智能電網(wǎng)：電弧接地過(guò)電壓及防止措施

1、 電弧單相接地過(guò)電壓發(fā)展的物理過(guò)程

1.1、單相接地故障的分析

在中性點(diǎn)不接地系統中，正常運行時(shí)，線(xiàn)路三相對地

電容相等，且

三相對地電容電壓相等,

,中性點(diǎn)對地電壓 ,系統A相發(fā)生單相接地，對地發(fā)生電弧放電，以D表示故障點(diǎn)發(fā)弧間隙，其等值電路如圖所

1.2、電弧接地過(guò)電壓發(fā)展的物理過(guò)程

在中性點(diǎn)不接地系統中，運行經(jīng)驗證明，當系統發(fā)生單相接地時(shí)，接地點(diǎn)流過(guò)的電容電流為10A及以上時(shí)，在接地點(diǎn)產(chǎn)生的電弧就不會(huì )自動(dòng)熄滅，現對電弧接地發(fā)展的物理過(guò)程分析如下：

圖2.單相弧光接地過(guò)電壓發(fā)展過(guò)程

設t 瞬間，A相對地D間發(fā)生電弧，此時(shí)A相電源電壓為最大瞬時(shí)值：

式中：Um—系統相電壓最大值，式中：2—電源通過(guò)電感對電容充電系數。

過(guò)渡過(guò)程結束后，U2和U3按圖2中的電源線(xiàn)電壓UBA和UCA變化。

故障點(diǎn)的電弧電流中，包含有工頻分量和逐漸衰減的高頻分量,電弧電流將持續半個(gè)工頻周期½T，待A相工頻電流分量過(guò)零時(shí)t2時(shí)刻電弧才自動(dòng)熄滅，見(jiàn)圖2，t2時(shí)刻故障點(diǎn)發(fā)生第一次斷弧。t2時(shí)刻電弧熄滅，又要引起過(guò)渡過(guò)程。這時(shí)，三相導線(xiàn)上的電壓不等于零，電壓的初始值為：

由于系統是中性點(diǎn)絕緣的，各導線(xiàn)電容上的電荷在故障點(diǎn)電弧熄滅后仍保留在系統內，三相導線(xiàn)地對電容上總電荷：

所以在熄弧瞬間必然有一個(gè)很快完成的電荷全新分配過(guò)程，這個(gè)分配過(guò)程實(shí)際上是電容C2、C3通過(guò)電源電感L對C1充電的高頻振蕩過(guò)程，其結果要使三相導線(xiàn)對地電壓相等，但由于A(yíng)相仍接地，也使對地絕緣的中性點(diǎn)對地產(chǎn)生了一個(gè)位移電壓