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小电流接地系统单相弧光接地的选线研究

作　者: 魏子镪
导　师: 张艳霞
学　校: 天津大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 小电流接地系统单相弧光接地选线电弧模型小波包重构算法
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

小电流接地系统由于其供电可靠性高,在我国6-66kV配电网广泛采用。随着电网容量和输电线路长度的增加,电网对地电容电流不断增加,使得弧光接地越来越不可避免,这增加了小电流接地系统单相故障选线的难度。本文从传统电弧物理数学模型入手,建立了针对小电流接地系统的电弧仿真模型。该模型设置了电弧的稳态峰值电流和弧长两个输入参数,通过改变这两个参数可以方便地获得不同稳态电流下的不同弧长电弧。将此模型嵌入到由MATLAB/SIMULINK构建的小电流接地系统仿真模型中,即可进行单相接地的故障选线研究。本文分析了小电流接地系统弧光单相接地的故障特性,对“基于小波包重构算法的小电流单相接地故障选线原理”在弧光接地时的动作行为进行了研究。由于受到弧光接地中产生的非线性、时变性、阻尼性电弧的影响,该选线原理在相电压过零处发生弧长100cm的弧光接地故障的极端情况下会发生选线错误。对此,本文提出了改进措施:以小波包分解提取出故障电弧引起的暂态特征频段,对其重构后进行选线,仿真结果证明了其能够实现各种弧光单相接地故障的正确选线。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一绪章论  7-18
  1.1 引言  7
  1.2 小电流接地系统的优点  7-10
    1.2.1 中性点接地方式的应用格局  7-8
    1.2.2 小电流接地系统性能优势的分析  8-10
  1.3 小电流系统经弧光电阻单相接地故障选线的研究现状  10-16
    1.3.1 配电网单相接地选线研究现状  10-15
    1.3.2 弧光单相接地故障选线的研究现状  15-16
  1.4 论文的研究目的和主要内容  16-18
第二章小电流接地系统单相弧光接地的故障特征  18-37
  2.1 问题的提出  18-19
  2.2 小电流接地系统单相接地故障特征  19-22
    2.2.1 中性点不接地系统单相接地的稳态特征  19-20
    2.2.2 中性点经消弧线圈接地系统单相接地的稳态特征  20-21
    2.2.3 中性点经消弧线圈接地系统的暂态特征  21-22
  2.3 弧光电阻的物理模型和仿真模型  22-26
  2.4 MATLAB 仿真模型的搭建  26-28
    2.4.1 仿真应用软件MATLAB  26-27
    2.4.2 Matlab 仿真模型的建立  27-28
  2.5 小电流接地系统弧光单相接地的仿真分析  28-36
    2.5.1 弧光电阻特性的仿真  28-31
    2.5.2 小电流接地系统弧光单相接地故障的仿真  31-36
  2.6 弧光单相接地的故障特征  36
  2.7 本章小结  36-37
第三章基于小波包重构算法的配电网弧光单相接地选线研究  37-52
  3.1 小波包基础理论介绍  37-42
    3.1.1 小波变换  37-38
    3.1.2 小波变换的多分辨率分析及其分解重构算法  38-39
    3.1.3 小波变换的升级——小波包变换  39-40
    3.1.4 小波分析在电力系统中的应用  40-42
  3.2 基于小波包分解重构算法的小电流接地系统单相接地故障选线原理  42-46
    3.2.1 小波函数的选择  42-44
    3.2.2 基于小波包分解重构算法的选线原理  44-46
  3.3 基于小波包重构算法选线原理在弧光单相接地时的动作行为分析  46-50
    3.3.1 谐振接地系统中金属性单相接地故障选线  46-48
    3.3.2 谐振接地系统中弧光单相接地故障选线  48-50
  3.4 能反应弧光单相接地的基于小波包重构算法选线原理  50-51
  3.5 小结  51-52
第四章总结  52-53
参考文献  53-57
发表论文和参加科研情况说明  57-58
致谢  58

小电流接地系统单相弧光接地的选线研究

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