中性点不接地系统小电流接地故障暂态等值电路的建立
5线模网络的简化
5.1故障点上游线模网络的简化
由图4可以看出,故障点上游的线模阻抗由故障点到母线间故障线路的线模阻抗与变压器线模阻抗构成。鉴于电源阻抗远远小于线路分布电容容抗,因此可忽略分布电容影响,以电阻和电感的串联来等效故障点上游线模阻抗:
式中:R1b、L1b为故障点上游的线模电阻、电感;Lu1、Ru1分别为单位长度线路的线模电感、电阻;RT1、LT1为变压器的线模电阻、电感。
5.2故障点下游线模网络的简化
故障点下游(负荷侧)的线模阻抗由故障点下游故障线路的线模阻抗与负荷阻抗串联而成。同样忽略分布电容,用电阻与电感的串联来等效,则故障点下游的线模阻抗可表示为
5.3线模网络的简化
在主谐振频率(设为1)下对线模网络进行简化,则线模阻抗的计算表达式为
6小电流接地故障的Γ型暂态等值电路由线模和零模网络的简化模型,可得不接地系统小电流接地故障暂态等值电路,如图11所示。
为了进一步简化模型,利用首谐振频率相等与工频等效阻抗相等约束条件,将零模网络的Π模型简化为一模型,再与线模阻抗合并,可得最终的型小电流接地故障暂态等值电路,如图12所示。
图中L、R和C分别为型暂态等值电路的电感、电阻和电容。
图12所示Γ型等值电路与图1所示传统等值电路结构相同,但其参数含义与计算方法却全然不同。其中电感和电阻分别包含线模和零模分量,需要通过严格计算得到。
7仿真验证
暂态模型评价可转化为模型在相同激励下暂态响应的误差分析。以分布参数模型故障暂态电流的主谐振分量为参照,通过对暂态等值电路在故障点虚拟电源激励下的暂态电流响应的频率、幅值、衰减因子和相位四要素的对比,对本文所建立的Γ型暂态等值电路与传统暂态等值电路进行评价。