中性点经消弧线圈接地电网接地故障 的建模与仿真设计
中性点经消弧线圈接地在10kv配电网中的应用
科技 配 电网 ｖ Ｏ 中的应用
邓 萍 纪 冰 冰
（ 黑龙江省双鸭山市宝清县电业局 ， 黑龙江 宝清 １６０ ） ５ ６ ０
摘 要： 针对 １ｋ 配电系统年接地故 障引起跳 闸停 电较多的现 象， ０ｖ 经过理论分析及计算 ， 出中性 点经 消弧线圈接地方案进行解决。 提 投入运行 年后 ， 方案年跳 闸率减 少 ５ ． 达到减少因 地故障 引 此 ２ ％， ５ 接 起停 电 目 ， 的 同时为类似配电 系统提供有益借鉴 。
关 键 词 ：０ ｖ配 电 系统 ； 闸停 电 ； １ｋ 跳 消弧 线 圈
一
所 １配 电系统现状 网中性点接地方式 ，需 在中心变主变 １ｋ 侧 变压器故障时 ， 内负荷也能获得 电源 ，因此 ０ｖ 宝清县城镇 １ｋ ｏ ｖ系统 由 ６ ｋ 宝清县中心 中性点处安装消弧线圈 ，通过消弧线圈接地改 选用投资 比较少的第 二种方案。 ６ｖ 变配出 ，７回出线 ，总 长 ２ ０ ｍ，其 中电缆接 变 １ｋ ９ｋ ０ ｖ配电网中性点接地方式。 ４结论 地段长 ６ ｍ，系统为 中性点不接地 系统 ，年故 ｋ ３中性点接地方案设计 ４ 采用 中性点 经消弧线 圈接地 ，当系统 ． １ 障次数约为 ２ 次 ，因接地故 障而引起 的停电 Ｏ 中心 变 主 变 低 压侧 绕 组 是 角 接 ，所 以 发生瞬间单相接地故障时 ，接地电流通过消弧 次 数 占 ９ ％。 ８ ｌ ｋ 无 中性点 ，必须在 ｌｋ 母线侧接入 接地 线圈呈电感 电流 ，与电容电流的方 向相反 ，可 Ｏｖ Ｏｖ 中性点不接地系统 ，发生单相 接地故障 ， 变压 ，获得 中性点后再安装消弧线 圈。本供电 以使接地处 的电流变得很小或等于零 ，从而消 不必立即中断 向用户供 电，由于线电压保持不 系统原设计 中拟采用如下两种设计方案 ： 除 了接地处 的电弧 以及 由此引起 的各种 危害 ， 变 ，电力用户可继续工作 ，因而提高了供电可 方案一 ：在宝清 中心变 １ｋ ０ ｖ高压室增 设 自动消除故 障，不会引起继 电保护 和断路器动 靠性。但必须在较短时间内迅速发现并消除接 间隔用电缆将接地变压器接至 ｌｋ 母线 ； Ｏｖ 作 ，大大提高 了电力系统 的供电可靠性 。 地故障 ，一般允许继续运行两小时。当接地电 优点 ：这种运行方式安全可靠 。 ４ ． ２由于消弧线圈能够有 力地 限制单相接 流不大时 ， 接地电流过零值时 ，电弧将 自 行熄 缺点 ：增设一个间隔 ，并购置高压柜 、接 地故障电流 ，虽然非故 障相对地 电压升高倍 ， 灭 ，接地故障随之消失 ， 但是 当接地 电流很大 地变压器和消弧线圈等设备费用会很大 ，而且 三相导线之 间线电压仍然平衡 ，发电机可 以免 时， 实践证 明接 地电流大于 ５ Ｉ Ａ时 ，将产生 也 很 费时 。 －Ｏ 供不对称 负荷 ，电力系统 可以继续运行 。特别 种周期性熄灭与复燃的间歇性 电弧 ， 这是 由 方案二 ：选一 、二次能带负荷的接地变压 是在 电源紧张或停 电后果严重时 ，有足够的时 于电网中的电感 和电容形成 的振荡 回路所致 。 器 ，代替现有所用变，并将消弧线圈等设备 同 间启动备用电源或转移负荷，避免突然 中断对 随着间歇性电弧 的产生 ，将出现 网络电压不应 时装入此 间隔 ，这样 ，既可节省一 台变压器 ， 用户 的供电而陷人被动局面。 有的升高 ，其幅值可达 ２ ～ 倍相 电压， ．３ ５ 足以威 又 可 节 省一 间隔 。 ・ ４３选用消弧线 圈 自动调谐及选线成套装 ． 胁 整 个 电 网 的绝 缘 。 优点 ：投资 比较少 。 置 ，可 自动选出接地线圈 ，不必将线路一一停 因此 ，为保证 电网的安全运 行和 用电质 缺点 ：当接地变压 器故 障时 ，ｌｋ 所用 电，从而提高供 电可靠性及开关机械寿命 。 Ｏｖ 量 ，必须改变 １ｋ ０ ｖ配电网中性点接地方式。 变所带 负荷也 失去电源 ，需要投 入 ６ｋ 所用 ６ｖ 参考 文献 ２理论分析及计算 变。 【］ 电力安 全 工作 规 程 ［】． １ Ｓ ｓ ２１ 论 分 析 ．理 因为 ６ ｋ 侧有备用所用变 ，当 ｌ ｋ 接地 ６ｖ Ｏｖ 依据 电力行业 标准 Ｄ ／６ ０ １ ９ （ 流 Ｌ ２ —９７ 饺 Ｔ 电气装置过电压保护和绝缘配合》 中规定 ：３ — １Ｋ ０ Ｖ架空线 路中构成的系统当单相接地 电流 （ 上接 １５页） 汉、 ８ 汉西或者西西词典。 