厂用电10kV电网单相接地故障分析综述
蓄能电站10kV工厂用电针对选取不同的接地形式下过电压和接地位置故障电流进行了对比和分析。因为在一个系统中每次出现故障时其特征都是始终保持恒定的。选择一个由架空线路L201进行仿真，在运行中出现单相接地的故障的瞬间作为案例来进行了仿真。
在本次模拟仿真接地模型的设计搭建中,对不同的仿真接地方式参数进行了各种参数的综合统一设计配置,仿真的接地时间参数表示方式为0~0.5s。故障状态产生的时间一般在0.1~0.25s。接地点的故障位置设计可以用电力接地器的故障位置模型设计Three-phasefault与其他电力传输线路的直接接地联系和直线连接方式来设计实现，过渡相位点的接地电阻系数R可以设为10Ω，启动电路仿真，得到各个中性故障相位点的接地电流、中性点接地电压、非故障相电压。
1.1中性点不接地
中性点不接地方式仿真模型如图3-2所示。
图3-2中性点不接地方式仿真
在中性点不进行接地下系统的仿真波形图如图3-3所示。
当接地点的过渡电阻值不相同时,得到的仿真的数据结果如表3-5所示。
表3-5中性点不接地的仿真数据
故障点过渡
电阻(Ω)
B相电压
(U?
C相电压
(U?
中性点电压
(U?
故障点电流
(A)
0
1.50
1.61
0.641
182.36
5
1.34
1.39
0.619
175.23
10
1.23
1.24
0.599
165.32
100
1.13
1.17
0.506
125.12
2000
1.01
1.05
0.051
101.26
图3-3中性点不接地下系统的仿真波形图
通过数据分析图3-3和下图数据显示表3-5,可以清楚看到随着各个点和过渡点的相接地电阻的电压变化而逐渐增大,故障各点的接地电流与非故障相电压都会逐渐趋向降低或逐步减小,当其中一个点的过渡相电阻电压变化为零时也即便是发生了一种金属质性的接地故障时,故障点的接地电流就会变化最大,对整个电力系统所可能造成的不良影响也将有人会认为是最严重。
1.2中性点经电阻接地方式
中性点经过电阻接地的方式进行仿真的模型结构如图3-4所示。
图3-4中性点经电阻接地仿真
当中性点通过一个低电阻(10Ω)的进行接地时,系统仿真的波形显示如图3-5所示。
图3-5当中性点通过一个低电阻(10Ω)的进行接地时,系统仿真的波形
当中性点通过一个高电阻(500Ω)的进行接地时,系统仿真的波形显示如图3-6所示。
图3-6当中性点通过一个高电阻(500Ω)的进行接地时,系统仿真的波形图
当中性点接入一个小电阻后,其仿真的数据结果如表3-6所示。
表3-6中性点经电阻的仿真数据
中性点接入电阻值(Ω)
B相电压
(U?
C相电压
(U?
中性点电压
(U?
故障点电流
(A)
10
1.17
1.24
0.151
189.9
50
1.19
1.30
0.247
111.2
100
1.21
1.36
0.301
81.3
200
1.22
1.41
0.327
59.1
500
1.24
1.45
0.418
38.7
可以从图3-5、图3-6与表3-6之中能够看出，当使用经过一个高电阻进行接地时，此时非故障相存在一个十分大的工频过电压，能够很好的限制接地出现的过电压大小，并在出现单相故障时，存在于故障点的电流并不算大，能够在一定的时间内稳定的运行。而如果经过一个10Ω的小电阻进行接地的话，此时出现在非故障相出现的工频过电压可以被测量为1.17U?与1.24U?，较好地限制了过电压。不过因为故障点存在一个很大的电流，所以当出现故障时，并不能持续运行。同使用中性点不进行接地的方式
1.3中性点经消弧线圈接地方式
中性点经消弧线圈仿真模型如图3-7所示。
图3-7中性点经消弧线圈接地仿真
(1)中性点经消弧线圈(完全补偿)后的接地系统仿真的波形结构如图3-8所示。
图3-8中性点经消弧线圈(完全补偿)后的接地系统仿真的波形
中性点经过消弧线圈后的接地补偿度不一样时,仿真的数据结果如表3-7所示。
表3-7经消弧线圈接地的仿真数据
补偿度
B相电压
(U?
C相电压
(U?
中性点电压
(U?
故障点残流
(A)
-15%
1.319
1.344
0.709
12.4
0
1.314
1.339
0.612
8.3
15%
1.296
1.309
0.601
12.5
对于中性点经过一个消弧线圈后在不需要补偿度的特殊情况下进行了仿真分析，可以从图3-8、图3-9、图3-10中我们能够通过计算分析获得仿真结果，即表3-7。从结果分析出，如果中通过消弧线圈进行接地当为完全补偿的话，这时非故障相出现的工频过电压可以确定为1.314U?和1.339U?，当接地故障发生时，此刻故障点存在的电流最小，从这方面我们可以分