非接触式配网架空线接地故障点检测系统

摘要

随着人民生活水平的提高，电力供给对日常生活和工业生产的作用越来越重要。所以，为防止电力系统线路故障对社会生产、生活等各方面造成巨大的损失，及时选出故障线路并排除故障的作用就尤为重要。我国地域广大，各种地形和突发天气等自然及非自然因素容易使配网架空线发生接地的故障。而接地故障的选线和故障定位一直是困扰配电网安全运行的技术难点，因此对该课题的研究具有重要的理论和实际意义。
　　精确、快速的定位故障段线路可以保持为用户供电的持续性并且避免许多不必要的操作。针对处于野外的架空线在发生接地故障时选线较为困难的情况，本文研究设计了一种非接触式配网架空线接地故障点检测系统，系统采用GPS校时模块保证主机与从机同步采集故障数据，并利用GPRS无线数传模块进行数据传输。为加快所采集到的数据的处理速度，本系统使用了ARM核心的32位处理器，并将所采集的故障数据以波形的形式显示在LCD触摸屏上，进行故障判断，同时系统的功能都可通过触摸操作来实现，使接地故障的检测更方便快捷。
　　本课题利用经过大量实验基础上完成的实验样机，对配网架空线进行了实际信号采集的测试，分析测试结果表明:本系统工作稳定，能可靠地完成信号采集、无线传输、波形显示等功能，充分证明本系统用于架空线接地故障检测的合理性和有效性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题选题背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究情况

1．2．2 国内研究情况

1．3 课题研究内容

第2章 小电流接地系统接地故障特征分析

2．1 中性点不接地系统的单相接地故障分析

2．2 非接触式接地故障系统接地故障选线原理

2．2．1 架空线周围故障磁场的特征分析

2．2．2 架空线周围故障电场的特征分析

2．3 本章小结

第3章 配网架空线接地故障检测系统的设计方案及硬件设计

3．1 接地故障检测系统工作流程

3．2 接地故障检测系统工作原理

3．3 接地故障检测系统设计原则

3．4 接地故障检测系统的硬件构成

3．4．1 核心板

3．4．2 GPS同步单元设计

3．4．3 数据采集单元设计

3．4．4 GPRS无线通讯单元设计

3．4．5 LCD触摸显示单元设计

3．5 本章小结

第4章 配网架空线接地故障检测系统的软件设计

4．1 Cortex-M3处理器软件开发平台

4．1．1 Keil MDK软件介绍

4．1．2 Keil MDK软件进行程序开发的流程

4．2 应用程序设计

4．2．1 软件设计的整体思路

4．2．2 应用GPS进行同步系统时间的软件设计

4．2．3 同步采集故障信号数据的软件设计

4．2．4 GPRS无线数据传输模块的软件设计

4．2．5 故障信号数据存储的软件设计

4．2．6 PC端接收故障数据的软件设计

4．3 本章小结

第5章 配网架空线接地故障检测系统的测试实验及结果分析

5．1 接地故障检测系统硬件部分功能测试

5．1．1 测试目的

5．1．2 测试原理及步骤

5．1．3 测试结果

5．2 接地故障检测系统软件部分功能测试

5．2．1 测试目的

5．2．2 测试原理及步骤

5．2．3 测试结果

5．2．4 接地故障检测系统其他功能的界面

5．3 接地故障检测系统的实际应用测试

5．4 本章小结

结论

参考文献

致谢