廠用電10kV電網(wǎng)單相接地故障分析綜述蓄能電站10kV工廠用電針對(duì)選取不同的接地形式下過電壓和接地位置故障電流進(jìn)行了對(duì)比和分析。因?yàn)樵谝粋€(gè)系統(tǒng)中每次出現(xiàn)故障時(shí)其特征都是始終保持恒定的。選擇一個(gè)由架空線路L201進(jìn)行仿真，在運(yùn)行中出現(xiàn)單相接地的故障的瞬間作為案例來進(jìn)行了仿真。在本次模擬仿真接地模型的設(shè)計(jì)搭建中,對(duì)不同的仿真接地方式參數(shù)進(jìn)行了各種參數(shù)的綜合統(tǒng)一設(shè)計(jì)配置,仿真的接地時(shí)間參數(shù)表示方式為0~0.5s。故障狀態(tài)產(chǎn)生的時(shí)間一般在0.1~0.25s。接地點(diǎn)的故障位置設(shè)計(jì)可以用電力接地器的故障位置模型設(shè)計(jì)Three-phasefault與其他電力傳輸線路的直接接地聯(lián)系和直線連接方式來設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，過渡相位點(diǎn)的接地電阻系數(shù)R可以設(shè)為10Ω，啟動(dòng)電路仿真，得到各個(gè)中性故障相位點(diǎn)的接地電流、中性點(diǎn)接地電壓、非故障相電壓。1.1中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)不接地方式仿真模型如圖3-2所示。圖3-2中性點(diǎn)不接地方式仿真在中性點(diǎn)不進(jìn)行接地下系統(tǒng)的仿真波形圖如圖3-3所示。當(dāng)接地點(diǎn)的過渡電阻值不相同時(shí),得到的仿真的數(shù)據(jù)結(jié)果如表3-5所示。表3-5中性點(diǎn)不接地的仿真數(shù)據(jù)故障點(diǎn)過渡電阻(Ω)B相電壓(U?C相電壓(U?中性點(diǎn)電壓(U?故障點(diǎn)電流(A)01.501.610.641182.3651.341.390.619175.23101.231.240.599165.321001.131.170.506125.1220001.011.050.051101.26圖3-3中性點(diǎn)不接地下系統(tǒng)的仿真波形圖通過數(shù)據(jù)分析圖3-3和下圖數(shù)據(jù)顯示表3-5,可以清楚看到隨著各個(gè)點(diǎn)和過渡點(diǎn)的相接地電阻的電壓變化而逐漸增大,故障各點(diǎn)的接地電流與非故障相電壓都會(huì)逐漸趨向降低或逐步減小,當(dāng)其中一個(gè)點(diǎn)的過渡相電阻電壓變化為零時(shí)也即便是發(fā)生了一種金屬質(zhì)性的接地故障時(shí),故障點(diǎn)的接地電流就會(huì)變化最大,對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)所可能造成的不良影響也將有人會(huì)認(rèn)為是最嚴(yán)重。1.2中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地方式中性點(diǎn)經(jīng)過電阻接地的方式進(jìn)行仿真的模型結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。圖3-4中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地仿真當(dāng)中性點(diǎn)通過一個(gè)低電阻(10Ω)的進(jìn)行接地時(shí),系統(tǒng)仿真的波形顯示如圖3-5所示。圖3-5當(dāng)中性點(diǎn)通過一個(gè)低電阻(10Ω)的進(jìn)行接地時(shí),系統(tǒng)仿真的波形當(dāng)中性點(diǎn)通過一個(gè)高電阻(500Ω)的進(jìn)行接地時(shí),系統(tǒng)仿真的波形顯示如圖3-6所示。圖3-6當(dāng)中性點(diǎn)通過一個(gè)高電阻(500Ω)的進(jìn)行接地時(shí),系統(tǒng)仿真的波形圖當(dāng)中性點(diǎn)接入一個(gè)小電阻后,其仿真的數(shù)據(jù)結(jié)果如表3-6所示。