中性点不接地系统小电流接地故障暂态等值电路的建立
利用模型简化原则,可进一步将并联形式的各模型合并为一个模型,如图8所示。图8中,Lh0l、Rh0l和Ch0l、Ch0l分别为合并后模型的电感、电阻和两侧电容。
4.3故障点上游零模网络的简化
故障点上游(母线侧)零模网络由图8所示的健全线路Π等效模型与故障点到母线间线路的模型级联而成,其合并过程如图9所示。图中,L0b、R0b和C0b、C0b分别为故障点上游合并后模型的电感、电阻和两侧电容。
级联形式模型的合并仍可按第3节模型简化的三个原则直接进行(如4.2节并联形式模型的合并),这里介绍另一种方法。
合并电容Cf0b与Ch0l,并与电阻Rh0l、电感Lh0l、电容Ch0l构成新的模型。利用模型简化原则的前2条约束条件(首谐振频率相等与工频等效阻抗相等),将该模型转化为模型(过程略)。该模型再与电阻Rf0b、电感Lf0b、电容Cf0b合并构成新的模型。可以推出,合并后模型的参数为
可以证明,2种简化方法的结果是接近的。
4.4零模网络的Π型等效模型
对故障点而言,其上游(母线侧)等效的模型和下游(负荷侧)线路模型为并联关系,将其合并,即可得到小电流接地故障零模网络的最终型简化模型,如图10所示。图中,L0、R0和C0、C0分别为零模网络等效模型的电感、电阻和两侧电容。参照4.2节并联Π模型的合并方法,可得参数:
式中:lf为故障线路长度;Lmax、Rmax为故障点上游和下游Π模型中对应max(L0bC0b,Lf0lCf0l)侧的电感和电阻。
综上可知:零模网络Π等效模型的电容C0约为故障线路对地分布电容的0.2倍;电容C0约为所有健全线路对地分布电容与0.8倍故障线路对地分布电容之和;电感L0(电阻R0)随故障点位置不同有较大变化,但总小于(一般条件下远小于)故障线路与最长健全线路电感(电阻)之和的0.5倍。