中性点非直接接地系统零序网络的相频特性

《中性点非直接接地系统零序网络的相频特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据第30卷第3期电力自动化设备V01．30No．32010年3月ElertricPowPrAut。mati。nEquipmentMar．2010痂中性点非直接接地系统零序网络的相频特性张伟刚．张保会(西安交通大学电气工程学院．陕西西安710049)摘要：暂态零序分量是中性点非直接接地系统单相接地故障选线的主要研究对象。为了揭示暂态量分布的频域特性，以线路分布参数模型为基础，全面分析了发生单相接地故障后的零序网络相频特性。通过PSCAD仿真分析了单条线路的零序阻抗相频特性曲线．研究了不同的线路参数、出线长度、线路结构和分支线路等因素对其的影响；仿真分析了整个零序网络中各条出线的相频特性曲线

2、。研究了接地方式对其相频特性的影响。分析表明：单相接地故障发生后。故障线路测量到的是所有健全线路组成的零序网络的相频特性．其特性取决于系统接地方式以及健全线路的相频特性：线路首容性频带并不是一成不变的．基于暂态零序信号的选线方法要能够自适应地寻找线路的首容性频带．提取频带内的暂态信息。并且要依据频带内各条线路电流之间或电压与电流之间的关系形成选线判据．关键词：中性点非直接接地系统：相频特性；零序网络：故障选线中图分类号：rim711文献标识码：A文章编号：1006—6047(2010)03—0071—050引言我国配电网大多采用中性点非直接接地的运行方式。基于故障产生的稳态信号的选线方法由于故

3、障电流微弱、电弧不稳定等原因。选线效果不理想。基于故障暂态信号的选线方法灵敏度高且不受消弧线圈影响。近年来，利用暂态信号，尤其是零序暂态信号的选线方案已经成为研究的热点【l-副。文献[6．9]提出的基于零序暂态信号选线方法都涉及到了选定频带SFB(SelectedFrequencyBand)的概念。即在各条出线的零序阻抗都呈容性的频带内分别提取各条线路的暂态零序特征来实现选线判据。由此可见．SFB是实现选线判据的前提．其对选线准确与否是至关重要的．如果SFB选择有误．则必然会造成选线错误。但是．目前大多数文献集中于选线判据的研究．而缺乏对SFB以及决定SFB的零序网络相频特性的研究。本文旨在揭

4、示影响中性点非直接接地系统的零序网络相频特性的各种因素．从配电网络的线路模型入手．分析了集中参数模型与分布参数模型的零序阻抗相频特性差异，通过仿真分析了线路参数、长度、出线结构、分支等因素对单条线路零序阻抗相频特性的影响。并在配电系统仿真模型中分析了单相接地故障发生后零序网络的相频特性。为基于零序暂态信号的正确选线提供了基础。l线路零序阻抗相频特性理论分析对于低频带的线路阻抗分析，使用长线一均匀分收稿日期：2009—06—19；修回日期：2009—11—12基金项目：国家重点基础研究发展计划(“973”计划)资助项目(2009CB219704)■枷{勺了。

5、：{。T．如。T。#、1．一。’Z⋯

6、：I图1长线一均匀分布参数电路模型Fig．1Longlinemodel衍tllhomogeneouslydistributedparameter布参数模型(见图1)可保证其精确性DO]。图1中,ZI、Y。为单位长度线路的阻抗和导纳；U、，为距线路末端菇处的电压、电流；U+dU、J+dl为距线路末端x+dx处的电压、电流：以为长度微元。此均匀分布参数输电线路模型的丽端1：3网络的电压和电流方程可表示为协l警cosh3,x等㈣㈩其中，线路特性阻抗Zc--、／石，线路传播系数’，=、／丽，巩、厶为单线路末端电压、电流。以上的公式推导和分析过程依据的是图1所示的模型．这一模型可以是任意模量下的线路模型

7、。因关注的是零序网络。而中性点非直接接地系统零序网络中线路末端负荷阻抗可看作无穷大。因此认为末端开路。经过推导可以得出从线路始端看入的线路零序输入阻抗磊为磊=鼯蛊蒹孺㈤其中，R。、J巳。、co分别为线路单位长度的零序电阻、电感和电容：Z为线路长度。对于丌模型集中参数线路模型．有如下人端等万方数据厢电力自动化设备第30卷效阻抗表达式：磊：—(Rol—+joJL—ol+—1卜掣1(3)凰“j砒“南+赢以图3中仿真模型的线路参数i11]为例．按照公式(2)(3)，计算出20km架空线路零序阻抗相频特性曲线如图2所示(图中，虚线为分布参数，实线为集中参数)。100≮0喜一loo图220km架空线路2种

8、参数模型的零序相频特性对比Fig．2Comparisonofzerosequencephase-frequencycharacteristicsbetweentwoparametermodelsof20kmoverheadline可见．分布参数模型线路零序阻抗的相频特性是在±900上交替变化的周期性曲线．随着频率升高．线路零序阻抗的容性、感性频带交替出现．且容性频带和感性频带长度相同。以第1个交变