小电流接地系统单相接地故障选线与定位技术的研究

摘要

我国中低压配电网采用的小电流接地系统占有较高比例，且电网发生单相接地故障的概率占80％，因此，系统发生单相接地故障后，选取合适的选线和定位方法，准确的找出发生故障的线路并且排除故障，对电网的安全可靠运行具有非常重要的意义。
　　本文首先回顾了小电流接地系统单相接地故障选线和定位方法的发展历史，分类讨论了目前存在的各种方法的理论依据和特点，分别分析了中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统在发生单相接地故障时的稳态暂态特征，其次，介绍了小波分析的基本原理及其在电力系统中的应用，并简要对MATLAB/Simulink仿真平台进行了介绍。
　　针对选线的问题，本文根据小波理论对暂态突变信号的处理能力，提出基于小波变换模极大值奇异性检测原理的选线判据。通过分析小电流接地系统在中性点不接地和中性点经消弧线圈接地情况下发生单相接地故障的波形，得到故障发生后的稳态和暂态特征，用MATLAB/Simulink平台搭建母线带三出线的35KV小电流接地系统仿真模型，并在模型上对该选线方法进行仿真实验，验证该判据的正确性。
　　针对定位的问题，小电流接地系统发生单相接地故障后先将线路断开，然后确定故障位置，因此本文提出采用C型行波法进行故障定位，该方法不利用故障发生时产生的行波信号，而是在故障后向故障线路注入高压脉冲信号，通过C型行波测距方法和小波分析配合使用的识别方法进行故障暂态信息行波波头的提取，准确确定注入的高压脉冲波的行波波速，进而测量故障距离，并在搭建的仿真模型上对该定位方法进行仿真实验，证明该定位方法的准确性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 选线技术国内外的研究现状

1．2．2 定位技术国内外的研究现状

1．3 现有选线方法的原理简介

1．3．1 基于稳态信号的故障选线技术

1．3．2 基于暂态信号的故障选线技术

1．4 现有定位方法的原理简介

1．5 本文的研究工作

第二章 小电流接地系统单相接地故障特征分析

2．1 小电流接地系统的中性点接地方式介绍

2．1．1 中性点不接地方式

2．1．2 中性点经消弧线圈接地方式

2．1．3 中性点经高阻接地方式

2．2 小电流接地系统单相接地故障的稳态特征分析

2．2．1 中性点不接地系统单相接地故障的稳态特征分析

2．2．2 中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障的稳态特性分析

2．2．3 母线故障稳态特性分析

2．3 小电流接地系统单相接地故障的暂态特征分析

2．3．1 暂态等值电路

2．3．2 暂态电容电流

2．3．3 暂态电感电流

2．3．4 暂态接地电流

2．4 本章小结

第三章 小波分析及其在电力系统中的应用

3．1 小波分析理论的来源

3．2 小波变换

3．2．1 连续小波变换

3．2．2 离散小波变换

3．2．3 二进小波

3．2．4 多分辨率分析

3．2．5 小波包分析

3．3 小波分析奇异性检测原理

3．4 小波分析在电力系统中的应用

3．5 本章小结

第四章 小电流接地系统的MATLAB仿真建模

4．1 MATLAB在电力系统中的应用

4．1．1 小电流接地系统建模和仿真

4．1．2 仿真参数设置

4．1．3 系统正常运行仿真波形

4．1．4 中性点不接地系统单相接地故障仿真波形

4．1．5 中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障仿真波形

4．2 本章小结

第五章 故障选线和定位及算例仿真

5．1 小波选线

5．1．1 采样频率的确定

5．1．2 选取小波函数

5．1．3 分解尺度的确定

5．1．4 高频细节的重构

5．1．5 选线流程

5．2 选线仿真算例分析

5．2．1 中性点不接地系统系统选线仿真算例分析

5．2．2 中性点经消弧线圈接地系统选线仿真算例分析

5．3 行波定位

5．3．1 行波测距信号源

5．3．2 行波波速的确认

5．3．3 行波测距原理

5．3．4 选取小波函数

5．3．5 定位流程

5．4 定位仿真算例分析

5．5 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