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配电网接地故障定位方法研究

作　者: 罗劲斌
导　师: 刘明波; 曾伟坚
学　校: 华南理工大学
专　业: 电气工程
关键词: 配电网接地故障故障定位
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

电力用户对供电可靠性的要求越来越高，如何保证供电可靠性成为供电部门首当其冲要解决的问题。高明辖区较多配电线路为单一辐射状，结构不合理，且有较多并网小水电，同时由于改造资金不足等原因，配网自动化技术还无法获得应用。因此，对故障率高、供电半径大的线路，主要从尽快隔离故障和缩短故障点查找时间两方面考虑保证供电可靠性。近年来，高明10kV公用架空线路逐步应用接地保护开关（俗称看门狗开关），并在线路线路上安装线路故障指示器配合使用。接地保护开关实现了自动切除单相接地故障、自动隔离相间短路故障和快速定位故障点,如果故障停电用户主动报送事故信息，可确定故障点。故障指示器实现了针对性巡视目的，提高了巡视效率。上述设备在使用过程中也存在一些问题，如指示器在小电流接地系统发生单相接地故障时有时因电流变化特征不明显而出现拒动情况，灵敏度不够；开关、指示器的运行状态无法实现实时在线监测，故障点查找的指导性不够强。本文从提高故障指示器接地故障动作准确率、实现线路运行状态的在线监测为出发点，当发生单相接地故障后，在变电站接地变中性点短时投切一组负载并联到消弧线圈上，将其作为接地信号源装置，从而改变小电流接地系统的运行方式，以此产生特征值的明显变化，利用安装到线路上的自适应故障指示器来实现接地故障的定位。同时，配合监控平台的建立，系统实现线路运行状态的在线实时监测。最后，选取高明辖区典型的10kV线路安装接地故障诊断系统并进行试验，验证了本文论述的诊断系统的有效性和实用性。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 选题背景与研究意义  9-10
  1.2 小电流系统接地选线研究现状  10-12
    1.2.1 故障信号法  10-11
    1.2.2 外加诊断信号法  11-12
  1.3 小电流系统接地定位指示研究现状  12-13
  1.4 接地故障检测方法研究现状  13-14
    1.4.1 电网自身故障信号法  14
    1.4.2 信号注入法  14
  1.5 本文主要工作  14-16
第二章接地故障特征及影响因素  16-22
  2.1 配电网接地故障概述  16
  2.2 中性点经消弧线圈系统单相接地故障特征  16-20
    2.2.1 接地故障电压特征  16-19
    2.2.2 接地故障电流特征  19-20
  2.3 影响故障定位的因素  20-21
    2.3.1 高次谐波零序分量进行选线  20
    2.3.2 有功分量法[5, 7-9]进行选线  20-21
    2.3.3 注入电流法[27-29]进行选线  21
    2.3.4 中性点小电阻接地[37]进行选线  21
  2.4 本章小结  21-22
第三章小电流接地系统单相接地故障诊断技术  22-48
  3.1 基本原理  22
  3.2 诊断系统的构成  22-23
  3.3 系统各模块阐述  23-45
    3.3.1 接地信号源  23-34
      3.3.1.1 信号源工作原理  23-24
      3.3.1.2 信号源构成  24-30
      3.3.1.3 信号源启动判断  30
      3.3.1.4 信号源启动流程  30-31
      3.3.1.5 信号源装置接地电阻的阻值选取  31-33
      3.3.1.6 信号源投入的效果  33
      3.3.1.7 信号源投入对电网的影响  33-34
    3.3.2 智能故障指示器  34-36
      3.3.2.1 指示器原理  34-35
      3.3.2.2 单相接地故障检测  35
      3.3.2.3 相间短路故障检测  35-36
    3.3.3 采集终端  36-37
    3.3.4 监控平台系统  37-45
      3.3.4.1 系统简介  37
      3.3.4.2 系统结构  37-38
      3.3.4.3 开发技术  38-39
      3.3.4.4 功能设计  39-45
  3.4 系统故障处理流程  45-47
  3.5 本章小结  47-48
第四章单相接地故障诊断系统现场安装  48-54
  4.1 母线安装位置选择  48
  4.2 信号源安装位置选择  48-49
  4.3 采集器、故障指示器安装位置选择  49-53
  4.4 本章小结  53-54
第五章单相接地故障诊断系统现场试验  54-61
  5.1 试验目的  54
    5.1.1 故障诊断系统可靠性试验  54
    5.1.2 与“看门狗”开关配合试验  54
  5.2 试验设备  54
  5.3 试验位置选取及试验内容  54-60
    5.3.1 试验设备安装位置  54-55
    5.3.2 试验内容  55-56
    5.3.3 试验前准备  56-57
    5.3.4 试验过程  57-60
  5.4 试验结论  60
  5.5 本章小结  60-61
结论  61-63
参考文献  63-65
攻读硕士学位期间发表的论文  65-66
致谢  66-67
附件  67

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