Problemas com o Limite de Resistência de Aterramento da Rede de Distribuição e Cálculo
Resumo dos Problemas Relacionados ao Limite de Resistência de Aterramento da Rede de Distribuição e Cálculo
Na operação da rede de distribuição, a insuficiência na capacidade de identificar a resistência de aterramento é um problema-chave que afeta o julgamento de falhas. Para definir o limite de forma razoável, é necessário considerar diversos fatores de maneira abrangente.
I. Dificuldades e Direções no Equilíbrio dos Limites
As condições de operação da resistência de aterramento são extremamente complexas. Os meios de aterramento podem incluir galhos de árvores, solo, isoladores danificados, pára-raios danificados, areia úmida, relva seca, pastagem seca, relva úmida, concreto armado, pavimento asfáltico, etc. As formas de aterramento também são diversas, incluindo aterramento metálico, aterramento por descarga de raio, aterramento por galho, aterramento resistivo (subdividido em baixa resistência e alta resistência, e há também aterramento de resistência extremamente alta, sem um padrão divisório autoritativo entre alta e baixa resistência).
Há também formas de aterramento por arco, como aterramento por falha de isolamento, aterramento por desconexão, arcos de descarga de curto intervalo, arcos de descarga de longo intervalo e arcos intermitentes. Para equilibrar o limite entre sensibilidade e confiabilidade, é necessário combinar os dados reais de operação da rede de distribuição, a proporção de tipos de falhas, realizar uma grande quantidade de simulações e testes de campo, analisar as características de resistência de aterramento sob diferentes condições e formas de operação, construir um modelo de cálculo de limite que abranja múltiplos fatores de influência e ajustar dinamicamente o limite.
II. Valor Chave do Cálculo da Resistência de Aterramento
Para o problema de aterramento de alta resistência, calcular o valor da resistência de aterramento é de grande importância para o julgamento de falhas. Devido à alta dificuldade em identificar falhas de aterramento de alta resistência, calcular com precisão o valor da resistência pode fornecer uma base central para julgar a natureza da falha e localizar o ponto de falha, auxiliar o pessoal de operação e manutenção a lidar rapidamente com a falha e evitar a ampliação da falha.
III. Otimização do Processo de Confirmação de Falhas de Aterramento
Após ocorrer uma falha de aterramento, pode-se extrair a variação do valor de amostragem da corrente trifásica, combinada com dados como tensão e componentes de sequência zero, e utilizar algoritmos (como transformada wavelet, análise de Fourier, etc.) para processar o sinal, identificar com precisão as características da falha, estabelecer a base para o cálculo subsequente da resistência e julgamento do limite, e melhorar a precisão e a pontualidade da detecção de falhas de aterramento.
Confirme a falha de aterramento: Após ocorrer uma falha de aterramento, tome a variação dos valores de amostragem da corrente trifásica：
N é o número de pontos de amostragem em um ciclo de frequência de linha.
Suponha que haja uma falha na Fase A. O cálculo é a diferença entre o valor de amostragem da corrente da fase com falha e o valor médio da variação dos valores de amostragem das correntes das duas fases sem falha.
Seja a capacitância para o solo de cada fase da linha c. As correntes trifásicas que fluem pelo terminal da linha são iA, iB e iC respectivamente; as correntes de capacitância de cada fase para o solo são iCA, iCB e iCC respectivamente; as correntes de carga de linha de cada fase são iLA, iLB e iLC respectivamente.
Em uma rede elétrica real, as correntes de carga trifásicas permanecem inalteradas antes e depois de ocorrer uma falha, ou seja, iLA＝i′LA, iLB＝i′LB, iLC＝i′LC.
Então, a variação de cada corrente de fase da linha com falha antes e depois da falha pode ser calculada como:
Confirmação do valor da corrente de falha de aterramento: a diferença entre a variação do valor de amostragem da corrente da fase com falha e a média das variações dos valores de amostragem das duas fases sem falha na linha com falha：
Então, o valor da resistência de falha de aterramento pode ser calculado como:
