基于MATLAB电力系统中性点不接地时单相接地的仿真研究

基于MATLAB电力系统中性点不接地时单相接地的仿真研究

【摘要】小电流接地方式在我国电网系统中被广泛采用，中性点的接线方式选择至关重要，选择正确的接线方式，利于电网的可靠安全运行。本文利用MATLAB/simulink软件搭建了中性点不接地小电流系统，仿真实验中，对三相对地电压的变化进行了分析，并分别计算了各相零序电流的大小，以及接地点电流大小，并对其结果进行分析。

【关键词】小电流接地系统;三相电压;零序电流;接地点的电流;MATLAB

1.仿真原理（见图1）

参数设置：电源模块：输出电压10.5kv，采用Y连接。

本次仿真输电线路模块：四条线路线长均为100km，=50Hz， 。

中将线路加长到100km，可以使仿真的故障特征更加明显，不影响结果的正确性。

三相电压电流测量模块：将系统中的电压电流信号变为Simulink信号，类似于电压电流互感器的作用。

当系统不发生故障时，系统中是没有零序电流的，零序电流只有在不对称故障时才会产生。故障前，中性点处没有电压。其中三相对地电容是相等的，在各相电压作用下，各相的电容电流相等并超前于相应的电压90°，系统中不存在零序电流和接地电流。如图1所示，当一相发生接地故障时，中性点中产生电压，使得其电位发生偏移，导致其他两相的对地电压升高。此时，故障相由于接地，相对地电压变为零，非故障相的电压上升到故障前的线电压。系统中有了零序电流，零序电流的大小等于其自身对地电容电流大小。全系统非故障元件上零序电流之和就等于故障元件零序电流，故障元件零序电流数值相对要大一些，而且故障线路和非故障线路的零序电流是相反的。

非故障线路Ⅰ、Ⅱ所反应的零序电流有效值分别为：

（Ⅰ）

（Ⅱ）

故障线路III 的零序电流有效值：

接地点电流的有效值为（故障线路III始端的零序电流加线路本身零序电容电流）：