【正文】 響。 ④電流互感器和電壓互感器的影響。 研究的主要內(nèi)容有：首先分析了小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障穩(wěn)態(tài)過程和暫態(tài)過程，為選線方法尋找理論依據(jù)。 變壓器 Y 線圈的中性點(diǎn)，目前有三種處理方式，一是不接地， 10~35Kv 系統(tǒng)多屬這類情況。3d A D B D C D AU U U U E? ? ?? ? ? ? ? () 在非故障相中流向故障點(diǎn)的電容電流為 0B B DI U jwC?? ； () 0C C DI U jwC?? ； () 其有效值為 0BCI I U jw C??? ，式中 U? 為相電壓的有效值。 在各級電壓網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)全系統(tǒng)的電容電流超過下列數(shù)值時，且要求 帶故障持續(xù)運(yùn)行，即應(yīng)裝設(shè)消弧線圈： 3~6Kv 電網(wǎng) 30A； 10Kv 電網(wǎng) 20A ； 35Kv 電網(wǎng)10A。由于整個流通回路的電感較大，充電電流衰減較慢，振蕩頻率較低（一般 ~3kHz），利于測量，可作為選線的重依據(jù)要 。 39。 2 20? ? ???—— 回路自由振蕩角頻率； ?—— 回路基頻角頻率； 若系統(tǒng)運(yùn)行方 式不變，則 ? 為一常數(shù)。t? 23? ，均可能造成接地故障。 （ 3）非故障線路，暫態(tài)零序測量電流的大小正比于 本線路對地電容，方向為母線流向線路；故障線路，暫態(tài)零序電流等于所有非故障線路對地電容的充電電流之和，方向為線路流向母線。39。39。 0 0 . 0 5 0 . 1 0 . 1 5 0 . 2 0 . 2 5 8 0 0 0 6 0 0 0 4 0 0 0 2 0 0 00202140006000800010000t/sIs （ 圖 ） 0 0 . 0 5 0 . 1 0 . 1 5 0 . 2 0 . 2 5 1 0 0 0 0 8 0 0 0 6 0 0 0 4 0 0 0 2 0 0 002021400060008000t/sIc （ 圖 ） 中國礦業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 21 頁 0 0 . 0 5 0 . 1 0 . 1 5 0 . 2 0 . 2 5 6 0 0 0 4 0 0 0 2 0 0 00202140006000t/sIs （ 圖 ） 0 0 . 0 5 0 . 1 0 . 1 5 0 . 2 0 . 2 5 6 0 0 0 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 001000202130004000 （ 圖 ） 中國礦業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 22 頁 0 . 0 1 5 0 . 0 1 6 0 . 0 1 7 0 . 0 1 8 0 . 0 1 9 0 . 0 2 0 . 0 2 1 0 . 0 2 2 0 . 0 2 3 0 . 0 2 4 0 . 0 2 5 8 0 0 0 6 0 0 0 4 0 0 0 2 0 0 00202140006000800010000t/sIs （ 圖 ） 0 . 0 1 5 0 . 0 1 6 0 . 0 1 7 0 . 0 1 8 0 . 0 1 9 0 . 0 2 0 . 0 2 1 0 . 0 2 2 0 . 0 2 3 0 . 0 2 4 0 . 0 2 5 8 0 0 0 6 0 0 0 4 0 0 02 0 00202140006000800010000t/sIc （ 圖 ） 中國礦業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 23 頁 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 5 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 00100020213000400050006000t/sIs （ 圖 ） 0 . 0 1 5 0 . 0 2 0 . 0 2 5 6 0 0 0 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0010002021300040005000 （ 圖 后全補(bǔ)償非故障饋線展開波形） 通過分析，觀察以上波形圖，通過試驗得到的結(jié)果與前面理論分析結(jié)論是一致的 : 小電流接地系統(tǒng)通過消弧線圈全補(bǔ)償?shù)姆绞较掳l(fā)生單相接地故障時，由于零序中國礦業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 24 頁 電流中含有大量高頻暫態(tài)分量 ，此時消弧線圈電感很大，可以等效為開路（經(jīng)試驗驗證這是合理的）。雖然暫態(tài)分量較穩(wěn)態(tài)分量大很多，但由于暫態(tài)分量衰減速度快，持續(xù)時間短，衰減完后將主要由穩(wěn)態(tài)分量起作用。 中國礦業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 26 頁 仿真驗證 由于模擬電網(wǎng)局限性，本算例采用仿真電網(wǎng)（電網(wǎng)架構(gòu)見本論文 節(jié) MATLAB仿真及實(shí)現(xiàn)）進(jìn)行驗證 (1)仿真驗證 1 中性點(diǎn)不接地，線路 1 在距離母線 10km 處，發(fā)生 A相接地故障，過渡電阻gR為5? ， 仿真 得到的暫態(tài)零序電流波形如下圖所示 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 2 0 1 001020304050線路10 . 0 2 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 1 4 1 2 1 086420246線路20 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 2 5 2 0 1 5 1 050510線路30 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 62 1 . 