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嘿丝儿科技|从而实现直流输电线路接地故障区段定位的方法，基于地线分流( 二 )


本文根据检测故障点两侧地线上故障电流方向 ， 当故障电流方向相反时判断为故障区段 。
4研究模型及分析
建立跨区直流输电线路中间某段线路模型 ， 假定某单位负责线路中间段某8基杆塔的运维工作 。 在各杆塔的同一侧同一根地线上安装统一规格的电流传感器（以符号“a”代表电流传感器） ， 用于采集故障电流的方向 。 通常 ， 直流输电线路接地故障可能有以下三种发生情况：
4.1杆塔上发生接地故障
假设在#T5杆塔上发生导线接地故障 ， 导线故障总电流方向I0假定流向故障点 。 根据基尔霍夫电流定律（KCL）和杆塔电气模型 ， I0一部分经故障杆塔的接地装置流入大地（ID0） ， 另一部分IT5由地线向线路两侧进行分流 。 当然 ， 各分流系数因为杆塔的接地阻抗、地线阻抗、故障点位置等不同 ， 难以做定量研究 ， 但是 ， 分析单根地线的故障电流方向可以得出定性的结论 ， 模型如下图1 。
嘿丝儿科技|从而实现直流输电线路接地故障区段定位的方法，基于地线分流
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图1
根据以上电流方向的假设 ， 杆塔#T5故障电流TT5向两侧地线分流（根据KCL可知I4电流方向往左 ， I5电流方向往右） 。 分析杆塔#T6 ， 因为地线直接与杆塔连接 ， 故障电流I5一部分经杆塔入地（IT6） ， 另一部分由大号侧两根地线分流 ， 即电流绝对值I5>I6 ， 且#T6大号侧地线电流方向向右 ， 以此类推 。 同样方法可以分析小号侧电流规律 ， 从而得出定性结论：
1#T5大号侧故障电流方向一致向右 ， 电流绝对值大小随塔号的增加逐基递减；2#T5小号侧故障电流方向一致向左 ， 电流绝对值大小随塔号的减小逐基递减；a4与a5采集所得的电流方向相反 ， 即塔T5两侧电流方向相反 。4.2档中央发生导线与地面物体放电故障
假定在#T4-#T5档某处发生导线与地面物体放电故障 ， 且假定故障总电流I0方向由导线流向大地 。 故障电流通过大地散流后 ， 在相邻两侧杆塔上产生分流IG4、IG5 ， 其他杆塔因为距离故障点较远 ， 故障电流I0经大地散流至杆塔上的电流很小 ， 几乎可以忽略 。
IG4、IG5分流与故障点在档内的位置、大地散流系数分布、地线与杆塔阻抗等有关 ， 难以定量故障档地线上电流I4大小和方向 。 就I4电流方向而言 ， 总结起来 ， 不外乎两种情况：方向向左或者向左 。
4.2.1当故障电流I4方向向左
此时其分流模型如下图2：
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图2
分析单根地线上的故障电流 ， 根据4.1的同样的分析原理 ， #T4小号侧故障电流方向一致向左 ， 电流大小随塔号的减小逐基递减 。 #T5大号侧故障电流方向一致向右 ， 电流大小随塔号的增加逐基递减 。
a4与a5采集所得的电流方向相反 ， 即#T5两侧电流方向相反 。
4.2.2当故障电流I4方向向右
此时其分流模型如下图3：
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图3
分析单根地线上的故障电流 ， 根据4.1的同样的分析原理 ， #T4小号侧故障电流方向一致向左 ， 电流大小随塔号的减小逐基递减 。 #T5大号侧故障电流方向一致向右 ， 电流大小随塔号的增加逐基递减 。
a3与a4采集所得的电流方向相反 ， 即#T4两侧电流方向相反 。
4.3档中央发生导线与地线碰触故障
假设在#T4和#T5档中央某处发生导线与地线碰触接地故障 ， 故障总电流I0方向由导线流向地线 。 接地电流I0在故障点完全由地线向两侧分流 ， 建立分流模型如图4:
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图4
【嘿丝儿科技|从而实现直流输电线路接地故障区段定位的方法，基于地线分流】此类故障分析原理与4.1相同 ， 结论如下：


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