在高年 ｅｇ Ｌ ｎ ｕ ｅ ａ ｈｎ ａ ｄ ｉｎ ａ ｇ ａ Ｔｅ ｃ ｉｇ ｎ Ｒｅｅ ｒｈ ｒ ｓ， ｇ ｓａ ｃ Ｐ ｅｓ 大于 １ Ａ时 ，中性点应装设 消弧线圈。 ０ Ｏｏ 外语教师应鼓励学生尽早开始使用西西 ２ ０ 中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地 级阶段， 介绍各种词 （］ＵｓＲ Ｕ ｄｒｔ ｄ ｉｇ ｅｏｄ ａ ｇａｅ ２Ｅ ｉ， ． ｎ ｅｓ ｎ ｎ Ｓｃｎ Ｌ ｎ ｇ ａ ｕ 故障时 ，接地 电流与故障点位置无关。由于残 词典。老师可讲解词典使用的方法 ， 技巧和应该注意的 Ａ ｑ ｉｔ ｎ 【ｑＳａ ｇａ： Ｓ ａｇａ Ｆ ｒｉ ｃ ｕｓｉ Ⅳ ．ｈｎｈ ｉ ｈｎｈ ｏｅｇ ｉｏ ｉ ｎ 流很小 ， 接地 电弧可瞬间熄灭 ，有力地 限制 了 典的知识以及查词典的方法 、 ａ ｇ ａ ｅ Ｅｄ ｃ ｔ ｒ ｓ ． Ｏ ｏ ｏ 词典对学生而言是一种 Ｌ ｎ ｕ ｇ ｕ ａ ｉ ｎ Ｐ ｅ ｓ ２ ｏ 电弧过电压 的危 害作 用。继 电保护和 自动装 问题。经过适当的训练， ［］ｅ ｉ Ｍ．ｈ ｅｉａ Ａ ｐｏｃ．，１ ｓ ｔ ｆ ３Ｌ ｗｓ Ｔ ｅ Ｌ ｘ ｌ ｐ ｒａｈ ｎｅ ｔｅ ｏ ， ｃ ａ 置 、避 雷器 、避 雷针 等 ，只能 保护具 体的设 非常有价值的学习工具。 结语 ： 前 ， 目 无论在国内还是在国外， 词汇习 Ｅ Ｔ ｎｄ Ｗａ Ｆ ｒａｄ 【 ．ｏｅＬ ｎ ａｅ Ｌ ａ ａ ｙ ｏｗｒ ＭＩ ｖ，ａ ｇｇ Ｈ ｕ 备 、厂所 和线路 ，而消弧线圈却能使绝大多数 ａ ｈ ｎ ｕ ｌ ｔｏ ｓ １ ９ ｃ 还处 Ｔｅ ｃ ｉ ｇ Ｐ ｂ ｉ ａ ｉｎ ， ９ ３ 的单相接地故障不发展 为相问短路 ，变压器等 得研究是二语习得研究中的—个重要课题 ， 对西班 【】ｍ６ｅ ａａ ｎ ＲＭ．１Ｃ ｎｅ ｔ ｄ ｏ ｐ － 设备可免受短路电流的冲击 ，继电保护 和自动 在进一步研究阶段 。这里只是窥其一点 ， ４Ｊ ｎｚＣ ｔｌ ， Ｅ ｏ ｅｐｏ ｅＣ ｍ ｅ ｉ Ｏ ｔｎｉ ￣ｉａｅ ｏ ｓ ｄｏ ｅ Ａ ｒｎ ｉ ｊ ｅ ｃ Ｌｘｃ ｎ ｌｓＥ ｔ ｉｓｄ ｐｅｄｚ ｅ Ｙ ａ ｕ ａ 装置不必动作 ，断路器不必动作 ，从而对所在 牙语词汇习得和词汇教学进行了分析和阐述。 词汇习得虽然是学生 自己的事情 ， 但是外 Ｅ ｓｆｎａｄ ｅｕ ｄｓＬ ｎ ａ［ ．ｔ ｎｉ．Ｏ２ 系统中的全部 电力设备均有保护作用。 ｎｅａｚ ｅＳ ｇｎ ａ ｅ ｇ ｓ］ ｌ ｔ ２０ ｉ ｕ ＪＡ ａ ｓ 语教师应该传授给学生词汇习得的方法、 技巧和 （ ） １ ２２电容电流计算 ． 培养学生的 自 主学习的能力 。 掌握好词汇， ［］ｅｍｉ ，． Ｍ．Ｍｃ ａｔｙ ｅ ｓ ．Ｖ ｃｂ － ５Ｓ ｈ ｔ Ｐ ＆ 对 架 空 线 路 Ｉ＝ ｌ３ ０ １ ｘ ９／５ ＝ ．９ 策略 ， ｃ ＵＪ ５ ＝ ０ ２ ０３０ ８ ２ ｔ Ｃ ｒ ．（ｄ ． ｏａｕ ｈ ） 有利于学生 “ 说 、 写 、 等基本语言运用 ｌｒ：Ｄ ｓｒ ｔ ｎ Ａ ｑ ｉ ｔｎ ａｄ Ｐ ｄ ｇｇ 【】 听、 读、 译” （） Ａ ａｙ ｅｃｉ ｉ ， ｃｕｓ ｉ ｎ ｅａｏｙ Ｃ． ｐｏ ｉｏ 技能的提高。 Ｓ ａ ｇ ａ：Ｓ ａ ｇ ａ ｒｉｎ ａ ｇ ａ ｅ Ｅｄ ｃ ｔ ｎ ｈ ｎｈ ｉ ｈ ｎ ｈ ｉＦｏｅｇ Ｌ ｎ ｇ ｕ ａｉ ｕ ｏ 对电缆线路段 Ｉ＝ ｌｌ ＝ ０ ６１＝ （ ） ｃ ＵＪ ０ １ ｘ ／０ ６ Ａ 国内著名的语言学 家胡明扬认为 ， 外语 Ｐｒ ｓ ． ｏ ２ 学 ｅ ｓ２ ｏ 总接地电容电流 Ｉ＝ ． ＋ ＝ ４２ （ ）＞ ｃ ８ ９ ６ １．９ Ａ ５ ２ （） Ａ 得下苦功， 没有什么捷径可走 ， 不下苦功是 学不 ［］ ｌｉｓＤＬｎ ｉｔ ｓ ｎ ａｇａｅ ｅｃｉｇ ６Ｗｉ ｎ ， ．ｉｇ ｓｃ ｉ ｋ ｕ ｉ Ｌｎｕ Ｔ ａｈｎ ｇ 会的。 理论知识是第二位的， 一定要大量读 ， 大量 ［ 】 ｏ ｄｎ Ｅ ｗ ｒ ｒｏｄ １７ 其 中 Ｉ一 ｃ 接地 电流 （ ） Ａ； Ｍ ． ｎ ｏ： ｄ ａｄＡ ｎ ｌ，９ ２ Ｌ 听， 大量写， 大量说 。 西班牙语词汇习得也是同样 ［】 ｕ 网络的线电压 （ｖ ； 一 ｋ） ７西班牙语专业教学大纲编写组． 高等学校西班 Ｌ 电压为 Ｕ、具有 电联 系的所有线路的总 的道 理 。 一 牙语专业基础阶段教学大纲 【 ． Ｍ１ 上海： 上海外语
