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《济南大学》 2011年
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基于直流注入原理的配电网单相故障选线定位研究

朱秀香  
【摘要】:我国6-35kV的中低压配电网主要采用小电流接地系统,它主要包括中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统,小电流接地系统发生单相接地故障的机率最高。当小电流接地系统发生单相接地故障时,只有系统的分布电容引起很小的零序电流,三相线电压依然保持不变,在短时间内不影响对用户的正常供电。所以规程规定小电流接地系统可带单相接地故障继续运行1-2小时。但单相接地故障会引起非故障相对地电压升高,长时间的接地运行容易造成两相短路。若发生间歇性弧光接地还会引起全系统过电压,进而破坏系统的安全运行。因此必须尽快查找出故障线路及接地故障点,从而尽快排除故障。 针对小电流接地系统单相接地故障查找的问题,国内外的继电保护工作者进行了不懈地研究与探索。本文在参考诸多国内外文献的基础上,论述了小电流接地系统单相接地故障选线定位保护的发展历史及国内外研究现状,分类探讨了现有各种选线方案的原理、特点及其各自的优缺点。介绍了小电流接地系统单相接地故障的特点,分别分析了中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时的特征,主要包括单相接地故障时的稳态特征和暂态特征。 介绍了一种小电流接地系统单相接地故障保护的新方法—“直流注入法”,它的主要特点是在系统发生单相接地故障后,通过接地变压器向故障线路故障相注入一种特殊的直流电流信号,该直流信号沿故障线路故障相流动并经故障点入地,通过对注入的直流电流信号进行寻踪就可以找到故障线路和故障点的确切位置。本文的重点是从理论上证明了该直流注入原理的可行性;建立了相关的电路模型;详细分析了该原理各相关参数的计算公式;推导了直流注入原理耐受过渡电阻能力的计算表达式;并分析了直流注入原理对配电网的影响。同时阐述了该原理的优点:利用直流注入原理不仅提高了选线定位保护动作的准确率,还具有较高耐受过渡电阻的能力。除此之外,当注入脉动直流电流的有效值在100mA-2A之间变化时,不会对配电网的正常运行造成影响。 本文简单介绍了电力系统暂态仿真软件PSCAD/EMTDC的功能、元件库和仿真程序执行的过程。利用软件PSCAD/EMTDC来搭建配电网系统发生单相接地故障时的模型,通过仿真故障线路和非故障线路中的半波直流电流信号来验证文章中所提到的基于直流注入原理的配电网故障选线方法的可行性;通过仿真故障线路故障点前和故障点后的半波直流电流信号来验证基于直流注入原理进行配电网故障定位的可行性。 对实现直流注入原理的几个关键技术进行了简单的介绍:包括直流发生器的实现;探测半波直流的检测方法及自适应可调电阻的实现。主要介绍了利用无线传感技术探测半波直流电流的方法及利用普通的白炽灯实现自适应可调电阻的方法。
【学位授予单位】:济南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM862

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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