本仿真使用2012版PSCAD/EMTDC X4电力系统电磁暂态仿真软件实现,文末附仿真模型文件,仅供交流学习,未经允许禁止用于商业用途。
某系统馈供线系统接线如下图所示:
其中,S、R为系统,L为线路,M、N为线路两侧母线,1QF、2QF为断路器。
PSCAD仿真模型搭建及两相故障接地如下图所示:
其中,BRK_M、BRK_N分别代表M、N侧断路器,Fault1设置为BC相接地短路故障,故障发生于0.2s时刻,故障时序如下。
断路器BRK_M、BRK_N于故障发生后约60ms跳开,0代表断路器闭合,1代表跳开,动作时序如下:
当发生联络线非出口处BC相接地短路故障,线路M、N两侧保护安装处电压、电流录波如下图所示,联络线两侧断路器均三相跳闸。
录波图特点分析如下:
①M、N两侧各相电压、电流特点基本相同;
②故障相电流幅值IMB=IMC、INB=INC。
当M侧出口处发生BC相接地短路故障,仿真接线图如下所示:
此时M侧两故障相电压UMB、UMC残压为零,说明故障点发生在M母线出口处,且故障点无过渡电阻。
M、N侧录波图显示故障期间B、C相电压下降,幅值相等。B、C相出现故障电流、零序电流。
A相电压较故障前保持不变,零序电压UM0与非故障相电压UMA同相,说明线路发生B、C两相金属性接地短路故障。
结合系统接线图及理论分析,可基本判断为联络线发生B、C接地短路故障。故障从0.2s时刻开始,共持续约60ms。