基于阻性电流的配电网单相接地故障选线与定位分析

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在配电网所发生的所有故障中,发生几率最高的故障类型是单相接地故障,因此,对单相接地故障进行选线和定位的研究具有十分重要的意义。本文对目前已有的通过中性点投入中电阻实现单相接地故障选线技术进行介绍,理论分析其原理及判据,发现利用零序电流选线都存在耐高阻能力不足等缺陷。针对此问题,本文通过提取系统各线路流过的阻性电流,提出了一种基于阻性电流的配电网单相接地故障选线与定位分析方法。提出一种以阻性电流作为选线和定位的新判据,并对其耐高阻能力进行验证。研究阻性电流选线及定位的原理,通过将健全线路与故障线路的阻性电流在中电阻投入前后的理论值进行对比,得出流过的阻性电流最大值的线路即判断为故障线路;阻性电流比值变化特征不同的两个相邻观测点之间即判断为故障区段的结论,且验证得到即使在过渡电阻高达5kΩ时,阻性电流也可以实现选线与定位。在PSCAD/EMTDC中构建设计10kV配电网模型,验证中性点不接地系统和谐振接地系统在中电阻投入前后阻性电流参数差别的变化,将其与零序电流全量在故障前后和中电阻投入前后的变化进行对比,验证在不同过渡电阻及电容电流下阻性电流选线判据的可靠性,并对其耐高阻选线能力进行检验。同时,对阻性电流在故障区段和健全区段的差异进行对比,利用阻性电流实现故障的区段定位。最后,在MATLAB中编程,对选线和定位判据在系统中性点不同接地方式和不同故障条件的情况下判据的可靠性进行算法分析。结合实验数据,验证阻性电流在故障选线和故障区段定位的准确性。
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