©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第38卷第2期2004年2月西安交通大学学报JOURNALOFXI′ANJIAOTONGUNIVERSITYVol.38№2Feb.2004中性点非直接接地电网单相接地故障暂态特征分析薛永端1,冯祖仁1,徐丙垠2(1.西安交通大学电子与信息工程学院,710049,西安;2.山东理工大学电气工程学院,255031,淄博)摘要:针对已有暂态分析方法存在的不足,建立了基于线路分布参数模型的小电流接地故障模量结构图;根据线路相频特性将频率分为不同区段,再分析不同频段内故障暂态特征.重点论证了零序网络在一选定频段(SFB)下阻抗呈容性的特性及其临界频率应满足的条件,分析了在该选定频段内暂态零序电流及无功功率的分布规律,得出以下结论:在SFB内,故障线路暂态零序电流和无功功率大于或等于任何一条健全线路,且在故障线路中从线路流向母线,与健全线路中的流向相反;在SFB外,故障线路和健全线路电气量分布差异不明显或临界频率不易确定.用电磁暂态仿真程序(ATP)对故障暂态特征进行了验证.关键词:中性点非直接接地电网;小电流接地;故障暂态;相频特性中图分类号:TM7文献标识码:A文章编号:0253-987X(2004)02-0195-05AnalysisofTransientCharacteristicsofSignalsPhaseEarthFaultinNon2SolidlyEarthedNetworkXueYongduan1,FengZuren1,XuBingyin2(1.SchoolofElectronicsandInformationEngineering,Xi′anJiaotongUniversity,Xi′an710049,China;2.SchoolofElectricalEngineering,ShandongUniversityofTechnology,Zibo255031,China)Abstract:Themodalnetworkofsinglephaseearthfaultinnon2solidlyearthednetworkbasedonfeeders’dis2tributedparametersisconstructedtoovercomethedeficiencyoftraditionaltransientanalysismethods.Thechar2acteristicsoftransientzerosequencevoltageandcurrentproducedbyearthfaultindifferentfrequencybands,whichcanbedecomposedaccordingtoangle2frequencycharacteristicsoffeeders’detectedimpedance,areana2lyzed.Itisfoundthattheimpedanceofzerosequencenetworkiscapacitiveintheselectedfrequencyband(SFB),andit’sboundaryfrequenciesaregiven.ThedistributionoftransientzerosequencecurrentandreactivepowerwithinSFBispresented.ThezerosequencecurrentandreactivepowerofthefaultyfeederwithinSFBarelargerthanorequaltoanyhealthyfeedersinamplitude.Theflowdirectionisfromthefeedertothebusinfaultyfeedersandoppositeinhealthyfeeders.ThefaulttransientcharacteristicsareverifiedbysimulationresultsusingATP(alternativetransientprogram).Keywords:non2solidlyearthednetwork;singlephaseearthfaults;faultytransients;angle2frequencycharac2teristics中性点不接地或经消弧线圈接地系统的单相接地故障(小电流接地故障)的故障线路可靠选择问题一直未得到彻底解决[1,2].现有检测方法多是基于故障产生或注入稳态信息[1～4],由于电流微弱、电弧不稳定等原因,实用效果不够理想.基于暂态信息的检测方法灵敏度高且不受消弧线圈影响[1,2],但在信号捕获、处理手段以及特征掌握上存在不足,一直未得到重视和推广.近年学术界的研究主要集中在小波变换等新兴分析工具的应用上[5,6],对暂态信号特征和利用方式仍缺乏深入研究.传统暂态分析方法主要是[1,2,7]:建立简单系统收稿日期:2003-04-15.作者简介:薛永端(1970～),男,博士生;冯祖仁(联系人),男,教授,博士生导师.©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net模型,求解微分方程组得到时域暂态解.这种方法一般只考虑线路分布电容而忽略线路电感,模型不够准确,且只分析暂态信号时域特征,忽略了不同频率下系统特征的差异,故所得结论不尽完善、正确.本文从建立高精度故障模型入手,尝试从频域角度分析故障暂态特征及电气量分布规律.1基于线路分布参数的故障模量模型为了准确分析故障暂态信号特征,本文的线路采用分布参数模型,再用相模变换将三相系统变换为没有耦合的模量系统.相模变换阵T并不惟一,所用的...
