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。