电力系统的中性点接地方式
电力系统的中性点接地方式电力系统中发电机绕组通常用Y联结、变压器高压绕组通常Y联结，Y联结绕组中性点统称电力系统中性点。
中性点接地方式有直接接地、不接地和经消弧线圈接地。
中性点接地方式要综合考虑电力系统的过电压与绝缘、继电保护与自动装置的配置、短路电流、供电可靠性。
中性点直接接地方式，系统发生单相接地故障时短路电流很大；中性点不接地和中性点经消弧线圈接地方式，系统发生单相接地故障时短路电流小。
1.中性点直接接地系统110kV及以上电网采用中性点直接接地方式。
实际运行时电网中性点并非全部同时接地，只有一部分接地，即合上中性点接地刀开关，其余则不接地即拉开其中性点接地刀开关。
系统单相接地时短路电流在合适范围，满足继电保护动作灵敏度需要，但不能过大。
一般单相短路电流不大于同一地点三相短路电流。
此系统正常运行时，系统中性点没有入地电流或只有极小的三相不平衡电流。
当发生单相接地时，短路电流足够大，继电保护装置动作，迅速切除故障电路；系统非故障部分仍正常运行。
接地故障线路停电，可在线路加装自动重合闸装置，如发生瞬时性接地故障，重合闸成功，停电约0.5s，系统供电可靠。
单相接地电流较大，对邻近通信线路电磁干扰较强。
我国380/220V三相四线系统，中性点直接接地。
2.中性点不接地系统我国3kV、6kV、10kV、35kV系统，当单相接地时根据电容电流中性点不接地，具体规定为3～6kV电网单相接地电容电流不大于30A；10kV电网单相接地电容电流不大于20A；35kV电网单相接地电容电流不大于10A。
因中性点未接地，当发生单相接地时，只能通过线路对地电容构成单相接地回路，故障点流过很小的容性电流（电弧）自行熄灭。
同时，系统三个线电压对称性未变化，用电设备正常工作，可靠性高。
规程规定，中性点不接地系统发生单相接地故障可继续运行2h，在2h内找到接地点并消除。
单相接地时电容电流近似计算公式如下：对架空线IC=UL/350；对电缆IC=UL/10。
消弧线圈补偿电网单相接地故障选线方法的研究
毕业设计（论文）消弧线圈补偿电网单相接地故障选线方法研究论文题目：消弧线圈补偿电网单相接地故障选线方法研究摘要当中性点不接地系统中发生单相接地时，在接地点要流过全系统的对地电容电流，如果此电流比较大，就会在接地点燃起电弧，引起弧光过电压，从而使非故障相的对地电压进一步升高，使绝缘损坏，形成两点或多点接地短路，造成停电事故。
文在分析中性点不直接接地系统单相接地故障的特点，以与其他方法的特点和局限性的基础上，针对一种选线方法。
用Matlab分别构建系统的仿真模型，并对所提出的选线方法进行仿真，对其可行性做必要的探讨，力求能给故障检测与保护提供可靠的依据，提供基于Matlab仿真平台的一个可靠的针对消弧线圈补偿电网单相接地故障选线方法。
在实际中多采用过补偿。
过补偿就是使ΙL ＞ΙCΣ，补偿后的残余电流是电感性的。
采用这种方法不可能发生串联谐振的过电压问题。
关键词：Matlab仿真；中性点经消弧线圈接地系统；故障选线研究类型：应用研究Subject : The Research of One-phase Ground Fault Location Method in Arc Extinction Coil CompensationSystemSpecialty : Power System and AutomationABSTRACTWhen single-phase ground happens in a ungrounded system, the system- to-ground capacitive current will flow through the grounded point. If this current is relatively large, arc will be ignited in the grounded pointand then causes over-voltage, leading