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基于两相电流互感器的小电流接地系统故障选线装置研究

作　者: 夏冬平
导　师: 卢继平
学　校: 重庆大学
专　业: 电气工程
关键词: 配电网故障选线暂态信号小波变换
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

在我国配电网中，广泛采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，称之为小电流接地系统。配电网量大面广，担负着直接为广大用户供电的任务。随着社会经济的发展，人们对电力的需求日益增长，同时对供电质量提出了更高的要求。因此，发生各种故障后若能快速有效地选出故障线路，对保障系统安全和人身安全、提高稳定运行和供电可靠性有极大的帮助。但由于小电流接地系统运行方式的特点，小电流接地系统发生单相接地时的故障选线，是多年来一直未能很好解决的一个难题。论文总结归纳了已有各种选线原理和方案的特点，已有方法大多适合于装设了三相或零序电流互感器的配电网。对于在配电网中大量使用的仅装设A、C两相电流互感器的小电流接地系统发生单相接地故障时，由于没有B相电流互感器，因此不能利用零序或负序电流进行故障选线，已有方法不能很好使用。论文在此基础上提出了尚需解决的问题。在详细分析了只装设A、C两相电流互感器的小电流接地系统发生单相接地故障时暂态特征的基础上，论文提出了由于三相电流之间的互感，因此在发生B相接地故障时，可以利用A相或C相电流进行故障选线，从而解决了B相发生接地故障时已有方法不能选线的问题。该方法应用具有多分辨率分析和良好时频局部化特性的小波变换提取故障暂态信息，实现故障选线。该方法既适用于装设两相电流互感器的小电流接地系统，也适宜于其他电流互感器接线的小电流接地系统，从而克服了迄今为止提出的选线方法在系统只装设两相电流互感器时失效的问题。理论分析及大量仿真实验证明，本文提出的选线方法准确、可靠，适合各种接地方式的小电流接地系统，具有很好的鲁棒性和可行性。论文完成了装设两相电流互感器的小电流接地系统故障选线装置的软件与硬件设计，并完成了装置的研制。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-10
1 绪论  10-14
  1.1 问题的提出及研究背景  10
  1.2 已有的故障选线方法  10-13
    1.2.1 基于零序电流基波的选线方法  10-11
    1.2.2 五次谐波分量法  11
    1.2.3 有功分量法  11
    1.2.4 基于负序电流的选线方法  11-12
    1.2.5 S注入法  12
    1.2.6 注入变频信号法  12-13
    1.2.7 基于小波分析的故障选线方法  13
  1.3 尚需解决的问题  13
  1.4 论文的主要内容  13-14
2 小波分析理论  14-20
  2.1 引言  14
  2.2 小波分析的数学定义  14-15
  2.3 离散小波变换  15-16
  2.4 多分辨分析  16-18
  2.5 奇异性检测理论  18-19
    2.5.1 信号的奇异性  18
    2.5.2 小波变换与局部奇异性  18-19
  2.6 本章小结  19-20
3 基于小波分析理论的故障选线新原理  20-34
  3.1 引言  20
  3.2 小电流接地系统单相接地故障特征分析  20-23
  3.3 两相CT接线的故障选线算法  23-24
  3.4 选线算法技术指标分析  24-28
    3.4.1 小波基的选取  24-26
    3.4.2 小波变换边界的处理  26
    3.4.3 采样率的选取  26-27
    3.4.4 分解尺度的确定  27
    3.4.5 A/D转换及数据存储  27
    3.4.6 小波变换的信号预处理  27-28
  3.5 电流暂态信号的消噪处理  28-32
    3.5.1 噪声在小波变换下的特征  29
    3.5.2 含噪信号的小波分析特征  29-30
    3.5.3 小波去噪的方法  30
    3.5.4 小波去噪的步骤  30
    3.5.5 阈值选取规则及其计算  30-31
    3.5.6 消噪实例  31-32
  3.6 故障选线步骤  32-33
  3.7 本章小结  33-34
4 数值仿真及结果分析  34-41
  4.1 建立仿真模型  34
  4.2 仿真结果分析  34-40
    4.2.1 不同故障条件下暂态仿真结果  35-37
    4.2.2 加入噪声干扰的仿真结果  37-38
    4.2.3 过渡电阻的影响  38-40
  4.3 本章小结  40-41
5 软件系统的设计  41-47
  5.1 系统平台的选择  41
  5.2 程序编制的构思  41-43
  5.3 主要模块程序设计流程图  43-45
    5.3.1 主程序设计  43
    5.3.2 采样子程序  43-44
    5.3.3 中断服务子程序  44-45
  5.4 子程序模块介绍  45
    5.4.1 故障后处理单元  45
    5.4.2 实时波形显示  45
    5.4.3 电路主接线图显示单元  45
    5.4.4 任务调度程序  45
  5.5 几个技术问题  45-46
    5.5.1 汉字的显示  45-46
    5.5.2 中断的使用  46
  5.6 本章小结  46-47
6 结论  47-48
致谢  48-49
参考文献  49-52

基于两相电流互感器的小电流接地系统故障选线装置研究

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