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      瞬時(shí)正序網(wǎng)絡(luò)特性分析

      2011-06-06 06:33:54陳雪潔付周興趙建文孫尚斌
      電力建設(shè) 2011年10期
      關(guān)鍵詞:正序虛部實(shí)部

      陳雪潔,付周興,趙建文,孫尚斌

      (西安科技大學(xué)電氣與控制工程學(xué)院,西安市,710054)

      0 引言

      我國(guó)10 kV中壓電網(wǎng)一般采用中性點(diǎn)不接地方式或經(jīng)諧振接地方式。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)10 kV配電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式做了新的規(guī)定:架空線路構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)或架空線路與電纜構(gòu)成的混合網(wǎng)絡(luò),電容電流小于10 A時(shí),中性點(diǎn)采用不接地方式;超過(guò)10 A時(shí),采用經(jīng)消弧線圈接地。純電纜網(wǎng)絡(luò),電容電流小于30 A時(shí),中性點(diǎn)采用不接地方式;超過(guò)30 A時(shí),采用經(jīng)消弧線圈接地[1]。在這種小電流接地系統(tǒng)中,單相接地故障率最高,占配電網(wǎng)故障的80%以上。對(duì)中性點(diǎn)接地系統(tǒng)單相接地,故障特征明顯,選線比較容易;然而,由于諧振接地系統(tǒng)單相接地時(shí)接地電流小,使得故障選線較困難[2-3],到目前為止,還沒(méi)有一種完善的保護(hù)原理。

      本文基于瞬時(shí)對(duì)稱分量變換,對(duì)諧振接地系統(tǒng)單相接地故障的網(wǎng)絡(luò)建立瞬時(shí)序網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型,基于該模型提取故障特征,利用仿真驗(yàn)證了其正確性。

      1 瞬時(shí)對(duì)稱分量法

      針對(duì)傳統(tǒng)對(duì)稱分量法的不足,文獻(xiàn)[4-6]提出了瞬時(shí)對(duì)稱分量法的概念,可用于三相電路的暫態(tài)分析,也可用于穩(wěn)態(tài)分析中。以三相電流為例,瞬時(shí)對(duì)稱分量法可描述為

      式中:ia、ib、ic分別為三相電流的瞬時(shí)值;ia(1)、ia(2)、ia(0)分別為用復(fù)數(shù)形式表示的正序、負(fù)序和零序電流,α =ej120°。虛數(shù)單位用 j表示,ia(1)、ia(2)、ia(0)可表示為

      由式(2)可知,瞬時(shí)零序分量總是為實(shí)數(shù),而瞬時(shí)正序分量和瞬時(shí)負(fù)序分量互為共軛復(fù)數(shù)。同理,電壓也具有瞬時(shí)對(duì)稱分量變換和反變換的過(guò)程。

      2 瞬時(shí)序網(wǎng)絡(luò)模型的建立

      諧振接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障的模型如圖1所示。為便于分析,忽略了線路參數(shù)、電源內(nèi)阻和變壓器的影響。圖中ck為第k條饋出線的對(duì)地電容;Rg為接地電阻;L為消弧線圈的補(bǔ)償電感;uag、ubg、ucg為各相的對(duì)地電壓。電源電壓為

      式中:Um、ω和θ分別為電壓uA的幅值、角頻率和初相角。

      圖1 諧振接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)的簡(jiǎn)化圖Fig.1 Simplified figure of resonance grounding system in single-phase fault

      2.1 電源的等效模型

      電源等效模型[7-8]建立的依據(jù)是式(1),用瞬時(shí)對(duì)稱分量法變換電源電壓得式(4)。

      2.2 電容瞬時(shí)序網(wǎng)絡(luò)模型

      對(duì)故障支路和非故障支路流過(guò)電容的電流做瞬時(shí)對(duì)稱分量變換,依據(jù)變換后的電流,建立瞬時(shí)序網(wǎng)絡(luò)模型為

      當(dāng)每條支路三相的對(duì)地電容相等時(shí),瞬時(shí)變換得

      2.3 故障點(diǎn)電流的瞬時(shí)序網(wǎng)絡(luò)模型

      故障支路,故障點(diǎn)的電流為

      對(duì)于非故障支路,故障點(diǎn)電流為ig(1)=ig(2)=ig(0)=0。

      3 諧振接地網(wǎng)絡(luò)

