小電流接地系統(tǒng)弧光接地模型及仿真研究.pdf

1、目前我國配電網(wǎng)出現(xiàn)的故障類型中百分之八十為單相接地故障，單相接地故障中又以弧光間歇接地危害最為嚴(yán)重。在中性點(diǎn)非有效接地方式的配電網(wǎng)中，如果發(fā)生單相金屬性接地故障，電網(wǎng)允許帶故障運(yùn)行兩小時。但是弧光接地故障則不同，弧光接地形式的故障中，電弧的狀態(tài)并不穩(wěn)定，時而燃弧時而熄滅，在電網(wǎng)中產(chǎn)生高頻分量，由于電網(wǎng)線路中存在感性元件和架空線路對地電容，導(dǎo)致電感與電容元件中產(chǎn)生電磁振蕩，形成過電壓對整個系統(tǒng)造成危害。
　　由于電弧的狀態(tài)不確定性，

2、很難確切地給出弧光接地的數(shù)學(xué)模型，目前對弧光接地仿真模型的研究也比較少。本文主要對電弧接地故障暫態(tài)過程進(jìn)行分析，結(jié)合電弧的數(shù)學(xué)模型Mayr模型和Cassie模型，從理論上為電弧的開斷或者重燃提供判據(jù);從電弧電流過零時的零休期熱電離和電擊穿的角度，提出利用Mayr和Cassie兩個電弧模型的結(jié)合來模擬這兩個過程的方法。并對其進(jìn)行理論分析，從理論上證明該模型可以解釋電弧燃燒及熄滅過程。
　　在電弧數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，利用PSCAD暫態(tài)仿

3、真工具建立可操作的電弧模塊，并利用PSCAD搭建簡易配電網(wǎng)模型對弧光接地故障進(jìn)行仿真分析，得出多種形態(tài)的電弧波形。令仿真結(jié)果與理論分析的電弧形態(tài)進(jìn)行比較，驗(yàn)證了電弧模型仿真結(jié)果的正確性。
　　結(jié)合山東濟(jì)寧市配電網(wǎng)其中一條饋線北門一線，搭建配電網(wǎng)仿真系統(tǒng)，其參數(shù)根據(jù)實(shí)際的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置，并對弧光接地故障和開關(guān)操作進(jìn)行仿真。分別設(shè)置在配電網(wǎng)母線出口處和線路末端發(fā)生弧光接地故障和進(jìn)行開關(guān)操作，觀察系統(tǒng)中38個觀測點(diǎn)電氣量的變化并分析弧光接

4、地故障和開關(guān)操作對系統(tǒng)的影響，最后推測出系統(tǒng)潛在的危險(xiǎn)點(diǎn)分布。
　　如何有效地抑制弧光接地過電壓是必須面臨的一個難題。本文中利用建立的弧光接地過仿真模型，對消弧線圈在抑制弧光接地過電壓方面的作用進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了消弧線圈能夠很好的抑制弧光接地過電壓現(xiàn)象。并提出一種新的抑制弧光接地過電壓的思路:采用把弧光接地故障轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘傩怨收系霓k法。當(dāng)把弧光接地故障點(diǎn)進(jìn)行金屬性接地時，可以有效的熄滅電弧，而且其危害比弧光接地故障的危害小。因?yàn)樵谛?/p>