Analysis on Transient Characteristics of Neutral Point Grounding Resistor Throw-in in Flexible Grounded System

LIU Cuicui; LIU Xiao; XUE Yongduan; XU Bingyin

doi:10.7500/AEPS20231027002

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Analysis on Transient Characteristics of Neutral Point Grounding Resistor Throw-in in Flexible Grounded System

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Analysis on Transient Characteristics of Neutral Point Grounding Resistor Throw-in in Flexible Grounded System
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 1, Pages: 172-182(2025)
- 作者机构：
  
  1.国家电网有限公司技术学院分公司，山东省济南市 250002
  2.中国石油大学（华东）新能源学院，山东省青岛市 266580
  3.国网山东省电力公司泰安供电公司，山东省泰安市 271000
  4.山东理工大学智能电网研究院，山东省淄博市 255049
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(52077221)
- DOI：10.7500/AEPS20231027002
  CLC：
- Received：27 October 2023，
  
  Revised：2024-08-13，
  
  Published Online：27 November 2024，
  
  Published：10 January 2025
- 稿件说明：
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刘萃萃,刘晓,薛永端等.灵活接地系统中性点接地电阻投入暂态特征分析[J].电力系统自动化,2025,49(1):172-182.

LIU Cuicui,LIU Xiao,XUE Yongduan,et al.Analysis on Transient Characteristics of Neutral Point Grounding Resistor Throw-in in Flexible Grounded System[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(1):172-182.
刘萃萃,刘晓,薛永端等.灵活接地系统中性点接地电阻投入暂态特征分析[J].电力系统自动化,2025,49(1):172-182. DOI： 10.7500/AEPS20231027002.

LIU Cuicui,LIU Xiao,XUE Yongduan,et al.Analysis on Transient Characteristics of Neutral Point Grounding Resistor Throw-in in Flexible Grounded System[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(1):172-182. DOI： 10.7500/AEPS20231027002.

摘要

灵活接地系统发生永久性单相接地故障后，通过延时闭合中性点接地电阻（并联小电阻）投切开关以期可靠切除故障。目前

基于稳态信息的灵活接地系统保护方法应用效果难以达到要求，而关于小电阻投入时的暂态特征分析尚未有完整结论，制约了灵活接地系统接地故障暂态保护理论的发展。文中建立基于线路分布参数的灵活接地系统并联小电阻投入暂态分析模型，研究系统内各元件间的谐振特性，并据此提出一种简化模型。针对低阻、高阻接地故障，分别给出暂态电流、电压的解析表达式，分析其谐振频率、衰减时间常数及最大幅值等主要特征值随系统参数及故障条件的变化规律，以及各线路暂态零序电流的分布特征，并与谐振接地阶段故障时刻的暂态特征作对比。最后

利用数字仿真及现场试验数据验证了所提暂态特征分析简化模型的正确性。

Abstract

After a permanent single-phase grounding fault occurs in a flexible grounded system

the switching device of the neutral grounding resistor (a parallel small resistor) is closed with a time delay

in the hope of reliably eliminating the fault. Currently

the application effect of the protection method for the flexible grounded system based on steady-state information is difficult to meet the requirements. Moreover

there is no complete conclusion regarding the transient characteristic analysis when the small resistor is engaged

which restricts the development of the transient protection theory for grounding faults in the flexible grounded system. In this paper

a transient analysis model for the throw-in of a parallel small resistor in the flexible grounded system based on the line distribution parameters is established. The resonant characteristics among various components in the system are investigated. Based on this

a simplified model is proposed. For low-resistance and high-resistance grounding faults

analytical expressions of the transient current and voltage are provided

respectively. The variation laws of the main characteristic values such as resonant frequency

decay time constant

and maximum amplitude with system parameters and fault conditions are analyzed. And the distribution characteristics of the transient zero-sequence current of each line are also analyzed. These are compared with the transient characteristics at the fault moment at the resonant grounding stage. Finally

the correctness of the proposed simplified model for transient characteristic analysis is verified by using digital simulation and field test data.

关键词

Keywords

references

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