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小电流接地系统单相接地故障的判定与规避

作　者: 滕皓
导　师: 陈虹
学　校: 扬州大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 小电流接地系统 配电网网架结构 相关性检测 形态学选线 故障定位
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


小电流接地系统是配电网中最常采用的接地方式,同时单相接地故障是小电流接地系统中发生率最高的故障。但是,对于小电流接地系统单相接地故障位置的精确判别却一直未得到很好的解决。由于在系统发生故障时稳态信号相对微弱,并且容易受到干扰的影响；同时由于故障条件、信号特征以及运行方式的不同,传统的一些方法在实践中运用时由于无法适应复杂多变的故障情况存在着一定的缺陷。快速精确地对单相接地故障点进行判定是配电网保护的关键,同时,为了提高供电可靠性的要求以及配电网自动化水平的不断发展使得对故障定位的研究也日益紧迫,因此在发生小电流接地系统单相接地故障时对故障线路的研究也越来越得到重视。针对小电流接地系统发生接地故障时对故障点的判别问题,本文首先分析总结了现有的各种小电流单相接地故障的选线原理和方案,指出了传统选线原理所存在的缺陷。同时对中性点不接地系统、经高阻接地系统以及经消弧线圈接地系统不同情况发生单相接地故障时出现的稳态、暂态特征进行了分析和研究,从而为研究故障点的新算法奠定了理论基础。经过分析比较发现,相关性分析故障选线方法和形态学选线方法合适。利用故障后各故障点的零序电流构成选线判据,应用相关性检测算法进行故障选线。本文根据目前配电网网架结构提出了在小电流接地故障时可靠供电实用新型的网架结构(如架空线路选择三段四联络网络结构、网群结构的电缆线路和两种网络接线方式结合的多种网络结构),有效提供了迅速处理故障的基础条件,从而保证了供电的可靠性。并应用MATLAB软件建立了小电流接地系统的仿真模型,对选线方法进行了仿真验证。在仿真实验中,通过接地点位置参数取不同值来对故障位置判别效果进行分析,结果均表明该算法准确、可靠。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 课题研究的意义  8-9
  1.2 小电流接地系统及其研究的现状  9-10
    1.2.1 国外的研究状况  9
    1.2.2 国内的研究状况  9-10
    1.2.3 小电流接地系统的难点  10
  1.3 本论文主要研究的内容  10-12
第二章 故障选线方法综述  12-17
  2.1 基于故障信息的选线方法  12-15
    2.1.1 基于故障稳态信息的选线方法  12-14
    2.1.2 基于故障暂态信息的选线方法  14
    2.1.3 综合信息选线法  14-15
  2.2 注入外部信号的选线法  15-16
    2.2.1 注入单频信号的方法  15
    2.2.2 注入变频信号的方法  15-16
  2.3 拉线法  16
  2.4 本章小结  16-17
第三章 小电流接地系统单相接地故障的仿真研究  17-39
  3.1 仿真及数据处理平台  17-18
  3.2 小电流接地系统仿真模型的建立  18-20
  3.3 故障的仿真分析  20-39
    3.3.1 长线路6在距离母线5km处发生A相接地短路故障  20-23
    3.3.2 长线路6在距离母线10km处发生A相接地短路故障  23-27
    3.3.3 长线路6在距离母线15km处发生A相接地短路故障  27-31
    3.3.4 长线路6在距离母线20km处发生A相接地短路故障  31-34
    3.3.5 长线路6在距离母线23.32km处发生A相接地短路故障  34-39
第四章 故障选线方法分析  39-56
  4.1 相关分析故障选线原理  39-40
  4.2 相关分析法算例分析  40-43
  4.3 相关分析小结  43
  4.4 形态学理论基础  43-45
    4.4.1 腐蚀和膨胀  43-44
    4.4.2 结构元素的选取  44-45
    4.4.3 形态学奇异值检测  45
  4.5 形态学算例分析  45-54
  4.6 形态学分析小结  54-56
第五章 配电网网架结构对供电可靠性的分析  56-72
  5.1 配电网网架结构的模型  56-64
    5.1.1 架空线路接线  57-59
    5.1.2 电缆接线的接线方式  59-61
    5.1.3 对配电网网架结构的改进  61-64
  5.2 配电网的可靠性分析  64-68
    5.2.1 配电网网架结构对供电的影响  66-68
  5.3 智能配电网的网架结构  68-71
    5.3.1 网群结构  68-69
    5.3.2 三分段四联络结构  69-70
    5.3.3 混合结构  70-71
  5.4 本章小结  71-72
第六章 总结和展望  72-74
  6.1 总结  72
  6.2 展望  72-74
参考文献  74-78
致谢  78-79
攻读硕士学位期间发表的学术论文  79-80

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 高电压技术 > 过电压及其防护 > 过电压保护装置
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