to further increase of the non- fault phase to ground voltage which damages insulation, causes a short circuit to ground form two or more points and finally results in power outages. This paper firstly analyzes the characteristics of single-phase ground fault that happens in a system with a indirectly grounded neutral point and characteristics and limitations of other methods, then constructs simulation model using Matlab for an opt- line method and gives the simulation for the proposed alignment method and lastly makes the necessary feasibility study of it, striving to give reliable bases of fault detection and protection and Matlab -based simulation platform for line selection method of a reliable arc suppression coil compensation for single-phase grid fault. Over compensation is usually used in practice which makes ΙL＞ΙCΣ. Compensated residual current is inductive . Over-voltage series resonance problems can not happen if takes this approach.Keywords: MATLAB The coil of arc extinction neutral grounding system Fault locationThesis： Application Research目录1 绪论............................................. 错误!未定义书签。
电网中性点经消弧线圈串联电阻接地方式的研究
２０ ０ ７年第 ５ 期
煤
炭 工 程
电 网中性 点 经 消 弧 线 圈 串联 电阻 接 地 方 式 的研 究
许 允之，刘建 华 ，耿 乙文
（ 国矿 业 大 学 信 息 与 电气 工 程学 院 ，江苏 徐 州 中 ２ １０ ） ２０ ８
摘
要 ：文章 对 电 网 中性 点经 消弧 线 圈 串联 电阻与 并联 电 阻接 地 方式作 了电弧接 地过 电压仿
真 试验 ，从 电 网及人 身安 全运行 的 角度进 行 了分析 。 实验 表 明 ，小 电阻接地 与 自动调谐 消弧 线 圈
相 比 ，没 有 明显 的优 越 性 。另外从 电磁 兼 容的 角度 看 ， 中性 点经 消弧 线 圈 串联 电阻接地 的故 障 电ｈ ｓｎ ｂｖｏ ｓ ａ ａ ａ ｅ Ｉ ｄｄｔｏ ａ ｔ ｎ ａ ｏ ｏ ｉｕ ｄｖ ｎｔｇ ． ｎ ａ ｉｉｎ， ｔｅ ｅ ｒｈｉ ａ ｌ ｕ ｒ ｎ ｆｎ ｕｔａ ｉｔｅ ｒｈ ｎ ｔ ｘ ｉｃ ｉｎ ｃ ｉ ａ ｄ ｈ ａ ｔ ｎｇｆ ｕｔｃ ｒｅ ｔｏ ｅ ｒ ｌｐｏｎ ａｔ ｉ ｇ ｗｉｈ ｅ ｔｎ ｔｏ ｏｌ ｎ ｒ ｓｓａ ｅ ｉ ｅ ｉｓ ｉ ｍａ ｌｆｏ ｔｅ ｐｏｎ ｆｖ ｅ ｏ ｌ ｃｒ ｍａ ｎ ｔｓ ｃ ｅ ｉｔｎｃ ｎ ｓ ｒｅ ｓｓ ｌ ｒ ｍ ｈ ｉｔｏ ｉ ｗ ｆｅｅ ｔｏ ｇ ｅ ｉｍ ｏｍｐ ｔｂ ｌｔ． Ｔｈ ｌｃ ｒｍ ａ ｎｅｉｍ ｓｕ ｂ ｉ ｐｔ ａ ｉｉｉｙ ｅ ｅｅ ｔｏ ｇ ｔ ｓ ｄｉｔ ｒ ｓｋｅ
空 线路 为 主 的 ６～ ６ Ｖ 电 网 中发 挥 了 良好 的 作 用 。消 弧 线 ６ｋ
