小电流接地系统选线装置原理仿真和测试系统研究

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我国中低压配电网主要采取中性点非直接接地方式(不接地、经消弧线圈接地),该接地方式下常发生单相接地短路故障,发生单相接地短路故障时短路电流非常小(一般不超过10A),短时间内不会影响系统的正常工作。但发生故障后,非故障相电压升高至线电压,电压升高将对线路及电气设备造成影响,甚至发展成相间短路,造成线路跳闸,扩大故障范围。因此,一旦发生接地短路就需要快速确定故障线路,并及时的排除故障,保证电网运行的安全。目前常采用的方法是在变电站装设小电流接地选线装置进行故障选线。根据小电流接地选线装置依据的特征量不同可以将小电流接地选线装置分为主动式选线装置和被动式选线装置。被动式选线装置主要利用暂态和稳态信息特征选线,主动式利用改变故障后某物理状态特征量(如投入中电阻,改变消弧线圈大小)进行选线。小电流接地选线装置生产厂家较多,针对不同的选线原理有各种产品性能和选线能力参差不齐的选线装置。目前还没有一个完善的平台和系统可针对不同选线原理的选线装置进行检测。因此本课题以RTDS为测试核心,在RTDS系统的仿真软件RSCAD上搭建典型实际变电站数据的仿真模型,根据不同的选线原理进行模型搭建和波形分析,最后利用RTDS仿真的实时性搭建小电流接地选线装置闭环测试平台,并利用脚本程序进行测试过程控制。此外,因为发生单相接地故障后会出现各种不同的故障情况(如不同的接地电阻大小、不同的故障时间,不同故障位置等),因此本课题还开发了界面程序,可对发生的故障情况进行选择组合,实现在不同故障情况下对选线装置的检测。
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