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谐振接地系统小电流接地故障选线技术评价体系及分析

作　者: 孙福生
导　师: 王广柱；陈平
学　校: 山东大学
专　业: 电气工程
关键词: 谐振接地系统小电流接地故障故障选线性能分析
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

小电流接地系统中接地故障选线是一个普遍性的难题,由于在检测原理、装置设计、工程服务、运行管理等各个环节均存在不完善之处,小电流接地故障,特别是在经消弧线圈接地(谐振接地)系统的可靠检测(目前要求主要是故障线路选择),在较长时间内被普遍认为是一个世界性的难题,现场对接地故障选线技术也普遍持怀疑态度。近几年,随着社会对供电可靠性的要求越来越高,接地故障选线的重要性也日益明显。学术界对于谐振接地系统故障选线的研究非常活跃,提出了大量新的选线原理。接地故障实用选线技术也进入了一个快速发展时期,基于不同原理方法的选线产品不断地涌现。但是由于小电流接地系统系统受电压水平、运行方式、负荷状态等因素的影响具有十分复杂性,以及单相接地故障的特殊性,一些原理方法目前尚处于理论研究阶段,技术手段也处于探索中,还不成熟。从现场实际使用效果来看,即便是投入试验或者使用的相应装置,表现也是良莠不齐,有些甚至根本达不到实际应用的要求,相当一部分已经被使用部门退出了运行；然而,这种状况并没有真实地反馈回来,目前,现场由以前的检测手段缺乏,转而产品供给繁杂。这样由此产生了一个新的问题,供电部门和生产厂家在研制并推广应用选线装置时,需要基于什么标准,以及如何评价一个选线技术,本文就此进行了初步分析探讨。本文主要作了以下几个方面的工作：1在查阅大量的文献工作基础上,概括总结了小电流接地系统故障选线的主要技术手段,介绍了谐波法、有功分量法、注入法、中电阻法、残流增量法、小扰动法、首半波法、新型暂态法、行波法、综合法等选线方法的基本原理。2根据小电流系统接地故障的特征,分析了影响选线成功与否的主要因素,提出了小电流接地系统选线技术的评价体系：可靠性、安全性、适用性、便利性、经济性等。并且在此基础上对各种故障选线原理方法,进行了分析评价,同时,从现场实际应用的角度,对已有的选线技术的性能应用状态加以介绍,以期对各种方法有一个综合评价。3在对小电流系统建立故障模型,结合实际,介绍了基于新型暂态法原理基础上的小电流选线装置及其应用中实测得到的各种典型波形,供研究和使用暂态原理设备的相关人员参考。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-12
  1.1 课题的背景及意义  9-10
  1.2 主要研究内容和特色  10-12
第2章小电流接地故障特征  12-20
  2.1 接地故障的若干分类  12
  2.2 小电流接地故障稳态信号基本特征  12-15
    2.2.1 中性点不接地零序稳态信号基本特征  12-13
    2.2.2 谐振接地系统零序稳态信号基本特征  13-15
  2.3 小电流接地故障暂态过程分析  15-19
    2.3.1 中性点不接地系统暂态信号基本特征  16-17
    2.3.2 谐振接地系统暂态信号基本特征  17-19
  2.4 接地点存在过渡电阻时工频特征  19
  2.5 关于高阻接地故障  19-20
第3章各种选线方法的基本原理  20-29
  3.1 选线方法分类  20
  3.2 选线基本原理  20-29
    3.2.1 谐波法  20-21
    3.2.2 有功分量法  21
    3.2.3 注入信号法  21-22
    3.2.4 电流增量法  22-24
      3.2.4.1 残流增量法  22-23
      3.2.4.2 小扰动法  23
      3.2.4.3 中电阻法  23-24
    3.2.5 首半波法  24-25
    3.2.6 行波法  25
    3.2.7 暂态选线基本原理  25
    3.2.8 新型暂态法  25-26
    3.2.9 小波法  26-27
    3.2.10 零序导纳法  27
    3.2.11 PRONY算法  27-28
    3.2.12 最大Δ(Ⅰ sinΦ)原理  28
    3.2.13 综合法  28
    3.2.14 其它选线方法  28-29
第4章选线技术的评价体系  29-35
  4.1 关于安全性  29-30
  4.2 关于适用性  30
  4.3 关于便利性  30-31
  4.4 关于经济性  31
  4.5 关于附加功能  31
  4.6 关于可靠性  31-35
    4.6.1 所利用信息量的大小  31-32
    4.6.2 一些特殊场合和特殊故障  32-35
第5章各种选线方法的评价及分析  35-43
  5.1 谐波法  35
  5.2 有功分量法  35
  5.3 注入信号法  35-36
  5.4 残流增量法  36
  5.5 中电阻法  36-37
  5.6 小扰动法  37-38
  5.7 首半波法  38
  5.8 行波法  38
  5.9 小波法  38-39
  5.10 新型暂态法  39
  5.11 综合法  39-40
  5.12 消弧绝缘监视法  40
  5.13 基于工频零序电流的选线方法  40-41
  5.14 基于综合自动化系统的选线技术  41
  5.15 故障相瞬时短接法  41-43
第6章仿真及新型选线装置介绍  43-73
  6.1 仿真模型  43-44
  6.2 仿真结果  44-48
  6.3 仿真结论  48-49
  6.4 XJ-100小电流接地故障检测装置简介  49-55
    6.4.1 XJ-100小电流接地故障选线及监测系统简介  49-50
    6.4.2 XJ-100小电流接地故障检测装置  50-53
    6.4.3 工作流程  53-54
    6.4.4 PC机接口  54-55
  6.5 XJ-100小电流接地故障分析系统  55-66
    6.5.1 界面设计  57-60
    6.5.2 数据库管理  60-62
    6.5.3 故障选线算法  62-63
    6.5.4 数据通讯  63-65
    6.5.5 多进程管理  65-66
  6.6 典型故障波形  66-73
第7章结束语  73-74
参考文献  74-80
致谢  80-81
附表  81

谐振接地系统小电流接地故障选线技术评价体系及分析

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