关键 词 ： 电网 ，接 地 ，消弧 线 圈 ，过 电压
中图分类 号 ：Ｔ ４ ５ Ｍ ７
中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障选线方法
管理与标准化 / M a n a g e m e n t a n d S t a n d a r d i z a t i o n134（国网重庆市电力公司彭水供电分公司，重庆 409600）摘要：在我国接地系统中使用中性点经消弧线圈接地系统居多，故障频发一直困扰着配电网的正常工作，其中单相接地故障是非常普遍的故障之一，因此高效的排除单相接地故障就显得格外重要。
文章通过单相接地故障的发生的时刻、接地电阻、电网结构及非故障线路的分析，准确找到故障源头，并科学的、切合实际情况的给出解决方案，致力于高效的分析故障和解决故障，营造一个健康的电网使用环境。
关键词：单相接地系统；故障分析；选线方法中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障选线方法朱晓文1 基于比幅比相的选线方法在中性点经消弧线圈接地系统中，发生了单相接地故障后，存在一个暂态过程，在此暂态过程中的接地电流具有与不接地系统发生单相接地故障后的故障特征相似。
故障线路的幅值近似等于非故障线路的和，其相位与非故障线路相反，相位相差约90°~180°。
为了更加直观的观察这种故障特征，文章利用MATLAB/SIMULINK 模块搭建了一个10 KV，3出线的电力系统进行仿真。
在仿真开始前，选择离散算法，设置了仿真结束时间在0.2 s，利用Powergui 模块设置采样时间为1×10-5 s，在系统0.04 s 时发生了短路。
仿真后的各线路零序电流波形图如图1所示。
（a）非故障线路零序电流（b）非故障线路零序电流（c）故障线路零序电流图1 各线路零序电流图通过仿真波形可以看出，在线路发生故障的初始暂态过程中，故障线路的零序电流幅值明显大于非故障线路，其幅值大致的零序电流为全系统非故障元件的对地电容电流之和，其前半个周期的波形的相位也与健全线路的相位相反。
但这种方法需要利用得到零序电流在半个周期内的波形的幅值、相位，由于波形中存在高频信号的干扰，波形并不是标准的正弦波形，所以需要利用一种方法对曲线进行拟合，得到波形在半个周期内的幅值和相位的稳态值。
配电网中性点接地方式介绍
配电网中性点接地方式介绍摘要：电力系统中性点的接地方式一般是指供电端或者配电端电力变压器中性点的接地方式，中性点接地方式涉及电网的安全性、可靠性、经济性；同时直接影响系统设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护方式、通讯干扰等。
目前，我国的配电网主要采用消弧线圈接地方式或者小电阻接地方式，部分地区也采用中性点直接接地或不接地运行方式，但是随着科学技术的进步以及人们对电力系统研究水平的提高，中性点消弧线圈接地方式和小电阻接地方式的优势越来越显著。
所以在进行配电网建设时，越来越多的考虑使用这两种接地方式。
关键词：中性点接地方式；配电网；消弧线圈接地；小电阻接地1研究的背景和意义我国电力系统常用的接地方式有四种：中性点直接接地、中性点经消弧线圈（消弧电抗器）接地、中性点经电阻器接地、中性点不接地。
其中，中性点经电阻器接地，按接地电流的大小又可分为高阻接地和低阻接地。
在我国国家标准电工名词术语中，又可以把上述四种接地方式归结为三类接地系统，即中性点有效接地系统、中性点非有效接地系统和谐振接地系统。
中性点直接接地或经一低阻抗接地的系统，称为有效接地系统；中性点不接地、经高阻抗接地或谐振接地，称为中性点非有效接地系统；中性点经消弧线圈（消弧电抗器）接地，称为谐振接地系统。
国内110KV及以上电网一般采用大电流接地方式，即中性点有效接地方式（在实际运行中，为降低单相接地电流，可使部分变压器采用不接地方式），这样中性点电位固定为地电位，发生单相接地故障时，非故障相电压升高不会超过倍运行相电压；暂态过电压水平也较低；故障电流很大，继电保护能迅速动作于跳闸，切除故障，系统设备承受过电压时间较短。
因此，大电流接地系统可使整个系统设备绝缘水平降低，从而大幅降低造价。
6～35KV配电网一般采用小电流接地方式，即中性点非有效接地方式。
主要可分为以下三种：不接地、经消弧线圈接地及经电阻接地。
