中性点不接地系统单相接地故障Matlab仿真
1.模型简介
本仿真模型基于MATLAB/Simulink（版本MATLAB 2017Ra）软件。建议采用matlab2017 Ra及以上版本打开。（若需要其他版本可联系代为转换）
2.系统仿真图：
3. 基本概念
3.1 中性点不接地系统
- 定义：电力系统中性点（发电机或变压器三相绕组的公共点）不与大地直接连接，或通过高阻抗（如电压互感器）间接接地。
- 典型应用：
- 低压系统（如380V三相四线制系统的中性点直接接地属于TN系统，但此处讨论的是中压不接地系统）。
- 6~35kV中压配电网（部分场景下采用不接地或经高阻接地）。
3.2 单相接地故障特点
- 故障电流：
- 故障电流由线路对地电容电流构成，幅值较小（通常几安至几十安）。
- 电压变化：
- 故障相电压：降至接近0（对地短路）。
- 非故障相电压：升至线电压（原相电压的√3倍）。
- 供电连续性：允许短时带故障运行（一般2小时），需尽快定位并修复。
4. 故障分析
4.1 正常状态（对称运行）
- 三相电压平衡：
- 对地电容电流：
- 三相电容电流对称，矢量和为0，中性点电位为0。
4.2 单相接地故障（以A相接地为例）
(1) 电压变化
- A相对地电压：UA=0。
- B、C相对地电压：
(2) 电流变化
- 故障点电流：
- 由B、C相对地电容电流合成：
5. 仿真波形与分析
5.1 正常状态（0~0.04s）；故障期间（0.04~0.2s）
- 正常状态-三相电压：平衡对称。
- 故障状态-A相电压：降至接近0；B、C相电压：升至线电压
- 正常状态-对地电容电流：三相电流对称，总和为0。
6.2 工程意义
- 绝缘设计：非故障相需耐受线电压，设备绝缘等级需提高。
- 保护配置：采用零序电压保护或绝缘监视装置报警，而非立即跳闸。
- 故障定位：通过暂态信号分析或注入信号法定位故障点。
7. 结论
- 中性点不接地系统单相接地时，非故障相电压升至线电压，但故障电流小，允许短时持续供电。