      3.1 瞬時(shí)序網(wǎng)絡(luò)的制定

      在三相電路圖中,各序網(wǎng)絡(luò)的電流(電壓)方程式都可列出,因?yàn)槊啃蚨际侨鄬?duì)稱的,只需列出1相即可。在正序網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)以a相為基準(zhǔn)時(shí),有

      因 ia(1)+ib(1)+ic(1)=ia(1)+α2ia(1)+αia(1)=0,正序電流不經(jīng)過(guò)消弧線圈,消弧線圈上的電壓降為0,所以消弧線圈在正序網(wǎng)絡(luò)中不起作用;當(dāng)電源對(duì)稱時(shí),瞬時(shí)正序電壓和負(fù)序電壓為復(fù)數(shù),瞬時(shí)零序電壓為0。單相接地故障瞬時(shí)序網(wǎng)絡(luò)如圖2所示。

      圖2 單相接地故障瞬時(shí)序網(wǎng)絡(luò)圖Fig.2 Figure of instantaneous sequence network in single-phase fault

      因此,對(duì)稱電源瞬時(shí)正序網(wǎng)絡(luò)和瞬時(shí)負(fù)序網(wǎng)絡(luò)是復(fù)數(shù)變量的網(wǎng)絡(luò),瞬時(shí)零序網(wǎng)絡(luò)為實(shí)數(shù)變量動(dòng)態(tài)序網(wǎng)絡(luò)。

      3.2 各瞬時(shí)電流的數(shù)學(xué)描述

      故障發(fā)生之前,任意第k條線路上對(duì)地電容電流(下標(biāo)用q標(biāo)注)的表達(dá)式為

      接地電流的穩(wěn)態(tài)分量為

      式中:接地電流穩(wěn)態(tài)分量的幅值Igm和相位φ分別為

      故障支路瞬時(shí)正序電流為

      非故障支路瞬時(shí)正序電流(下標(biāo)用z標(biāo)注)為

      由式(12)得,故障支路瞬時(shí)正序電流實(shí)部的穩(wěn)態(tài)值為

      式中:幅值

      故障支路和非故障支路瞬時(shí)正序電流實(shí)部的相位差為

      由上面討論得知,故障之后故障支路瞬時(shí)正序分量實(shí)部的相位滯后非故障支路一定的角度,所有非故障支路瞬時(shí)正序分量實(shí)部的相位幾乎相同。

      4 仿真驗(yàn)證

      仿真實(shí)驗(yàn)用Matlab軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。本文建立的仿真模型[9-10]系10 kV三相系統(tǒng)有載模型,負(fù)載電壓等級(jí)10 kV,頻率50 Hz,三相有功功率1 kW,三相感性無(wú)功功率0.6×103var;線路采用分布參數(shù)模型,設(shè)有3條出線,3條架空線路的長(zhǎng)度分別為10,15,20 km,線路正序、零序參數(shù)為 R1=0.45 Ω/km,R0=0.74 Ω/km,L1=0.93 mH/km,L0=4.13 mH/km,c1=0.07 μF/km,c0=0.05 μF/km。中性點(diǎn)消弧線圈采用過(guò)補(bǔ)償方式。接地電阻分別取 0.1,1 kΩ。

      4.1 瞬時(shí)正序電流實(shí)部、虛部與接地電阻的關(guān)系

      以線路1出線發(fā)生單相故障為例,故障發(fā)生在0.02 s,取接地電阻 Rg分別為 0.1,1 kΩ 進(jìn)行 A 相故障仿真,瞬時(shí)正序電流的實(shí)部i(1)r和虛部i(1)i的變化規(guī)律如圖3~4所示(圖中實(shí)線為故障支路,虛線為非故障支路)。

      圖3 瞬時(shí)正序電流實(shí)部和虛部隨電阻變化波形(Rg=0.1 kΩ)Fig.3 Waveform of real and imaginary parts of instantaneous positive sequence current variation with differentresistance(Rg=0.1 kΩ)

      圖4 瞬時(shí)正序電流實(shí)部和虛部隨電阻變化波形(Rg=1 kΩ)Fig.4 Waveform of real and imaginary parts of instantaneous positive sequence current variation with differentresistance(Rg=1 kΩ)

      由圖3~4可以看出,在不同的接地電阻條件下,故障支路瞬時(shí)正序電流實(shí)部較故障之前幅值變大,所有非故障支路瞬時(shí)正序電流實(shí)部的幅值較故障之前幾乎沒(méi)變;故障支路瞬時(shí)正序電流實(shí)部的相位滯后非故障支路一定的角度φ1k,所有非故障支路瞬時(shí)正序電流實(shí)部的相位幾乎相同。