目前，接地方式的改进在实际应用中效果并不理想，各种方式均未得到大范围推广，以致仍然主要通过视配电网的具体情况来选取合适的接地方式来保证配电网的安全可靠运行。
论中性点经自动跟踪消弧线圈接地系统技术
光 过 电压 ， 易达 到最 佳补 偿 。 不 ２ ）调谐 需 要 停 电 、 出 消 弧 线 圈 ， 能 做 到 退 不
该 变压 器 采用 Ｚ型接 线 （ 称 曲 折 型接 线 ） 或 ， 与普通 变压 器 的 区别 是 每相线 圈分别 绕 在两个 磁 柱上 ， 使零 序磁 通 可沿 磁柱 流通 ， 而普 通 变压 器 的 零 序 磁通 是沿 着漏 磁 磁 路 流 通 ， 以 Ｚ型接 地 变 所 压 器 的零 序 阻抗很 小 （０Ｑ 左 右 ） 而 普通 变 压器 １ ， 要 大 得 多 。根 据 规 程 规 定 ， 普 通 变 压 器带 消弧 用 线 圈时 ， 其容 量不 得超 过 变压器 容量 的 ２ ， Ｚ ０ 而
３０ ０ ） ０ ２ １
文 章 编 号 ： ０ ６ ６ ５ （ ０ ６ ０ —０ ２ ０ １ ０ ３ ７ ２ ０ ） ２ ０ ５ ２
随着 电力 系 统 中 电缆 线 路 的 日益 增 多 ， 统 系 对地 电 容 电流 愈 来 愈 大 。实 践 证 明 ， 当系 统 电 容 电流 大 于 １ 将 带 来 一 系 列 危 害 ： 配 电 网 发 ０Ａ， 当 生 单相 接 地 时 ， 电弧 不 能 自灭 ， 发展 成 相 间 短 略 ， 很 可能 破坏 设备 的绝 缘 ， 成 停 电事 故 或 损 坏 设 造
实 践表 明 ： 只有 脱谐 度 不 超 过 ４ ５ 时 ， 能 － 才
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低。
从 而节 省投 资费 用 。
２２ 有 载调 节 消弧线 圈 ． 消 弧 线 圈 的 调 节 方 式 一 般 分 为 三 种 ： 铁 芯 调
气 隙方 式 、 铁 芯 励 磁 方 式 和 调 匝式 。其 中调 匝 调 式 消弧线 圈是将 绕 组 按 不 同的 匝 数 ， 出若 干 个 抽
配电网中性点经消弧线圈接地方式探讨
（ ｅａｔ ｎ ｆ ｌｃ ｉａ Ｅ ｇｎｅｉｇＳ ａｘ Ｉｓｔｔ ｏ ｅｈ ｏ ｇ ， ａｇｈｎ ２ ０ ３ Ｃ ｉａ Ｄ ｐｒ ｔ ｅｔｃｌ ｎｉｅｒ ，ｈｎ ｉｎｔｕｅ ｆ ｃｎｌ ｙ Ｈ ｎ ｚｏｇ７ ３ ０ ，ｈｎ ） ｍｅ ｏ Ｅ ｒ ｎ ｉ Ｔ ｏ
中图分 类号 ：Ｍ １ Ｔ ７ｌ
文献 标识 码 ： Ｂ Ｄｉｃ ｓｏ ｏ ｓｒｂ ｉ ｎ Ｎｅ ｗｏ ｋ Ｎｅ ｒ ｌ ｓ ｕｓ ｉｎ ｎ Ｄｉｔ ｉ ｕｔｏ ｔ ｒ ｕｔ ａ
Ｇｒ ｕ ｄ ｎ ｏ ｅ ｈ ｏ ｇ ｃ Ｓ ｐ ｒ ｓｉ ｎ Ｃｏｌ ｏ ｎ ｉ ｇ Ｍ ｄ ｓｔ ｒ ｕ ｈ Ａｒ ｕ ｐ ｅ ｓｏ ｉ
电可靠 性 。 （ ） 瞬 时性 单相 接 地 闪 络 能 自动 熄弧 。 由于故 ２对
行方式 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 早期供电网络结构 比较简单 ， 系统容量不大 ， 输 电线 以架空线为主 ， 由于雷击 、 树木和大风等因素的 影响， 单相接地故障是配 电网中出现概率最大 的一种 故障， 并且往往是可恢复性的故障。由于中性点不接
时， 接地 电容 电流较 大 ， 弧很 难 熄 灭 ， 能 发 展 成 相 电 可 间短路 ； 次 ， 其 当发 生 间 歇性 弧光 接地 时 ， 产 生 弧光 易
障电流很小 ， 使接地电弧不能维持而立即 自 动熄灭 ， 可 以有效阻止瞬时性接地 向永久性接地故障的演变。 （） ３ 能将单相接地 时的过 电压 限制在 ２５倍相电 ．
Ｋｅ ｒ ： ｉ ｒ ｕｉｎ ｎ ｔ ｒ ａｃｓ ｐ ｒｓｉｎ ｃ ｉ； ｒｕ ｄｎ ｄ ｔｎｎ ｙ ｗｏ ｄｓ ｄ ｓ ｉ ｔ ｅｗｏｋ；ｒ ｕ ｐ ｅ ｓ ｏｌｇｏ ｎ ｉｇｍｏ ｅ； ｉｇ—ｏ ｅ ｒ ｅ ｔｂ ｏ ｏ ｕ ｆ ｄ ｇｅ
中性点经消弧线圈接地电网选线装置的设计
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第 １ 卷 第 ２期 ９ ２０ ０ ７年 ４月
电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报
