基于暂态相电流特征的二维区段定位方法研究

发布时间：2020-05-19 13:56

【摘要】：我国配网大多采用中性点不接地或谐振接地(即小电流接地)的方式运行。当配网发生单相接地故障时,由于故障信号微弱、电弧不稳定等特性造成信号监测困难,单相接地故障区段定位的问题一直没有得到圆满解决。目前针对故障选线的研究成果虽多,但大多仍有待改进;区段定位以正确选线为基础,故其难度更高,虽然研究相对较少,但意义更为突出。首先,论文以谐振接地系统为研究对象,对其单相接地故障过程中的暂态相电流成分(电感电流、电容电流、接地电流)进行了详细理论分析。并利用FFT对故障相暂态相电流的变化情况进行了频谱分析,发现故障相暂态相电流在故障点上游能量大且多集中于低频带,故障点下游能量小且多集中于高频带;可根据此特点来构建单相接地故障区段定位方法。其次,本文引入了小波包能量及重心频率,以此为基础构建了基于暂态相电流特征的二维区段定位方法;对故障相暂态相电流去直流分量后,利用小波包变换进行分解、重构,求取重构信号的能量和重心频率;利用二维特征距离将能量和重心频率相结合,根据故障区段的二维特征距离远大于其他区段来定位故障区段;二维判据相辅相成,有力的提升了区段定位的可靠性。最后,在PSCAD中搭建了10kV配网仿真模型,利用MTALAB对二维区段定位方法通过详细算例和多组不同故障条件(不同补偿方式、不同故障初相角、不同接地电阻和不同故障区段)下的仿真,证明了该方法的正确性、有效性及适应性。
【图文】：

谐振接地系统,暂态,等值电路

接地故障的暂态过程中存在高频分量，，其频率成反比，假定故障前后对地电容基本反比），n 次谐波容抗减少为基波 1/n，则得高次谐波感性电流的补偿作用只有工忽略不计（一般指三次以上的谐波，即频程中谐振接地与不接地系统相同。3 小节中对暂态接地电流的分析可得，暂态本文主要利用故障相的暂态相电流幅值及于上述的两种接地方式，又谐振接地系统地系统也多以谐振接地为主，所以下文中相接地故障时，系统无法从正常运行状态过程，将此过程称为暂态过程。等值电路为线路和变压器、电源等的等值电感；及电感；u，电源电压。

暂态电流,相电压,电容电流

西安科技大学全日制工程硕士学位论文时间常数 C很大，导致电感电流 IL远小于电容电流 IC，故下文分析中忽略电考虑暂态电容电流 IC。一般来说，由绝缘被击穿时、相电压接近于最大值时地故障占故障中的大多数，基于此条件，可将暂态电容电流看做充电电容电容电流之和，现将此两者做一介绍。电过程：发生单相接地后，因故障出线故障相的相电压降低产生的放电电容点经母线再由各出线故障相回到接地点而形成回路，此电流衰减极快，震荡动较大。电过程：发生单相接地后，因故障出线非故障相相电压升高产生的充电电容源到线路经过接地点而形成回路，该过程中电流不能突变。所以充电电流衰率范围较小。谐振接地系统而言，接地故障发生在相电压接近峰值瞬间时，此时 iL≈0，因容电流远大于电感电流。对同一配网，接地故障发生在相电压接近峰值瞬间式并不会影响其暂态过程[34]。因此可得暂态电流的幅频特性仅由暂态电容电过程如图 2.2 所示。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM862

【参考文献】