10kV配电网故障电流限制器

发布时间：2020-03-17 23:26

【摘要】：随着电力系统的不断发展,10kV配电网扮演着越来越重要的角色,面向广泛的用户,故障限流技术也在不断的发展。根据新的发展趋势,普遍采用限流电抗器与断路器组合方式。除了主体部分,保护算法是重要的一环,文章在介绍了已有算法的基础上,提出新的算法。另外设计了其它两个模块,信号采集模块和控制器模块。文章对各个模块的设计作出详细的介绍。首先介绍了故障电流限制器的整体工作原理,并单独介绍了控制单元模块和信号采集模块。电流检测算法的提出。文章介绍了几种已有算法,分析实际情况下的电流波形图,针对已有电流检测算法的不足,寻找新的保护算法。随后通过MATLAB对各种算法进行仿真,并分析其误差,通过对比分析确定新算法的可靠性。信号采集模块的设计。信号采集模块主要是采集电流信号,并将电流信号波形显示出来。该部分分别介绍了数据采集装置的各个模块,包括A/D转换电路的设计、信号放大电路的设计、电源电路的设计,并设计了相应的硬件电路图。控制单元的设计,包括核心控制CPU电路、电源电路、开入开出电路、外部存储电路,并设计了每个模块的硬件电路原理图。软件的设计,本文结合整个应用系统,对各个功能模块的软件系统进行设计,依据电流采样电路图,设计电流采样的流程图;根据介绍的新的保护算法,利用CCS3.3软件对控制单元进行软件编写。一次设备的选型,包括对保护用电流互感器的选型,并对其参数做出详细的介绍,选择合适型号的保护用电流互感器;高速开关断路器的选择,并对其参数作出了介绍,并对该断路器的额定开断电流和最大开断峰值电流值进行计算,确定符合该配电系统的应用;限流电抗器的选型,并进行了相应的动稳定、热稳定性校验,确定符合要求。
【图文】：

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第2章故障电流限制器故障电流限制器是一种串联于电气平下的设备。随着故障电流限制器的不改进。文章通过一定的算法对电流进行并实时显示其运行波形，当发生短路故进一步保护线路。2.1 故障电流限制器的整体拓扑故障电流限制器简称为短路电流限中，对故障电流包括第一峰值进行有效能的快速开关设备。水泥电抗器也叫电料的空心线圈，依靠线圈的感抗阻碍电而本文设计的故障电流限制器是断路器的二次设备对一次设备的状态进行检测所示。

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其中：IR为电流的实部值；II为电流的虚部值；Z 为每周波采样点数；i(k)为第 k次采样电流瞬时值，A。为了计算基波数值，我们取 n 为 1，Z 根据不同的采样频率来确定，，可以得出基波电流幅值为： ==+=ZkmRIikZIII12222()4(3-10从全波傅氏算法可以看出，可以避免衰减直流分量[30-31]的影响，但是计算时间为工频下的 20ms，时间较长，在现代电力系统的日益发展过程中已经不能满足需要，不能满足继电保护中速动性的要求，因此要求需要将时间进一步缩短。与全波傅式算法类似的还有半波傅氏算法，其计算时间为工频下的 10ms，计算时间同样很长，不能满足速动性要求，同样需要将时间进一步缩短。3.1.4 新算法的提出新算法是在傅里叶算法的基础上加以改进，以瞬时电流速断保护为载体，也算是一种新型的积分算法。正常情况下和三相短路情况下的电流波形图如图 3-1 所示。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM471

【参考文献】