智能电网：电弧接地过电压及防止措施

1、 电弧单相接地过电压发展的物理过程

1.1、单相接地故障的分析

在中性点不接地系统中，正常运行时，线路三相对地

电容相等，且

三相对地电容电压相等,

,中性点对地电压 ,系统A相发生单相接地，对地发生电弧放电，以D表示故障点发弧间隙，其等值电路如图所

1.2、电弧接地过电压发展的物理过程

在中性点不接地系统中，运行经验证明，当系统发生单相接地时，接地点流过的电容电流为10A及以上时，在接地点产生的电弧就不会自动熄灭，现对电弧接地发展的物理过程分析如下：

图2.单相弧光接地过电压发展过程

设t 瞬间，A相对地D间发生电弧，此时A相电源电压为最大瞬时值：

式中：Um—系统相电压最大值，式中：2—电源通过电感对电容充电系数。

过渡过程结束后，U2和U3按图2中的电源线电压UBA和UCA变化。

故障点的电弧电流中，包含有工频分量和逐渐衰减的高频分量,电弧电流将持续半个工频周期½T，待A相工频电流分量过零时t2时刻电弧才自动熄灭，见图2，t2时刻故障点发生第一次断弧。t2时刻电弧熄灭，又要引起过渡过程。这时，三相导线上的电压不等于零，电压的初始值为：

由于系统是中性点绝缘的，各导线电容上的电荷在故障点电弧熄灭后仍保留在系统内，三相导线地对电容上总电荷：

所以在熄弧瞬间必然有一个很快完成的电荷全新分配过程，这个分配过程实际上是电容C2、C3通过电源电感L对C1充电的高频振荡过程，其结果要使三相导线对地电压相等，但由于A相仍接地，也使对地绝缘的中性点对地产生了一个位移电压