      4.2 瞬時(shí)正序電流實(shí)部、虛部與短路時(shí)間的關(guān)系

      仍然以線路1出線發(fā)生單相故障為例,接地電阻Rg為0.5 kΩ,分別在短路時(shí)間 to=0.01,0.04 s進(jìn)行A相故障仿真,瞬時(shí)正序電流的實(shí)部i(1)r和虛部i(1)i的變化規(guī)律如圖5~6所示。

      圖5 瞬時(shí)正序電流實(shí)部和虛部隨短路時(shí)間變化波形(to=0.01 s)Fig.5 Waveform of real and imaginary parts of instantaneous positive sequence current variation with differentresistance(to=0.01 s)

      由圖5~6(圖中實(shí)線為故障支路,虛線為非故障支路)??梢钥闯觯煌亩搪窌r(shí)間只是影響了故障瞬間的沖擊值的方向,而故障的其它特性不改變。

      5 結(jié)論

      (1)故障之后,故障支路瞬時(shí)正序電流實(shí)部在故障瞬間出現(xiàn)1個(gè)沖擊值,而故障支路瞬時(shí)正序電流的虛部、非故障支路瞬時(shí)正序電流的實(shí)部和虛部較故障之前都沒(méi)有這一現(xiàn)象。

      (2)在過(guò)補(bǔ)償情況下,故障支路瞬時(shí)正序電流實(shí)部穩(wěn)態(tài)值的幅值較故障之前變大。

      (3)故障之后穩(wěn)態(tài)時(shí),故障支路瞬時(shí)正序電流實(shí)部的相位滯后非故障支路瞬時(shí)正序電流實(shí)部一定的角度,所有非故障支路瞬時(shí)正序分量實(shí)部的相位幾乎相同。

      (4)故障之后穩(wěn)態(tài)時(shí),所有非故障支路瞬時(shí)正序電流實(shí)部的幅值較故障之前幾乎沒(méi)有變化。

      (5)故障之后穩(wěn)態(tài)時(shí),所有支路瞬時(shí)正序電流虛部的幅值較故障之前幾乎沒(méi)有變化。

      圖6 瞬時(shí)正序電流實(shí)部和虛部隨短路時(shí)間的變化波形(to=0.04 s)Fig.6 Waveform of real and imaginary parts of instantaneous positive sequence current variation with differentresistance(to=0.04 s)

      [1]李建山,陳喬夫.諧振接地系統(tǒng)單相接地故障選線研究[D].武漢:華中科技大學(xué),2006.

      [2]龔靜,周有慶,王娜,等.小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線諸方法原理及利弊探討[J].電站系統(tǒng)工程,2004,1(20):31-33.

      [3]陳奎,唐軼,孟慶海.諧振接地電網(wǎng)單相接地故障選線研究[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006,35(1):104-108.

      [4]袁旭峰,程時(shí)杰,文勁宇.改進(jìn)瞬時(shí)對(duì)稱分量法及其在正序負(fù)序電量檢測(cè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2008,28(1):52-58.

      [5]Ghosh A,Joshi A.The use of instantaneous symmetrical components for balancing a delta connected load and power factor correction[J].Electric Power Systems Research,2000,54(1):67-74.

      [6]何仰贊,溫增銀.電力系統(tǒng)分析[M].3版.武漢:華中科技大學(xué)出版社,1984.

      [7]張宇,段善旭,康永,等.基于瞬時(shí)對(duì)稱分量的三相逆變器特性分析[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2005,25(17):15-20.

      [8]謝元運(yùn).用瞬時(shí)值對(duì)稱分量法建立具有不對(duì)稱繞組連接的異步電動(dòng)機(jī)暫態(tài)分析的動(dòng)態(tài)模型[J].遼寧建筑工程學(xué)院院報(bào),1983(2):1-14.

      [9]張?zhí)m,龔靜,周有慶.小電流接地系統(tǒng)單相接地暫態(tài)保護(hù)判據(jù)研究[J].湖南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2004,31(2):2-5.

      [10]張先泰,天友,金錠.基于故障暫態(tài)量的中壓配電網(wǎng)接地故障選線技術(shù)綜述[J].電力與電工,2010,30(2):11-15.

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