[发明专利]一种小电流接地电力系统的单相接地的稳态计算方法

说明书

本发明公开了一种小电流接地电力系统的接地故障的稳态计算方法。在小电流接地系统发生接地故障时，各运行参数出现不对称分量，由于部分元件的正序、负序阻抗和零序阻抗不同，无法直接列出节点导纳方程组进行计算。通过该方法，在节点导纳方程组中按照对称分量法进行分解，分别计算正序、负序和零序分量，再组成方程组进行计算，可以有效求得小电流接地电力系统在接地故障时，各节点的稳态电压和各支路的稳态电流。为分析电力系统的接地故障提供量化的数据支撑。

技术领域

本发明涉及电力系统及其自动化技术领域，具体涉及一种小电流接地电力系统的单相接地的稳态计算方法。

背景技术

电力，是现代人们生活、工作的必须品。电能有发电厂生产出来后，经电网输送、分配，供给用户使用。目前，电力系统广泛采用三相交流输电方式。110千伏及以上电网，由于电压等级高，一般采用大电流接地系统，即当某相发生接地故障时，直接启动保护装置，尽快切除故障线路。35千伏及以下电网，特别是10千伏配电网，由于电压较低，多处于人口密集区，发生单相接地故障的概率大大增加，为提高用户供电可靠性，目前广泛采用小电流接地系统，即中性点不接地或经消弧线圈接地，当发生单相接地故障后，故障电流较小，还能继续给用户供电。随配电网规模增大，电容电流也快速增大，当发生单相接地故障时，接地点故障电流大，往往不能息弧，造成火灾或人身伤亡事件。

配电网在发生接地故障时，其运行参数出现不对称分量，接地故障电流难以有效计算。目前，单相接地故障主要是通过定性分析或试验方法进行研究，无法定量分析，局限性较大，不便开展理论研究并有针对性的提出治理措施。各运行参数出现不对称分量，由于部分元件的正序、负序阻抗和零序阻抗不同，无法直接列出节点导纳方程组进行计算。

发明内容

本发明是针对小电流接地系统的单相故障接地运行方式下的故障电流、中性点电压等参数计算方法进行了研究，为开展小电流接地系统的单相故障研究提供定量分析方法，有利于深入了解单相故障机理，为提出改进措施提供理论依据。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种小电流接地电力系统的接地故障稳态计算方法，在小电流接地系统发生接地故障时，在节点导纳方程组中按照对称分量法进行分解，计算正序、负序和零序分量，再组成方程组进行计算，求得小电流接地电力系统在接地故障时各节点的稳态电压和各支路的稳态电流。

1、电感、电容元件根据其意义，分为三相元件和单相元件：三相元件序阻抗和零序阻抗不一样，分别计算正序、负序和零序；单相元件序阻抗和零序阻抗相同，不分相序计算。

2、对主变、接地变压器根据其电气物理意义，分绕组进行分析，抽象成支路参数，图2中线条为联络关系。

3、系统中不考虑三角型接法的元器件模型，其元件等效为星形接法进行计算；

4、不失一般性，以离开节点的电流取正。

小电流接地电力系统的接地故障稳态计算方法，包括：

1. 一种小电流接地电力系统的接地故障稳态计算方法，在小电流接地系统发生接地故障时，在节点导纳方程组中按照对称分量法进行分解，计算正序、负序和零序分量，再组成方程组进行计算，求得小电流接地电力系统在接地故障时各节点的稳态电压和各支路的稳态电流。

2.电感、电容元件分为三相元件和单相元件：三相元件序阻抗和零序阻抗不一样，分别计算正序、负序和零序；单相元件序阻抗和零序阻抗相同，不分相序计算。

3.主变、接地变压器根据分绕组进行分析，抽象成支路参数。

4.系统中不考虑三角型接法的元器件模型，其元件等效为星形接法进行计算。

5.以离开节点的电流取正。

6.计算方法：