低压系统断零与缺相故障诊断技术及解决方案研究

发布时间：2017-05-02 07:16

  本文关键词：低压系统断零与缺相故障诊断技术及解决方案研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：低压配电网时常会发生输电线路被偷盗或其他外力影响而发生零线或相线断线的事件,影响着配电线路及用户设备的安全运行。但由于我国低压配网自动化水平不足,且断零和缺相故障具有隐蔽性,因此长期以来这两种故障没有受到人们的重视。实际上低压配电网发生断零缺相故障的发生会给用户带来经济损失甚至人身伤害。当三相低压供电系统零线断线时,用户端零线电位发生偏移,会导致部分单相负荷过电压而烧毁或欠电压而无法正常工作。其次,低压系统的三相负荷主要是异步电动机,当三相供电系统出现缺相运行情况时,非断线相会流过较大的电流,使三相异步电动机绕组发热量增大,使得绝缘受损,甚至造成绕组烧毁。因此检测低压系统的缺相和零线断线,并据此采取相应措施,尽量避免事故的发生很有必要。针对我国中性点直接接地的400V三相四线制低压配电系统的特点,通过对发生断零和缺相故障引起电气特征参数变化的分析,总结出了自适应的零序差动电压检测断零故障的方法,以及基于线路负序电流幅值和相位突变量的缺相故障的检测方法。利用该判据可以有效辨识断零和缺相故障,仿真实验证明了判据的正确性,该方法原理简单,信号便于提取,能够及时判断断零和缺相故障并动作于信号或跳闸。在Matlab/Simulink平台建立了典型400V低压配电系统模型,对断零和缺相故障进行了仿真,仿真结果表明故障检测判据能够准确可靠地判断出断零和缺相故障,并具有较好的灵敏性,为故障保护装置提供了依据。对于不同用户负荷的重要程度,提出不同的解决方案。本文针对电缆线路、架空线路或混合型等不同类型的配电网线路,讨论在这些类型的低压配网中如何选择关注结点设计布点方案,在准确判断断零缺相故障且及时切除相应线路电源的情况下,建议对不可停电的重要负荷投入后备电源,以达到更好地保护配电系统的安全的目的。
【关键词】：低压配电网 断零 缺相 故障判据 解决方案
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM726.2;TM732
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景与研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-17
• 1.2.1 国内外对断零故障的措施11-14
• 1.2.2 国内外对缺相故障的措施14-17
• 1.3 本文所做的工作17-18
• 第二章 低压配电线路断零故障判据研究18-31
• 2.1 低压配电网断零故障特征分析18-26
• 2.1.1 中性点偏移电压研究18-19
• 2.1.2 中性点电压偏移与三相负载的关系19-26
• 2.2 低压配电网断零故障判据26-28
• 2.2.1 基于中性点偏移电压的断零故障判据26-27
• 2.2.2 中性点偏移电压获取方法27-28
• 2.2.3 自适应的零线断线检测方法28
• 2.3 断零故障检测的灵敏性分析28-29
• 2.4 小结29-31
• 第三章 低压配电线路缺相故障判据研究31-41
• 3.1 低压配电线路缺相故障后特征量变化规律31-38
• 3.1.1 单相断线后特征量变化规律31-35
• 3.1.2 断线加接地复杂故障分析35-37
• 3.1.3 多相断线后特征量变化规律37-38
• 3.2 低压配电网缺相故障判据38-39
• 3.2.1 基于序电流幅值变化量的缺相故障判据38
• 3.2.2 基于序电流相位变化的辅助判据38-39
• 3.3 负序电流的获取39
• 3.4 缺相故障检测的灵敏性分析39-40
• 3.5 小结40-41
• 第四章 缺相与断零故障判据仿真及结果分析41-52
• 4.1 低压配电网仿真模型的建立41-43
• 4.1.1 MATLAB/Simulink简介41
• 4.1.2 低压配电系统仿真模型的建立41-43
• 4.2 断零故障仿真及结果分析43-45
• 4.3 缺相故障仿真及结果分析45-51
• 4.4 小结51-52
• 第五章 低压系统断零缺相故障解决方案研究52-58
• 5.1 断零缺相故障解决方案基本思想52-53
• 5.2 断零缺相保护器动作机制53-54
• 5.3 布点实施方案54-57
• 5.3.1 架空线布点方案54-55
• 5.3.2 电缆布点方案55-56
• 5.3.3 电缆架空线混合布线的布点方案56-57
• 5.4 小结57-58
• 总结与展望58-60
• 参考文献60-64
• 攻读学位期间发表的论文64-66
• 致谢66

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