Ｐ ｏ ｅ ｄ ｎ ｓｏ ｈ Ｕ— Ｓ ｒ ｃ ｅ ｉ ｇ ｆｔ ｅ ＣＳ ＥＰ Ａ
Ｖ ｏ ． ９ Ｎ ｏ． １１ ２ Ａｐ ． ２ ７ ｒ ００
中 圈分 类 号 ： Ｍ ７ １ Ｔ １ 文 献 标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ｊ１ ０ ～ ９ ０ ２ ０ ） ２０ ８ — ４ ０ ３ ８ ３ （ ０ ７ ０ ～ ０ ２ ０
中性点经消弧线圈并联中值电阻接地方式的研究
展 ， 利 于系统 的安 全运 行 。 有
１２ 消弧 线 圈接地 系统 存在 的选 线 问题 ．
容 电流 ， 故障 点 的残 流很小 ， 而使 选 线装 置难 以 使 从 通 过残 流来 准 确判 断故 障位 置 。因 此 ， 文 提 出 了 本
消 弧线 圈并 联 中值 电阻 接地 的选 线方 案 。
圈 ¨。
由此 可知 ， 中性 点 经 消弧 线 圈 接 地后 ， 由于 ， 和 的相位 大 约 相 差 １ ０ ， ８ 。 因此 ， 两 者 的相 互 抵 这 消将会 使 减 少 ， 而 有 效 地 防 止 事 故 的 扩 大 发 从
采 用 经 消弧 线 圈 接 地 方式 后 ， 当发 生 单 相 接 地 故 障时 ， 消弧 线 圈产 生 感 性 电流 补 偿 了接 地 点 的 电
位与 补偿 度有 关 ， 以原 有 的选 线 方 法 就 不 再 适 用 所
了。
流 分布将 发 生重 大 的变 化 。 由图 １的零序 等 效 网络
图可 以看 出 ， 生单 相接 地后 ， 过接 地 点 的总 电流 发 通 为 电感 电流与 全 系统 总 电容 电流 的 向量 和 ， 即
陈 少华 ， 杰 宏 ， 帅 叶 郑
（ 东工 业 大 学 自动 化 学 院 ， 东 广 州 ５０ ９ ） 广 广 １０ ０
摘 要 ：故 障 选 线 是 小 电流 接 地 系统 长 期 以 来 的 一 个 难 题 。 分 析 了 中性 点 经 消 弧 线 圈接 地 方 式在 发 生 单相 接
地 时的特点和带 来的选线 问题 ， 出了消弧 线 圈并联 中值 电阻接地 的方案 。经验 证 ， 方案 不会 影响 电力 系 提 该 统 的安 全运行 ， 而且 能快速 、 准确地 选 出故障线路 ， 具有很好的 实用价值 。
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辽宁工程技术大学
电力系统继电保护综合训练三
设计题目中性点经消弧线圈接地电网接地故障
的建模与仿真
指导教师刘健辰
院（系、部）电气与控制工程学院
专业班级电网13—1班
学号 1305080116
姓名苏小平
日期 2017/01/05
智能电网系综合训练标准评分模板
电力系统继电保护析综合训练三任务书
本次综合训练目的在于通过对中性点经消弧线圈接地电网接地故障的建模与仿真，巩固和运用所学到的中性点经消弧线圈接地电网接地故障时故障特征理论知识，掌握Matlab 仿真软件的使用方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。
10.5kV/110kV 中性点经消弧线圈接地系统结构图如下：
系统基本参数如下，线路3长度和短路点位置见后面的班级数据表。
电源：输出电压10.5kV ，内电阻0.0656Ω，内电感46.8810H -⨯ 线路1: 长度130km, 线路2: 175 km, 单位长度参数：
正序电阻0.0127/km Ω 零序电阻0.386/km Ω 正序电感30.93410H /km -⨯ 零序电感34.12610H /km -⨯ 正序电容912.7410F /km -⨯ 零序电容97.7510F /km -⨯ 负荷1：额定电压10000V ，功率1MW 。
负荷2：额定电压10000V ，功率0.2MW 。
负荷3：额定电压10000V ，功率2MW 。
负荷4：额定电压10000V ，功率0.01MW 。
采用过补偿方式，过补偿度为10%。
设计要求：利用Matlab/Simulink 建立仿真模型，完成仿真计算，分析仿真结果。
设计说明书内容：
1、 任务书
2、 中性点经消弧线圈接地电网接地故障时故障特征
3、 计算确定消弧线圈电感
4、 利用Matlab/Simulink 建立仿真模型
