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配电网接地故障定位研究

作　者: 周庆峰
导　师: 张炳达；胡伟琦
学　校: 天津大学
专　业: 电气工程
关键词: 小电流接地故障定位暂态特性稳态特性综合分析法
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在小电流接地系统中,80%以上故障的是单相接地故障。由于小电流接地电网单相接地时故障电流非常小,在干扰和测量误差的影响下,不容易对故障线路做出正确的判断,很难进行故障定位。因此如何准确可靠的检测并确定故障段已成为小电流接地系统的一个重要研究方向。本文结合小电流接地系统单相接地故障的研究现状及发展趋势,在深入研究了小电流系统发生单相接地故障后线路上的各处故障信息的暂态特性和稳态特性的基础上,设计了一种小电流接地系统单相接地故障定位方法-“综合分析法”。“综合分析法”融合了“暂态零序电流幅值法”、“稳态基波零序电流方向法”、“7次谐波零序电流方向法”和“S信号注入法”四个判据,并根据一定的应用原则进行有选择地使用,有效弥补了目前已有小电流接地系统单相接地故障选线的缺陷,将故障定位在故障线路最小故障区段。本文利用MATLAB工具箱构建了10kV变电站仿真模型,对中性点不接地和经消弧线圈接地系统在不同故障情况下的故障过程进行了仿真。并基于“综合分析法”对配电网单相接地故障定位系统的硬件结构进行了研究。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-16
  1.1 课题的提出及研究的意义  7-8
  1.2 配电网故障选线方法的原理及评价  8-13
    1.2.1 利用电网稳态电气量的故障选线方法  8-10
    1.2.2 基于电网暂态电气量的故障选线方法  10-12
    1.2.3 其它方法的介绍  12-13
  1.3 配电网故障测距方法的原理及评价  13-14
  1.4 本文的主要工作  14-16
第二章小电流接地系统基本理论  16-24
  2.1 中性点不接地方式  16-17
  2.2 中性点经消弧线圈接地方式  17-19
  2.3 中性点经电阻接地方式  19-20
  2.4 接地相判别方法  20-24
第三章配电网接地故障选线与定位方法的研究  24-35
  3.1 暂态零序电流幅值法  24-26
  3.2 稳态基波零序电流方向法  26-29
  3.3 7 次谐波零序电流方向法  29-31
  3.4 S信号注入法  31-33
  3.5 综合分析法  33-35
第四章综合分析法的MATLAB仿真  35-46
  4.1 配电网仿真模型的建立  35-37
  4.2 中性点不接地系统仿真  37-39
    4.2.1 中性点不接地系统过渡电阻为1e-10Ω时的仿真  37-38
    4.2.2 中性点不接地系统过渡电阻为20kΩ时的仿真  38-39
  4.3 中性点经消弧线圈接地系统仿真  39-41
    4.3.1 中性点经消弧线圈过渡电阻为1e-10Ω时的仿真  39-40
    4.3.2 中性点经消弧线圈接地系统过渡电阻为20kΩ的仿真  40-41
  4.4 7 次谐波零序电流方向法仿真  41-43
    4.4.1 7 次谐波零序电流方向法过渡电阻为1e-10Ω的仿真  41-42
    4.4.2 7 次谐波零序电流方向法过渡电阻为20kΩ时的仿真  42-43
  4.5 S信号注入法仿真  43-46
    4.5.1 S信号注入法过渡电阻为1e-10Ω时的仿真  43-44
    4.5.2 S信号注入法过渡电阻为20kΩ时的仿真  44-46
第五章故障定位系统的硬件设计  46-51
  5.1 定位系统的需求分析及CPU选型  46-47
  5.2 主机系统硬件设计  47-49
    5.2.1 数据采集单元  48-49
    5.2.2 特殊信号注入单元  49
  5.3 下位机系统的硬件设计  49-51
第六章结论与展望  51-52
参考文献  52-54
致谢  54

配电网接地故障定位研究

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