Modeling the operation of a medium voltage power grid with a compensated neutral at single-phase ground fault

Abstract

В статье разработана расчетная модель сети среднего напряжения с тремя фидерами в среде Matlab, которая позволяет моделировать работу сети в режиме однофазного замыкания на землю. Расчетная модель базируется на положениях теории метода симметричных составляющих, что позволяет имитировать появление компонент нулевой последовательности токов, возникающих в энергосистеме в случае однофазного замыкания на землю. Проведено имитационное моделирование сети напряжением 20 кВ с компенсированной нейтралью в режиме однофазного замыкания на землю, результаты которого проиллюстрированы соответствующими осциллограммами и зависимостями напряжений и токов. По результатам моделирования проанализировано работу системы компенсации аварийного тока в режиме однофазного замыкания на землю. Предложенная расчетная модель может быть использована при разработке новых и модернизации существующих сетей среднего напряжения с компенсированной нейтралью для оценки эффективности их работы в режиме однофазного замыкания на землю и с целью наиболее рационального выбора соответствующего оборудования установки компенсации и алгоритмов его работы. Ключевые слова: трехфазная сеть среднего напряжения, однофазное короткое замыкание, компенсированная нейтраль, катушка Петерсена, метод симметричных составляющих, Matlab-модель.