基于负序特性的单相接地故障辨识方法

摘要

单相接地故障是配电网中发生概率最高的一种故障，若不及时排除会造成设备损坏，甚至扩大故障范围。目前，单相接地选线装置以零序电压超限作为启动判据，以零序电流作为特征量进行选线。而其它不对称故障会造成单相接地识别误判，零序电流信号微弱易受干扰，造成选线不准确。因此，对单相接地故障判别的研究具有重要意义。
　　针对单相接地故障类型误判的问题，详细分析了单相接地、铁磁谐振、单相断线、两相断线和两相短路接地的故障特征及序特性。根据在不同中性点接地方式下系统发生各类故障时零序电压的变化规律以及负序电流特性，得出仅依靠零序电压超限判据难以准确判断是否发生了单相接地故障，但负序电流在单相接地故障和其他故障中有明显差异特征的结论。考虑到系统本身的不对称度以及外界信号的干扰，论文在零序电压超限的基础上，采用空间负序检测算法计算的空间负序电流来识别出单相接地和其他故障，提高了单相接地故障辨识的可靠性。
　　针对单相接地故障零序电流信号微弱的问题，主要分析了负序电流和零序电流在配电网中的分布规律，选取负序电流分量作为故障特征量。根据单相接地故障线路和非故障线路上的空间负序电流特性，通过比较空间负序电流有效值来识别单相接地故障线路的方法，提高了单相接地故障线路识别的准确性。
　　通过在不同故障位置、不同线路参数、不同中性点接地方式、不同故障电阻和不同故障角下对单相接地故障的判别方法判据的可靠性进行大量仿真分析，结果表明论文所提以空间负序电流对单相接地故障辨识和选线的方法具有良好的可靠性和实用性。

目录

声明

1 绪论

1.1 选题背景及研究意义

1.2 国内外的研究现状及发展趋势

1.3 存在问题及研究方向

1.4 本文研究内容

2 零序电压超限的故障特征分析

2.1 单相接地启动判据分析

2.2 单相接地故障特征分析

2.3 导致单相接地误判的其他故障特征分析

2.4 各类故障零序电压规律

2.5 系统模型的搭建及仿真分析

2.6 本章小结

3 基于序分量的故障特性分析

3.1 故障序特性分析方法

3.2 单相接地的序特性分析

3.3 其他故障序特性分析

3.4 故障序电流的特性分析

3.5 序电流仿真分析

3.6 本章小结

4 单相接地辨识方法的研究

4.1 空间负序矢量

4.2 基于负序分量的单相接地辨识

4.3 单相接地故障选线原理

4.4 单相接地辨识方法

4.5 本章小结

5 单相接地故障判据可靠性分析

5.1 单相接地故障辨识可靠性分析

5.2 单相接地故障选线可靠性分析

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表论文和参加科研情况