用隔离的中性导体在网络中损坏
模型描述
此示例检查具有隔离中性点的网络中的故障。 该模型是一个110/10千伏降压变电站和一个有三个馈线的10千伏配电网络。 在0.2秒时，第三馈线4端电缆线A发生单相接地故障，然后在第一馈线CL2端0.5秒时，B相发生接地故障，短路电流在a、B相之间流动。在1秒时，差为100毫秒，第一馈线和第三馈线上的开关关闭，模拟继电保护操作，消除双接地故障。 该示例显示了使用命令控制和仿真结果可视化从脚本开发环境启动模型的过程。 该模型测量每个馈线开始时的电流和电压。 模型的外观:
电源由[电压源]模块建模(Three-Phase)](https://engee.com/helpcenter/stable/ru/fmod-electricity-sources/voltage-source-three-phase.html)。电缆线路由块三相PI部分建模Line.变压器由三相变压器（两个绕组）建模block.闭包由[Fault]块建模(Three-Phase)](https://engee.com/helpcenter/stable/ru/fmod-electricity-utilities/fault-three-phase.html）在该块的设置中，使用*故障模式*下拉菜单，您可以选择短路的类型。 使用[断路器]块断开电路。 (Three-Phase)](https://engee.com/helpcenter/stable/ru/fmod-electricity-switches-breakers/circuit-breaker-three-phase.html），其模拟从继电保护断开。 负载由[Wye-Connected]块建模Load](https://engee.com/helpcenter/stable/ru/fmod-electricity-rlc-assemblies/wye-connected-load.html).
系统参数[1,2]:
/元素/参数|
| ----------- | ----------- |
/系统/平衡节点
|
|TR1/TDN-16000/110/10|
|TR2/TMG-2000/10/0.4|
|TR3/TMG-2000/10/0.4|
/TR4/TMG-1250/10/0.4|
/TR5/TMG-400/10/0.4|
/TR6/TMG-630/10/0.4|
/KL1/3xAPvV1x240; |
/KL2/3xAPvV1x120; |
/KL3/3xAPvV1x95; |
/KL4/3xAPvV1x70; |
/KL5/3xAPvV1x70; |
/加载1| |
/加载2| |
/加载3| |
/负载4| |
/负载5| |
启动模型
导入处理图形和LaTex字符串所需的模块:
using Plots
using LaTeXStrings
gr();
加载模型:
model_name = "isolated_neutral_network_fault"
model_name in [m.name for m in engee.get_all_models()] ? engee.open(model_name) : engee.load( "$(@__DIR__)/$(model_name).engee");
启动上传的模型:
results = engee.run(model_name);
模拟结果
为了导入模拟结果，预先启用了必要信号的记录，并设置了它们的名称。 我们将results变量的电流和电压的瞬时值转换为单独的矢量:
# вектор времени симуляции
sim_time = results["i_a_1"].time;
# вектора токов и напряжений в точке измерения 1
i_1 = hcat(results["i_a_1"].value,results["i_b_1"].value,results["i_c_1"].value,results["3I0_1"].value);
v_1 = hcat(results["v_a_1"].value,results["v_b_1"].value,results["v_c_1"].value);
# вектора токов и напряжений в точке измерения 3
i_3 = hcat(results["i_a_3"].value,results["i_b_3"].value,results["i_c_3"].value,results["3I0_3"].value);
v_3 = hcat(results["v_a_3"].value,results["v_b_3"].value,results["v_c_3"].value,results["3V0_3"].value);
馈线3电流和母线电压NN PS的曲线图:
p1 = plot(sim_time, v_3[:,1:3]./1e3, label = [L"U_a" L"U_b" L"U_c"],
title = "Напряжения", linecolor = [:orange :green :red], ylabel = "U, кВ", xlabel="Время, c");
p2 = plot(sim_time, i_3[:,1:3], label = [L"I_a" L"I_b" L"I_c"],
title = "Токи", linecolor = [:orange :green :red], ylabel = "I, А", xlabel="Время, c");
plot(p1, p2, layout=(2,1),legend = true, size = (750,440))
当a相对地闭合时，该相中相对于大地的电压变为零，结果，两相的电压变为线性。 这是具有隔离中性网络的缺点之一。 在0.5s的时刻，当b相发生接地故障时，单相短路在第一馈电线路的末端过渡到双一。 由于短路电流的多次增加，损坏相的电压显着降低。
NN PS母线上的NP电压图:
plot(sim_time, v_3[:,4]./1e3, label = L"3U_0", title = L"3U_0", linecolor = :orange, ylabel = "U, кВ", xlabel="Время, c")
NP电压波形对应于OZZ。 PS母线上NP的电压用于确定网络中是否存在OPZ。
0到0.4s的时间间隔内第三馈线的零序(NP)的电流的曲线图:
plot(sim_time[1:Int(indexin(0.4, sim_time)[1])],
i_3[1:Int(indexin(0.4, sim_time)[1]),4], title = L"3I_0",
linecolor = :orange, ylabel = "I, А", xlabel="Время, c", legend = false)
NP电流的出现是由于完整相和地之间的电容电流。 如果它的值很小，如在这个例子中，那么没有必要立即断开这个电路。 由于OZZ电流值较小，线路电压的幅度保持不变，相位偏移120°。 这些情况使得能够维持对消费者的电力供应，直到检测到故障位置。 由于所有变压器的绕组连接在10千伏网络侧的三角形中，绕组与地面隔离，没有NP电流通过变压器。
馈线1和3在0.4至1.5s时间间隔内的NP电流曲线图:
p1 = plot(sim_time[Int(indexin(0.4, sim_time)[1]):end], i_1[Int(indexin(0.4, sim_time)[1]):end,4],
title = L"3I_0(фидер\,1)", ylabel = "I, А", xlabel="Время, c")
p2 = plot(sim_time[Int(indexin(0.4, sim_time)[1]):end], i_3[Int(indexin(0.4, sim_time)[1]):end,4],
title = L"3I_0(фидер\,3)", ylabel = "I, А", xlabel="Время, c")
plot(p1, p2, layout = (2,1), legend=false, size = (750,440))
当b相发生第二个接地故障时，出现故障电流在a相和B相之间流过接地的电路。故障电流的大值是由于电流电路的电阻低，由电阻KL1、KL2、KL4和TR1组成。
此外
尝试自己更改以下模型参数，并研究这如何影响OPW期间的电流和电压:
- 电缆线长度的两倍;
- 将b相中的短路块移动到TP1总线。
结论
在这个例子中，显示了将单相接地故障切换到双故障的过程。 Engee模型命令管理工具用于从脚本开发环境加载和运行模型。 测量的电流和电压从result变量导入工作区，并显示在时间图上。
连结
- 电气网络设计手册 /
d.L.faybisovich编辑。 –第4版。，修订和增加。 -M.：ENAS，2012。 -376页：生病了。 - 设计师的桌面书。 电压为6-35kV的交联聚乙烯绝缘电缆。 卡姆斯基电缆有限公司 网址:https://www.kamkabel.ru/netcat_files/userfiles/6-35-www.pdf?ysclid=m2j0odmzen889432059 （访问10/21/2024）。