98DOI:1020221122001AutomationofElectricPowerSystemsVol.47No.10May25,20232023年5月25日第47卷第10期电力系统自动化低压配电网剩余电流分析等值电路与计算方法孙中玉，徐丙垠1²，王玮²，杨帆，陈恒²，王鹏玮²（1.山东大学电气工程学院，山东省济南市250061；2.山东理工大学电气与电子工程学院，山东省淄博市255049；3.国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，湖北省武汉市430077）摘要：现有低压配电网剩余电流分析等值电路与计算方法未考虑TN-C、TN-C-S系统，难以满足区分接地故障和负荷投切等需求。为此，提出一种适用于多种接地型式低压配电网的建模计算方法。针对不同接地型式的回路方程，提出一种4阶相模变换矩阵，得到独立的1模、2模和存在耦合的O模、N线模，将O模与N线模的互阻抗进行调整和转移，得到剩余电流模网络；根据接地故障和负荷投切的边界条件，建立了剩余电流分析等值电路，并推导出电气量的计算公式。仿真及试验结果表明，所提方法适用性强、计算精度高，为研究接地故障保护技术提供了理论分析基础。关键词：低压配电网；剩余电流；接地故障；负荷投切；等值电路0引言据统计，中国每年因触电死亡人数约8000人，其中，低压配电网触电事故约占85%；每年电气火灾比例超过30%，且大部分发生在低压配电网中[1-4]。接地（漏电)故障是导致这些事故发生的主要原因之一[5]。目前，低压配电网主要采用剩余电流保护（漏电保护）检测并切除接地故障。对于TT（保护接地）和TN-S（保护零线中性点直接接地）系统，接地故障会产生剩余电流。对于TN-C(工作零线兼作保护零线，零线中性点直接接地）和TN-C-S（主干线路部分为TN-C,靠近负荷部分为TN-S)系统，除接地故障会产生剩余电流外，由于其中性线(N线）存在接地点，当负荷不对称时，部分不平衡电流经N线接地点流回电源也会产生剩余电流；正常运行时，漏电总保和中保感受到的剩余电流甚至可达数安培，保护无法区分接地故障和负荷投切产生的剩余电流，容易引起误动，导致保护无法投运[6-9]。因此，有必要研究准确分析、计算剩余电流的等值电路与方法，以挖掘接地故障和负荷投切的剩余电流变化特征，研究新的接地故障保护方法低压配电网的结构、接地型式与中高压电网不同[10],无法直接利用常规的对称分量法[11-12]进行低压配电网的剩余电流分析。现有的剩余电流分析和计算方法主要适用于TT系统。文献[13]忽略线路收稿日期：2022-11-22；修回日期：2023-02-18。上网日期：2023-03-29。国家自...