51 0 . 500 . 51線路40 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 2 0 1 5 1 050510線路5中國礦業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 27 頁 01VALI =[ ]； 1meanI =； 啟動上述判據(jù)，可準(zhǔn)確判 斷線路 1發(fā)生單相接地故障； (2)仿真驗證 2 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，線路 2 在距離母線 7km處，發(fā)生 A相接地故障，過渡電阻 為 5? ，仿真得到的暫態(tài)零序電流波形如下圖所示 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 63 2 . 52 1 . 51 0 . 500 . 51線路10 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 2 0 1 001020304050線路20 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 3 0 2 5 2 0 1 5 1 05051015線路30 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 62 1 . 51 0 . 500 . 51線路40 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 2 0 1 5 1 05051015線路5中國礦業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 28 頁 02VALI =[ ]； 2meanI =； 啟動上述判據(jù)，可準(zhǔn)確判斷線路 2發(fā)生單相接地故障 暫態(tài)零序電流極性比較法 選線原理 [11] 故障線路零序電流的極性與所有健全線路均相反，可以此作為選線依據(jù)。 下圖為用式（ 1）對圖 3進(jìn)行計算后的曲線。因而，為了使相關(guān)運(yùn)算的結(jié)果真正反映信號之間的相 似性，就要排除信號幅度的影響，為此必須對相關(guān)運(yùn)算做歸一化處理。 ， i=1，2，?， n。該算法不適用母線故障時選線判斷。某些條件下，得到的故障線路與非故障線路零序電流幾乎不含有穩(wěn)態(tài)工頻電流（見圖 32a，圖 32b），某些條件下是穩(wěn)態(tài)工頻電流和暫態(tài)電流的疊加（見圖 32c，圖 32d），但穩(wěn)態(tài)工頻電流遠(yuǎn)低于暫態(tài)電流。Nm i ikmimmiimiI i kNIPIIMP????????????。Nm j jkmjI i kNIS I I?????????????????? （ 2） 139。 圖 32（ e， f， g， h）是經(jīng)過單零點(diǎn)非遞歸算法處理后零序測量電流波形。該方法對于富有暫態(tài)分量的選線電弧接地故障等式很有效的，而對暫態(tài)分量很小的穩(wěn)態(tài)接地故障和暫態(tài)衰減很快并且幅值不高的高祖接地故障，選線效果難以保證。否則，最小綜合相關(guān)系數(shù)對應(yīng)的線路即為故障線路。 xy? 表示了 x（ t）、 y（ t）波形在一定數(shù)據(jù)窗內(nèi)同步采樣的相關(guān)關(guān)系，綜合反應(yīng)了兩信號中每一頻率分量的綜合相位關(guān)系以及幅值信息，并 非單一頻率的簡單相位關(guān)系。由圖可以看出，上述方法選線是有效的。對于 iP 有下列判據(jù)：（ 1）當(dāng)有唯一的第 i=c 條饋線 cP 值為負(fù)時， c為故障饋線；（ 2）當(dāng) iP 全部為負(fù)時，參考饋線為故障饋線；當(dāng) iP 全部為正時，為母線故障。特別的，在 非故障 線路 0()iIf相位一致的頻帶上，各線路暫態(tài)零序電流的幅值有如下關(guān)系： 00( ) ( )jiijI f I f???； () 0 0 02 ( ) ( ) ( )j i jijI f I f I f????； () 即 00 ()() 2j IfIf ?? ； () 因此，在健全線路暫態(tài)零序電流相位一致的頻帶內(nèi)，故障線路暫態(tài)零序電流幅值等于所有出線暫態(tài)零序電流幅值和（記為 0()2If? ）的一半，而健全線路暫態(tài)零序電流幅值小于 0()2If? 。 同時，我們通過試驗得到小電流接地電網(wǎng)發(fā)生單相電弧接地故障時 相關(guān)特征 [8]： （ 1）電弧接地時，每一次 起弧 均有暫態(tài)分量出現(xiàn)。 綜合以上，暫態(tài)接地電流的幅值和頻率 主 要由暫態(tài)電容電流的特性所決定，其幅值和故障發(fā)生時相電壓初相角相關(guān)。 考慮 r? L,故 Z? ? L, ? ? 0； 39。依據(jù)圖 27列出微分方程： s in ( ) LmL dU t r i N dt???? ? ? ?； () 式中， N為消弧線圈相應(yīng)分 接頭的線圈匝數(shù)； L? 為消弧線圈鐵心中的磁通。t? =0 時，則暫態(tài)電容電流值近似為零。 同時，由式 （ ） 可以看出，暫態(tài)電容電流的初始值與故障發(fā)生的時刻、發(fā)生故障時相電壓的相位等因素有關(guān)。39。 0u di LrLi L0R Ci0L C 圖 27 單相接地暫態(tài)電流的等效電路 圖 27 為單相接地暫態(tài)電流的等效電路 , 0C 為 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的三相對地電容 ， 0L 為三相電路和 電源 變壓器等在零序回路中的等效電感， 0R 為零序回路中的等效電阻（其中包括故障點(diǎn)的接地電阻和弧道電阻）， r 和 L 分別為消弧線圈的有功損耗電阻和電感 （ 因 暫態(tài)電流 頻率高，故中性點(diǎn)消弧線圈的感抗很大， r和 L 支路可視為開路 ） ， ()tu 為等效零序電源電壓。中性點(diǎn)位移電壓 0U 變?yōu)楣收宵c(diǎn)零序電壓 AE?