表3-6中性點(diǎn)經(jīng)電阻的仿真數(shù)據(jù)中性點(diǎn)接入電阻值(Ω)B相電壓(U?C相電壓(U?中性點(diǎn)電壓(U?故障點(diǎn)電流(A)101.171.240.151189.9501.191.300.247111.21001.211.360.30181.32001.221.410.32759.15001.241.450.41838.7可以從圖3-5、圖3-6與表3-6之中能夠看出，當(dāng)使用經(jīng)過一個(gè)高電阻進(jìn)行接地時(shí)，此時(shí)非故障相存在一個(gè)十分大的工頻過電壓，能夠很好的限制接地出現(xiàn)的過電壓大小，并在出現(xiàn)單相故障時(shí)，存在于故障點(diǎn)的電流并不算大，能夠在一定的時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定的運(yùn)行。而如果經(jīng)過一個(gè)10Ω的小電阻進(jìn)行接地的話，此時(shí)出現(xiàn)在非故障相出現(xiàn)的工頻過電壓可以被測(cè)量為1.17U?與1.24U?，較好地限制了過電壓。不過因?yàn)楣收宵c(diǎn)存在一個(gè)很大的電流，所以當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，并不能持續(xù)運(yùn)行。同使用中性點(diǎn)不進(jìn)行接地的方式1.3中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈仿真模型如圖3-7所示。圖3-7中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地仿真(1)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈(完全補(bǔ)償)后的接地系統(tǒng)仿真的波形結(jié)構(gòu)如圖3-8所示。圖3-8中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈(完全補(bǔ)償)后的接地系統(tǒng)仿真的波形中性點(diǎn)經(jīng)過消弧線圈后的接地補(bǔ)償度不一樣時(shí),仿真的數(shù)據(jù)結(jié)果如表3-7所示。表3-7經(jīng)消弧線圈接地的仿真數(shù)據(jù)補(bǔ)償度B相電壓(U?C相電壓(U?中性點(diǎn)電壓(U?故障點(diǎn)殘流(A)-15%1.3191.3440.70912.401.3141.3390.6128.315%1.2961.3090.60112.5對(duì)于中性點(diǎn)經(jīng)過一個(gè)消弧線圈后在不需要補(bǔ)償度的特殊情況下進(jìn)行了仿真分析，可以從圖3-8、圖3-9、圖3-10中我們能夠通過計(jì)算分析獲得仿真結(jié)果，即表3-7。從結(jié)果分析出，如果中通過消弧線圈進(jìn)行接地當(dāng)為完全補(bǔ)償?shù)脑?，這時(shí)非故障相出現(xiàn)的工頻過電壓可以確定為1.314U?和1.339U?，當(dāng)接地故障發(fā)生時(shí)，此刻故障點(diǎn)存在的電流最小，從這方面我們可以分析出當(dāng)近似為全補(bǔ)償時(shí)，故障相所處的電流也就越小。但是如果補(bǔ)償度越低，就更有可能導(dǎo)致中性點(diǎn)位移的電壓持續(xù)上漲。如果出現(xiàn)的是過補(bǔ)償或者欠補(bǔ)償時(shí)，接地點(diǎn)所出現(xiàn)的故障電流一般都十分地小，不過消弧線圈一般上并不會(huì)使用欠補(bǔ)償方式，這是由于當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行中如果存在線路退出的情況時(shí)，容易造成線路出現(xiàn)諧振，生成過電壓。所以我們通常使用消弧線圈來進(jìn)行過補(bǔ)償，并且需要將補(bǔ)償度控制在從對(duì)中性點(diǎn)不同的接地方式進(jìn)行仿真分析結(jié)果相對(duì)比可以看出，使用小電阻進(jìn)行接地的方式，能夠很好的限制非故