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基于数字信号处理器的新型消弧线圈控制与选线研究

高苏州  
【摘要】:我国配电网中性点接地方式越来越多的采用经消弧线圈系统接地,而由于系统运行参数的不确定性及单相接地故障状况的复杂性等原因, 发生单相接地故障时,可靠地检测出接地线路一直比较困难。而且许多接地选线装置实际使用效果均不太理想。有的选线装置采用工业计算机,因为安装了散热风扇,导致机箱内积灰严重,并且风扇长期运行引起的故障较多,维护麻烦。另外接地选线与调谐控制通常为两套系统,价格较高。因此论文采用了低功耗的数字信号处理器作为主控芯片,构成一种基于数字信号处理器的控制与选线系统。 论文在分析目前电力系统中的消弧线圈接地系统现状和国内外现有故障选线存在的问题基础上,详细地分析了新型消弧线圈所特有的有功损耗较大的特性,新型消弧线圈的这种特性引起了单相接地稳态和暂态过程与现有分析的不同,通过分析得出了消弧线圈流过的电流有功分量对接地点的影响,同时在不同接地故障发生时刻消弧线圈的暂态电流衰减情况不同。 由于新型消弧线圈所特有的有功损耗较大,使得故障线路的零序电流相位与非故障线路零序电流相位不同。因此,论文采用了考虑有功损耗的零序电流相位的选线方法,并进行理论上的分析证明。 为了实现对新型消弧线圈接地系统的快速选线与调谐控制,采用TI 公司的TMS320F2812 DSP 作为主控制器,利用其自带的A/D 以及ADS8364 完成对多条线路的零序电流采样,以实现对新型消弧线圈的控制和故障选线。论文详细介绍了硬件系统。对解决同步采集和对电网频率跟踪硬件电路进行了说明,最终完成了基于TMS320F2812 DSP 新型消弧线圈控制与故障选线装置的设计。利用DSP的高速执行速度实现了实时处理,并减少了功耗。并给出了程序的流程。 最后根据新型消弧线圈所特有的结构,建立新型消弧线圈接地系统模型,并在Saber 软件中仿真,验证了选线理论和单相接地稳暂态分析的正确性。


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