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小电流接地系统故障定位技术研究

作　者: 唐华
导　师: 王玮
学　校: 北京交通大学
专　业: 电气工程
关键词: 小电流接地系统故障定位小波熵矩阵算法故障识别
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 61次
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内容摘要

配电系统采用小电流接地方式在我国得到广泛应用,配电系统发生单相接地故障后,短路电流只能通过线路对地电容形成小电流回路,故障信号微弱导致识别困难。同时,由于配电系统结构复杂,故障定位问题长期以来没有得到很好地解决,影响了供电可靠性和经济性。本文在分析了配电系统单相接地故障特征的基础上,针对单相接地故障提出利用小波包能量谱相对熵的故障定位方法。通过融合小波变换与信息熵引出小波包能量谱相对熵,并分析其对信号频率差异敏感、对信号采样频率及对时误差不敏感的特点,说明小波包能量谱相对熵能够用于配电系统的故障暂态电流差异识别,给出了利用小波包能量谱相对熵进行故障定位的具体流程,进行了故障仿真分析。结果表明,该方法对不同故障位置、不同故障条件下的单相接地故障都有较高的判别灵敏度,能够有效进行单相接地故障定位。对于相间短路故障,提出一种配电网故障定位改进矩阵算法。根据网络中检测点与线路区段的连接关系,结合故障时线路区段两端检测点的故障过电流信息判定故障区段,算法原理清晰、判据形式简洁统一。在配电网故障时正确判断短路故障类型,能够为保护动作评价等故障诊断内容提供基础。在分析了相电流故障分量幅值与突变情况的基础上,定义了判别故障相的特征量,提出一种基于故障电流稳态与暂态分量特征的短路故障类型识别方法,理论分析和仿真表明,该方法不受故障时刻、过渡电阻等影响。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 引言  10-18
  1.1 课题的背景及意义  10-11
  1.2 小电流接地系统故障定位方法  11-15
    1.2.1 主动式故障定位方法  11-12
    1.2.2 被动式故障定位方法  12-15
  1.3 小电流接地系统故障定位难点分析  15-16
  1.4 论文的主要工作  16-18
2 小电流接地系统单相接地故障特征  18-28
  2.1 小电流接地系统中性点接地方式  18-19
    2.1.1 中性点不接地方式  18
    2.1.2 中性点经消弧线圈接地方式  18-19
  2.2 小电流接地系统单相接地故障稳态特性分析  19-22
    2.2.1 中性点不接地系统单相接地故障特性  19-21
    2.2.2 经消弧线圈接地系统单相接地故障特性分析  21-22
  2.3 小电流接地系统单相接地故障暂态特性分析  22-24
    2.3.1 暂态电容电流  22-23
    2.3.2 暂态电感电流  23-24
    2.3.3 暂态接地电流  24
  2.4 故障定位研究路线  24-26
  2.5 本章小结  26-28
3 基于小波熵的单相接地故障定位研究  28-50
  3.1 故障电流暂态分量特征  28-31
  3.2 小波包能谱相对熵  31-40
    3.2.1 小波包变换原理  31-33
    3.2.2 小波包能谱相对熵  33-36
    3.2.3 能谱相对熵应用于故障定位的可行性研究  36-40
  3.3 仿真分析  40-48
    3.3.1 故障定位流程  40-41
    3.3.2 算例仿真  41-48
  3.4 本章小结  48-50
4 矩阵法相间短路故障定位研究  50-58
  4.1 矩阵算法原理  50-53
    4.1.1 网络描述矩阵  51-52
    4.1.2 故障信息向量  52
    4.1.3 故障定位判据  52-53
  4.2 算例分析  53-55
  4.3 算法对比  55-57
  4.4 本章小结  57-58
5 短路故障类型识别研究  58-68
  5.1 故障电流特性分析  58-61
  5.2 故障类型识别判据  61-64
    5.2.1 故障判别特征量的提取  61-62
    5.2.2 故障识别流程  62-64
  5.3 仿真分析  64-66
  5.4 本章小结  66-68
6 结论与展望  68-70
  6.1 结论  68-69
  6.2 未来工作展望  69-70
参考文献  70-74
作者简历  74-78
学位论文数据集  78

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