配电网单相接地故障区段定位方法研究与装置设计

来源 :中国矿业大学(江苏)   | 被引量 : 0次 | 上传用户:huntout
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我国配电网广泛采用中性点非有效接地方式,这种接地方式供电可靠性较高,《国家电网公司电力安全工作规程(变电部分)》规定,允许配电网发生单相接地故障后带故障运行1~2小时。但单相接地故障发生后非故障相电压升高,长时间带故障运行容易产生弧光过电压,导致非故障相在绝缘薄弱处被击穿,引发多点接地和相间短路故障,对整个电力系统的安全运行造成影响。长期以来,许多专家学者对配电网单相接地故障定位做了大量的研究与实践,但由于故障特征微弱、配电网结构复杂、装置质量不过关等原因,市场上现有的产品在现场实际环境中很难达到预期的效果。为解决上述问题,本文从配电网单相接地故障定位方法和定位装置两方面展开了相关工作。
  首先,本文在对国内外相关文献总结及归纳的基础上,分析了国内外定位装置发展现状和现有定位方法的优缺点及应用场合。从稳态和暂态两个方面建立了中性点非有效接地方式下配电网单相接地故障模型并分析其故障特征,为故障定位方法的研究提供了理论依据。
  其次,分析了配电网单相接地故障发生后相电流增量的特征及分布规律,得出健全区段内三相电流增量波形相似,而故障区段内故障相电流增量波形与健全相电流增量波形差异性较大的特点。以此为依据结合动态时间弯曲距离,提出了一种利用检测点电流增量动态时间弯曲距离进行区段定位的方法。针对配电网分支线路多的特点,依据层次遍历和深度遍历的原则,结合电流增量动态时间弯曲距离实现了多分支线路的区段定位,并通过MATLAB/Simulink仿真验证了方法的正确性。
  再次,设计了基于DSP的配电网单相接地故障区段定位装置,介绍了其硬件结构和软件程序。硬件方面采用模块化设计包括:主控模块、采集模块、通信模块、开关量输入输出模块和人机交互模块;软件方面采用流程图的方式对软件程序进行了详细的介绍。
  最后,在实验室中搭建了一个模拟配电网实验平台,并通过模拟实验平台验证了定位算法在不同故障条件下的准确性和定位装置的可靠性,具有很高的工程应用价值。
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