(4)三相电压电流测量模块:勾选使用标签,按线路设置标签序号。下图为线路一测量模块的参数设置。
(5)故障模块设置:选择在第三条出线的1km处(即Line3与Line4之间)发生A相金属性单相接地,故障模块的参数设置如下图所示:
系统的零序电压3U0及每条线路始端的零序电流3I0采用下图连接方式测量得到:
故障点的接地电流Id可用下图万用表测量得到:
根据以上设置的参数,可以通过计算得到系统在第三条出线的1km处(即Line3与Line4之间)发生A相金属性单相接地时各线路始端的零序电流有效值为:线路1:5.75A,线路2:13.5A,接地点的电流为20.18A。
3.1.2 中性点经消弧线圈接地系统的仿真模型及计算
在上实验基础上,在电源中性点添加一个电感线圈,其他参数不变。仿真模型如下图所示:
根据线路参数,如果要使接地点电流近似为0,计算得需要的补偿电感应为L=0.9566H,由于完全补偿存在串联谐振过电压问题,因此实际工程常采用过补偿方式,当取过补偿度为10%时,经计算消弧线圈电感为L=0.8697H。消弧线圈参数设置如下图:
3.2 小电流接地系统仿真结果及分析
在仿真开始前,选择离散算法,仿真结束时间取0.2s,利用Powergui模块设置离散方式,时间为1x10^-5s,系统在0.04s时发生A相金属性单相接地。 3.2.1 中性点不接地系统的仿真结果分析
设置好参数,运行10kV中性点不接地仿真模型,得到系统三相对地电压和线电压的波形,如下图所示。
从图中可见,系统在0.04s时发生A相金属性单相接地后,A相对地电压变为零,BC相对地电压升高3倍,但线电压仍然保持对称故对负荷没有影响。
系统的零序电压3U0及线路一始端的零序电流3I0、故障点的接地电流Id波形如下图所示:
仿真得到的各线路始端零序电流,接地电流Id的有效值为:线路一:5.83A,线路二:7.99A,线路三:13.86A,Id=20.64A。与理论计算值相比,仿真结果略大,但误差不大于3%。
从上图中可以看出,在中性点不接地方式下,非故障线路的零序电流超前零序电压90°;故障线路的零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之总和,零序电流滞后零序电压90°;故障线路的零序电流和非故障线路的零序电流相位差为180°。
故障后的零序分量还可以采用下图所示的“三相序分量模块”方法来得到,下图所示波形为故障线路零序电流的幅值和相位图。