Analysis and Application of Transient Change of Phase Current Under Grounding Fault in Distribution Network

ZHU Xiuxiang; LIU Xiaocong; YAO Mindong; CUI Yanbo; LIU Kexian

doi:10.7500/AEPS20210803003

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Analysis and Application of Transient Change of Phase Current Under Grounding Fault in Distribution Network

Engineering Application | 更新时间：2025-06-16

- Analysis and Application of Transient Change of Phase Current Under Grounding Fault in Distribution Network
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 24, Pages: 187-196(2022)
- 作者机构：
  
  1.南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司),江苏省南京市 211106
  2.北京科东电力控制系统有限责任公司,北京市 100192
  3.国网黑龙江省电力有限公司,黑龙江省哈尔滨市 150090
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.7500/AEPS20210803003
  CLC：
- Received：03 August 2021，
  
  Revised：2022-03-10，
  
  Published Online：22 November 2022，
  
  Published：25 December 2022
- 稿件说明：
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朱秀香,刘肖骢,姚敏东等.配电网接地故障下相电流暂态变化量的分析及应用[J].电力系统自动化,2022,46(24):187-196.

ZHU Xiuxiang,LIU Xiaocong,YAO Mindong,et al.Analysis and Application of Transient Change of Phase Current Under Grounding Fault in Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(24):187-196.
朱秀香,刘肖骢,姚敏东等.配电网接地故障下相电流暂态变化量的分析及应用[J].电力系统自动化,2022,46(24):187-196. DOI： 10.7500/AEPS20210803003.

ZHU Xiuxiang,LIU Xiaocong,YAO Mindong,et al.Analysis and Application of Transient Change of Phase Current Under Grounding Fault in Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(24):187-196. DOI： 10.7500/AEPS20210803003.

摘要

配电网发生单相接地故障后，利用相电流变化量稳态特征进行故障区段定位，在谐振接地系统采用过补偿方式下存在一定盲区。通过分析小电流接地故障的暂态模型，建立了包含故障点上游、下游模分量的复合模网等效电路。推导了故障点至母线段、非故障线路、故障点下游故障相与健全相暂态电流变化量的表达式。重点分析了不同检测点位置故障相暂态电流变化量与健全相的比值及方向。提出一种综合采用相暂态电流变化量比值及方向确定故障区段的方法。利用相暂态电流变化量的比值选出故障线路，利用特征频带内相暂态电流变化量的方向定位故障区段，可实现接地故障的就地判别。PSCAD仿真和10 kV真型试验结果验证了理论分析的正确性和所提算法的可行性。

Abstract

After the single-phase grounding fault occurs in the distribution network

the steady characteristics of phase current changes are used for faulty locating section

and there is a certain blind zone in the overcompensation mode of the resonant grounding system. By analyzing the transient model of non-solidly grounding fault

the equivalent circuit of composite-mode network including upstream and downstream mode components of the fault point is established. The expressions of transient current change from the fault point to bus section

non-fault line

faulty phase and sound phase downstream of the fault point are derived. The ratio and direction of transient current change of faulty phase to sound phase at different detection points are emphatically analyzed. This paper presents a method to determine the faulty section by comprehensively using the ratio and direction of phase transient current changes. The ratio of phase current transient change is used to select the faulty line

and the direction of phase current transient change in the characteristic frequency band is used for faulty section locating

which can realize the local discrimination of grounding fault. The results of PSCAD simulation and 10 kV prototype test show that the theoretical analysis is correct and the proposed algorithm is feasible.

关键词

Keywords

references

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