配电网单相接地故障选线与定位研究

论文摘要

随着我国经济社会发展,电力需求的不断增长,同时人们对配电系统的供电质量和可靠性提出了更高的要求,而小电流接地系统供电可靠性相对较高,所以在我国应用广泛。小电流接地系统供电可靠性虽然相对较高,但是小电流接地故障的故障电流十分微弱,这给接地故障线路的选线和定位带来了很大困难。时至今日许多供电部门仍不得不通过人工拉路选择故障线路,使得一些非故障线路的供电也出现不必要的中断。由于这个特有的单相接地故障选线和定位问题一直没能很好地解决,所以及时准确地进行故障选线和定位对减少经济损失、提高安全性具有极其重要的意义。本文以小电流接地系统单相接地故障选线和定位问题为研究对象。在对前人的研究成果进行细致研究的基础上,针对小电流接地系统单相接地故障信号微弱导致故障选线和定位困难的问题,提出了交流注入法单相接地故障选线定位原理和直流注入法选线定位原理。交流注入法选线定位原理是发生单相接地故障时,在母线处向故障系统投入电容器来增加故障线路的零序电流,人为拉大故障线路与非故障线路零序电流的差距。包括对称交流注入和非对称交流注入两种方法。对称交流注入法是在单相接地故障时,同时投入三相电容器；而非对称交流注入法是单相接地故障时,投入故障超前相的电容器。论文对这两种交流注入法进行了详细分析和比较,得出非对称交流注入原理优于对称交流注入原理的结论。直流注入法选线定位原理是在单相接地故障时,在故障超前相投入半波直流发生装置,向系统注入半波直流电流。注入的半波直流电流仅在故障线路中有流通回路,对半波直流电流寻踪即可实现选线和定位。该两类方法能在小电流接地的供电系统构建出类似于大电流接地的供电系统,高准确率的进行单相接地故障选线和定位,又避免出现大电流接地的安全性差的问题。本文首次提出了单相接地故障选线和定位用同一种原理方法,这对于简化系统,节省投资有着重要地现实意义。原理方法提出来之后,计算结果表明了方法的有效性,并在此基础上,制作出样机并现场运行,现场实测结果和长期运行进一步证明了方法的准确性、有效性和可靠性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 单相接地故障选线与定位的重要性
• 1.2 小电流接地系统单相接地故障选线定位研究现状
• 1.3 已有技术可靠性差与选线定位准确度低的原因分析
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 交流注入法选线定位的理论分析
• 2.1 中性点不接地系统单相接地故障特征分析
• 2.1.1 小电流接地系统单相接地故障稳态特征分析
• 2.1.2 零序暂态量故障特征
• 2.1.3 中性点不接地系统经过渡电阻接地对保护整定的影响分析
• 2.1.4 单相接地故障分析小结
• 2.2 小电流接地系统对称交流注入法理论
• 2.2.1 小电流接地系统对称交流注入法原理分析
• 2.2.2 对称交流注入法算例
• 2.3 小电流接地系统非对称交流注入法理论
• 2.3.1 利用对称分量法求解两点经阻抗连接接地电流
• 2.3.2 非对称注入法注入电流计算算例
• 2.3.3 非对称注入法评价
• 2.4 小电流接地系统非对称交流注入的暂态过程
• 2.5 小电流接地系统的直流注入法理论
• 第三章 单相接地故障选线与定位装置
• 3.1 基于交流注入法原理的故障选线装置
• 3.2 基于交流注入法原理的故障定位装置
• 3.3 基于直流注入法原理的故障选线与定位装置
• 3.3.1 直流注入法的特殊问题
• 3.3.2 直流电流流经电流互感器时的二次侧响应
• 3.3.3 直流注入式选线与定位结论
• 3.4 基于交直流注入法原理构成的故障选线及定位装置简介
• 3.5 经验做法
• 第四章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 攻读硕士学位期间的科研情况
• 学位论文评阅及答辩情况表