（云南电力技术有限责任公司 昆明 650051）
摘要：针对35kV中性点经低电阻接地系统发生的一起单相接地故障，故障相电流减小，利用工频变化量法对其进行分析。
关键词：故障电流减小 故障分量 单相接地故障
1 前言
在电力系统中，按照供电电源的发电机及变压器中性点接地方式不同，可以分为小接地电流系统和大接地电流系统。小接地电流系统主要指中性点不接地方式及经消弧线圈接地方式，大接地电流系统指中性点直接接地方式。除此之外，目前新能源电站越来越多的采用中性点经电阻接地运行方式，按接地电阻的大小又可分为高阻接地和低阻接地，而中性点经低阻接地方式属于大接地电流系统。
在大接地电流系统中，发生金属性单相接地故障，基本特征量为故障相电流增大，故障相电压降低。且负荷电流与故障电流相比，可忽略不计。然而，在经过渡电阻接地或者在中性点经低电阻接地系统中，发生单相接地故障时，故障特征量会有所不同，故障相电流不仅不会增大，反而有减小的可能。
2 系统接线及故障情况
以风电场集电线路发生单相接地故障为例，其系统接如图1。220kV主变为双绕组变压器，电压等级为220kV/35kV，接线方式为Yn/d11，220kV高压侧中性点直接接地，35kV系统中性点经电阻接地，电阻R为213Ω。集电线路3发生C相接地故障，继电保护装置零序保护动作，跳开断路器。
3 故障波形及分析
3.1 故障波形
读取故障录波电压波形，集电线路3发生C相接地故障，35kV母线电压基本降低为0V。非故障A、B相电压升高至线电压，与小接地电流系统单相接地时电压特征相同。
读取故障录波电流波形，与故障发生前负荷电流相比，非故障A、B相电流基本没有发生变化，C相电流幅值没有增大，反而减小。这与大接地电流系统接地故障特征不符。
3.2 原因分析
该系统35kV侧中性点接地电阻R为213Ω，在C相发生接地故障时，经计算故障相电流约为94.9A。而集电线路3故障前负荷电流约为102A，可见在此系统中，单相接地时故障电流与当前负荷电流大小相近，分析故障时，负荷电流不能再被忽略。再者，由于集电线路保护安装在35kV母线侧（即系统侧），正常运行时属于受电端，即负荷电流由集电线路流向35kV母线；而C相接地时，故障分量电流由母线流向集电线路，保护所采集的故障电流则是负荷电流与故障分量电流的叠加，而二者大小基本相同，方向相反，所以向量叠加后，其值减小。
根据以上分析，画出C相电压电流向量图。UA、UB、UC分别为故障前母线电压，UKA、UKB、UKC故障时母线电压；ICload为负荷电流、I△C为故障分量、IC为故障相电流。从图中可以看出，IC是负荷电流和故障分量的叠加结果，所以导致其幅值减小。
4 结语
利用故障分量法，将C相接地看成电力系统正常运行和仅有故障电动势作用的故障分量网络的叠加，使问题分析得到简化。其本质是在线性的电力系统中，运用叠加原理，使系统简化为一个无源故障分量网络，求解除故障分量后，再与负荷量进行向量求和运算。
参考文献：
[1] 国家电力调度通信中心.国家电网公司继电保护培训教材(上册)[M].北京:中国电力出版社,2009
[2] 地区电网继电保护整定计算[M].北京:中国电力出版社,2010
[3] 电力系统分析[M].北京:高等教育出版社,2004
作者简介：关静恩（1986-），工程师，从事继电保护工作。
任妮（1987-），工程师，从事自动化工作。
论文作者:关静恩,任妮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/23
标签：故障论文; 电流论文; 系统论文; 单相论文; 分量论文; 负荷论文; 母线论文; 《电力设备》2017年第25期论文;