立一个具有6条出线的10kV中性点不接地系统,线路长度分别为3、6、9、12、15和20km。
以故障点位于12km长线路上距母线分别为1和9km(过渡电阻均为5)处为例,各模型的暂态零模电流波形如图13所示。
当故障点处于12km长线路上不同位置时,分布参数模型暂态电流主谐振分量与两个暂态等值电路暂态电流响应的频率、幅值、衰减因子以及相位的变化分别如图14所示。
从图13和图14可以看出:
1)本文所建的暂态等值电路对暂态电流频率、幅值和衰减因子的模拟明显优于传统暂态等值电路。故障点越靠近母线,该优势体现的越明显。
2)本文暂态等值电路模拟精度受故障点位置的影响较小,模拟更稳定,具有较强的适用性。
3)各等值电路对相位的模拟均具有较高的精度,误差小于3%。
针对不同故障条件(如故障点位于不同线路不同位置、不同故障初相角、不同过渡电阻等)、不同系统结构和参数(不同出线数、是否带分支、是否有架空电缆混合等),进行了大量的仿真验证,其结果与上述情况相同,不再一一叙述。
8结论
小电流接地故障暂态等值电路可以定量模拟暂态过程的主谐振分量,是故障暂态分析和暂态原理保护技术的基础,高精度的暂态等值电路可以提高暂态保护技术的整体性能。
传统暂态等值电路忽略了线模分量,且没有给出参数的具体计算方法,模型过于粗略。
遵循工频等效阻抗与首谐振频率相等、首谐振频段内等效阻抗综合误差最小的模型简化原则,从基于线路分布参数、包含故障点两侧网络的小电流接地故障复合网络模型出发,逐级简化、合并可得到最终的暂态等值电路。该方法可最大限度地保留原有模型信息,保证简化模型的适用频率范围和模拟精度,使暂态等值电路的建立有据可依。