小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線和測距方法的研究.pdf

1、我國的中低壓配電網(wǎng)多采用小電流接地系統(tǒng)，因為這種運(yùn)行方式具有提高供電可靠性的優(yōu)點(diǎn)。小電流接地系統(tǒng)單相接地故障占全網(wǎng)故障的80﹪以上，盡快選出故障線路，測定故障點(diǎn)距離，對于系統(tǒng)運(yùn)行具有重要意義。但是綜合國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，當(dāng)小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相永久性接地故障后，故障選線和故障測距問題長久以來并沒有得到很好的解決。 本文首先回顧了小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線和故障測距的的發(fā)展歷史以及國內(nèi)外的各種原理和方案，詳細(xì)分類討論了目前現(xiàn)有的

2、各種方法的理論依據(jù)和特點(diǎn)。分別分析了中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時的特征，重點(diǎn)分析了中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的暫態(tài)過程。其次，介紹了小波分析的基本原理及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，并簡要介紹了Matlab Simulink仿真平臺。 當(dāng)小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，故障暫態(tài)信號中含有豐富的故障信息，而且在故障發(fā)生的初始階段，消弧線圈對暫態(tài)電容電流的補(bǔ)償作用可以忽略不計。因此，盡可能多的發(fā)掘暫態(tài)信號中故

3、障信息，提取暫態(tài)信號中的特征分量加以利用，對提高選線精度至關(guān)重要。本文從信號處理的角度出發(fā)，提出將小波分析理論運(yùn)用到故障選線中。經(jīng)小波分析提取故障信號中的暫態(tài)分量，利用閥值、幅值和極性的比較，實(shí)現(xiàn)故障選線。通過一個典型的10kV系統(tǒng)在Matlab Simulink中的仿真，驗證了該選線方法的可行性。同時，本文還基于ARM微處理器對單相接地故障選線裝置硬件進(jìn)行了設(shè)計。 故障測距問題一直是小電流接地系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)。行波測距理論已經(jīng)提

4、出多年，但是一直缺乏有效的手段識別波頭，而且對硬件的要求也高，所以在小電流接地系統(tǒng)中沒有得到重視。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是小波分析等新興信號處理工具的發(fā)展，行波測距理論再次引起人們的關(guān)注。本文對目前的三種行波測距原理進(jìn)行了分析比較，提出了基于小波分析的小電流接地系統(tǒng)單相故障測距方法。將小波分析奇異性檢測原理和A型行波故障測距原理結(jié)合起來，利用小波分析檢測信號奇異性的功能，來實(shí)現(xiàn)波頭的識別，通過故障發(fā)生時產(chǎn)生的行波信號在故障