5、 设置故障，完成仿真计算
6、
分析仿真结果
电网13-1班数据
说明：1） 1~7组每组3人；第8组4人。
2）将自己姓名填入表中
目录
一、综合训练目的 (1)
二、中性点经消弧线圈接地电网接地故障时故障特征 (1)
三、计算确定消弧电感 (1)
四、仿真 (2)
（1）、仿真模型 (2)
（2）、设置故障，完成仿真计算 (3)
参考文献 (5)
一、综合训练目的
本次综合训练的目的在于通过对中性点经消弧线圈接地电网接地故障的故障特征了解，巩固和运用所学到的中性点经消弧线圈接地电网接地故障时故障特征理论知识，并且通过建模和仿真掌握MATLAB 仿真软件的使用方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。
二、中性点经消弧线圈接地电网接地故障时故障特征
（1）在经消弧线圈接地电网中发生单相接地故障时，故障相对地电压为零，非故障相对地电压为电网的线电压，电网出现零序电压，大小为电网正常时的相电压，但电网三相仍然是三相对称的。
（2）系统内产生零序电压、电流。
（3）故障发生后，三相电流几乎没有变化。
（4）采用了过补偿方式，使得经消弧线圈接地电网故障点残余电流较小。
三、计算确定消弧电感
过补偿度P 与∑C I 、L I 的关系：
∑
∑=03C U I C ωϕ
消弧线圈的电流计算公式：
L j E I A L ω⋅
⋅
-=
∑
∑
-=
C C L I I I P
其中：
A
I C 6.32)130175120(10751.7100105.10393=++⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-∑π
A
I L 86.3526.36.32=+=
求得：
H
L 96.010086.351000
5.10=⨯⨯=
π
四、仿真
（1）、仿真模型
A
B C
A
B
C
Three-Phase Fault Iabc
a b c A B C A B C
A B C A B C
图1 仿真模型
（2）、设置故障，完成仿真计算
图2 未经消弧线圈接地故障三相电压电流
针对此中性点经消弧线圈接地系统而言，当系统未发生单相接地短路时，系统母线A 所测得的线路电压、电流如图2，从图中可看出，在系统未经消弧线圈接地单相短路时故障相相电压变为0，非故障相电压变为线电压，故障消除后三相电压仍对称。
故障发生前后，三相电流几乎不变。
图3 加入消弧线圈接地故障三相电压电流
从图3加入消弧线圈发生A 相接地故障时的电压、电流中可以看出，电流在故障前后几乎不变，故障相即A 相电压，在故障切除后逐渐恢复为原来相电压，三相电压对称。
4
4
图4 未经消弧线圈接地电流、电压
从图4可知，在s t 02.0=故障发生，未经消弧线圈接地的故障点电流幅值大致为40A ，故障点电压为0V ，在s t 08.0=时故障切除，故障点接地电流为逐渐减为0A 。
图5 经消弧线圈接地电流电压
从图5可知，在s t 02.0=故障发生，经消弧线圈接地的故障点电流幅值下降，在s t 08.0=故障消除后电流逐渐减为0；电感电流从无到有，故障切除后逐渐变为0；故障点电压为0V 。
在s t 08.0=时故障切除后，故障点接地电流为逐渐减为0，电压逐渐恢复为原A 相相电压。
图6 系统零序电流
图7 系统零序电压
从图6和7中可知，系统在s t 02.0 时产生零序电压、电流，故障切除后，二者逐渐减为0。
五、结果分析
通过对比分析以上仿真结果可得：
在系统加入消弧线圈以后，在接地点就会有一个电感分量的电流通过，此电感电流和原系统中的电容电流相抵消，可以减少流经故障点的电流，更利于熄灭电弧。
在系统加入消弧线圈，切除故障后，系统能够恢复为原三相对称电压，使得用电设备能够正常运行。
经消弧线圈接地的电路，消除短路后恢复故障更为温和稳定，在维持电网的安全和正常运行方面具有优势。
参考文献
[1] 张保会，尹项根.电力系统继电保护-2版.北京：中国电力出版社，2009.12 [2] 孟祥萍，高嬿.电力系统分析-2版.北京:高等教育出版社，2010.12 [3] 黄家裕，孙德昌.电力系统数字仿真[M].北京：中国电力出版社，2003.
.. .. ..
[4] 李光琦.电力系统暂态分析[M].2版.北京：中国电力出版社，2003. .专业资料.。