基于谐振接地系统电容电流检测方法的比较研究

发布时间：2017-09-14 09:32

  本文关键词：基于谐振接地系统电容电流检测方法的比较研究

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【摘要】：我国中压配电网中性点经消弧线圈的谐振接地方式得到了广泛应用。为了快速、准确地熄灭电弧,解决单相接地故障,对接地电容电流的检测就提出了很高的要求。现有的大多数方法中存在着测量准确度低,抗扰能力差,检测过程复杂,某些测量需要系统进行直接调整,不利于人身与电网的安全。因此,对电容电流检测方法的研究具有重要意义。本文首先对谐振接地系统不同接地方式下的电容电流检测方法进行了对比分析研究,包括中性点不接地和通过消弧线圈接地两种方式。对比分析在理论研究的基础上,通过模拟单相接地仿真实验进行,并给出了常用检测方法的模拟检测的结果。其次,对信号单次注入法进行了理论研究,进行了仿真实验。并在信号注入法基础上提出了改进的特殊频率信号注入的电容电流检测方法。新方法注入两个特频信号实现电容量的检测。新方法通过矢量计算实现,目的是减少信号的注入次数,便捷实际操作过程。信号注入的过程都是在低压测进行,然后通过测量零序电压的幅值和相位,列写等值电路方程组求解对地电容值。这样,就可以做到在不接触设备一次侧(高压侧)的情况下,对电容电流进行准确检测,进而可以实现系统的自动消弧控制。论文中,采用MATLAB软件的Simulink仿真平台,搭建出与实际相类似的仿真模型,进行各种工况下的仿真分析,对新方法的可行性和正确性进行验证。最后,针对改进的电容电流检测方法,给出了基于TI公司TMS320F28335处理器的硬件实现方案,给出了各个模块的初步设计图。在模拟前向通道中,双T陷波滤波器的加入,解决了滤除工频干扰的问题,有助于提高检测精度。系统检测结果在人机交互LCD显示屏上实时显示。
【关键词】：电容电流 谐振接地系统 信号注入法 比较研究
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM933.1
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 绪论9-15
• 1.1 电容电流概述9-11
• 1.1.1 电容电流简介9-10
• 1.1.2 电容电流的危害10
• 1.1.3 电容电流检测的意义10-11
• 1.2 研究背景综述11-12
• 1.2.1 消弧线圈的研究及现状11-12
• 1.2.2 中性点接地方式的发展与分类12
• 1.3 本课题的研究内容和主要工作12-13
• 1.4 论文章节安排13-15
• 2. 谐振接地系统15-19
• 2.1 谐振接地系统概述15
• 2.2 消弧线圈的工作原理15-19
• 2.2.1 消弧线圈的结构特征15-16
• 2.2.2 电网不接地系统故障原理16-17
• 2.2.3 消弧线圈的工作原理17-19
• 3. 电容电流检测方法的比较19-37
• 3.1 中性点不接地的测量方法19-26
• 3.1.1 人工中性点法19-22
• 3.1.2 偏置电容法22-26
• 3.2 中性点经消弧线圈接地的电容电流的检测26-35
• 3.2.1 位移电压极值法27-29
• 3.2.2 阻抗三角形法29-30
• 3.2.3 节点方程法30-31
• 3.2.4 信号注入法31-35
• 3.3 本章总结35-37
• 4. 信号注入法的改进37-53
• 4.1 概述37
• 4.2 自动调谐动作分析37-38
• 4.3 注入单次特殊频率信号的检测38-44
• 4.3.1 单次注入信号原理分析38-39
• 4.3.2 单频注入法的实现过程39-40
• 4.3.3 仿真实验及分析40-42
• 4.3.4 模拟故障下的仿真实验及分析42-44
• 4.4 两次注入特频信号的检测方法44-50
• 4.4.1 方法概述44-45
• 4.4.2 二次特频信号注入理论分析45-48
• 4.4.3 两次特频注入信号的仿真实验及分析48-50
• 4.5 本章总结50-53
• 5. 系统的硬件实现53-67
• 5.1 系统硬件方案53
• 5.2 DSP最小系统概述53-54
• 5.3 电源模块54-55
• 5.4 信号调理电路55-56
• 5.5 通讯模块设计56-57
• 5.5.1 SCI模块的接口电路56-57
• 5.6 人机交互模块57-61
• 5.6.1 液晶显示驱动电路设计58-59
• 5.6.2 显示屏PCB设计59-60
• 5.6.3 显示屏效果显示60-61
• 5.7 滤波器设计61-66
• 5.7.1 在选取注入信号幅值和频率上的分析61-62
• 5.7.2 有源双T滤波器单元设计62-63
• 5.7.3 模拟滤波器的仿真分析63-66
• 5.8 本章小节66-67
• 总结与展望67-69
• 参考文献69-73
• 致谢73-75
• 作者简介75

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1 范海\，

本文编号：849249