基于暂态信号的电力系统小电流接地故障定位技术

论文摘要

配电线路故障,尤其是单相接地故障的快速、准确定位,不仅对修复线路和保证可靠供电,而且对保证整个电力系统的安全稳定和经济运行都有十分重要的作用。本文基于暂态信号特征的故障选线和定位原理,全面分析阐述了利用终端设备获取的信息进行故障定位的方法及实现。基于暂态信号特征的故障选线和定位原理具有优于稳态信号的明显优势,故障发生时暂态信号幅值比稳态值大几倍到几十倍,检测灵敏度和可靠性高。同时,该方法不受消弧线圈和不稳定电弧影响,间歇性接地时检测效果更好；不受系统规模和线路结构变化等因素的影响。利用PZK智能终端计算暂态无功功率方向的判据,以此作为判据即可自动切除故障,可以实现电网的故障区段定位功能。以智能终端作为核心设备的用于住上开关或者城市环网柜PZK3000监测装置作为配电网故障定位系统重要组成部分通过以太网或GPRS无线通信等方式上传至故障定位系统主站,实现主站故障的自动定位。本文同时还阐述了若干关键技术问题的解决,包括利用电磁场感应获取小电流接地故障电压、电流信号；利用太阳能电池为户外故障指示器提供电源以及提高装置抗干扰性能的若干方法。最后通过实验数据和用户现场运行数据及结果验证了本方法的正确性及可靠性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 配电网单相接地故障简述
• 1.3 配电网单相接地故障检测技术的发展现状
• 1.4 本文的研究内容及主要工作
• 第二章 配电暂态小电流接地故障定位原理
• 2.1 小电流接地故障的定义
• 2.2 小电流接地故障判别难点
• 2.3 暂态信号的优势
• 2.4 配电线路电压、电流互感器配置
• 2.5 电气信号的获取
• 2.6 无功功率算法
• 2.7 电气线模分量实现故障快速定位隔离
• 2.8 混合线路
• 2.9 仿真验证
• 2.10 本章小结
• 第三章 智能配电终端
• 3.1 简述
• 3.2 智能终端的构成
• 3.3 供电电源
• 3.4 维护及非常规故障
• 3.5 故障检测
• 3.6 维护工具
• 3.7 配电网单相接地故障的分析
• 3.8 电气装置
• 3.9 系统工作原理
• 3.10 安装方式
• 3.11 维护工具
• 3.12 通信测试工具
• 3.13 网络远程维护工具
• 3.14 本章小结
• 第四章 静模实验验证
• 4.1 静模实验简介
• 4.2 系统结构
• 4.3 系统主要功能
• 4.4 实验室模型图
• 4.5 静模实验详述
• 4.6 结论分析
• 第五章 现场故障实例验证
• 5.1 现场安装
• 5.2 现场参数配置
• 5.3 某供电局试验
• 5.4 结果分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 附录
• 附录A 控制量信息表
• 附录B 模拟量信息表
• 附录C 接线方式列表
• 附录D 术语简介
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表