10KV配电网单相接地故障定位研究

摘要

配电网是电力系统的重要组成部分，在发生故障后，如不及时找出故障点进行故障排除，将会影响很大范围内的用户用电。我国的10KV配电网一般采用小电流接地方式运行，中性点不接地，在发生单相接地故障时，因为接地电流很小，加上配电网的结构复杂，对接地点的精确定位一直是一个难点。本文通过对多种定位方法的分析、比较，基于配电线路的集总参数模型，结合实际线路的复杂性，提出了一种新的10KV配电网单相接地故障定位方法——双端复阻抗法，完成了故障定位系统核心部分的软硬件实现，进行了相关实验，并对实验结果进行了分析。 分别从线路的两端测量包含接地阻抗在内的总的复阻抗，基于配电线路的集总参数模型，通过简单的算法即可对故障点进行定位。这种方法算法简单，不需要双端数据的同步，可以抵消接地阻抗的影响，适用于任何阻抗类型的稳定接地故障。在多仓频率下进行故障测距，再利用分段线性拟合对测距结果进行校准，可以补偿阻抗模型的误差，得到较高的定位精度。 本文详细介绍了10KV配电网单相接地故障定位的基本原理和方法，以系统的核心模块——阻抗测量模块为主，详细给出了定位系统的软硬件实现方案，进行了相关实验并对实验结果进行分析，给出了系统的预计定位精度。

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第1章绪论

1.1配电网及其常见线路故障

1.2 10KV配电网单相接地故障定位研究的重要性

1.3近年来相关研究成果

1.4本文研究内容与创新之处

第2章电力系统的运行方式及其单相接地故障分析

2.1中性点直接接地方式

2.2中性点经电阻接地方式

2.3中性点经消弧线圈接地方式

2.4中性点不接地方式

第3章10KV配电网单相接地故障定位原理

3.1输配电线路的电气特性

3.1.1输配电线路的电气参数

3.1.2输配电线路的阻抗模型

3.2双端复阻抗法故障定位原理

3.2.1双端复阻抗法原理概述

3.2.2 双端复阻抗法的测距算法

3.2.3多频率测量和分段线性拟合

3.2.4基于双端复阻抗法的故障定位步骤

3.2.5双端复阻抗法的优点

第4章10KV配电网单相接地故障定位系统的实现

4.1系统的模块划分及工作过程

4.2阻抗测量模块的实现

4.2.1阻抗测量方案

4.2.2带通滤波器和信号发生器的选取

4.2.3阻抗测量模块的硬件实现

4.2.4幅度测量和相差检测

4.2.5阻抗测量模块的软件实现

4.3远程通信的实现

4.3.1 GSM短消息(SMS)通信方式

4.3.2 GPRS通信方式

第5章实验测量及结果分析

5.1实验测量

5.2实验结果

5.3结果分析

结论

参考文献

致谢

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