中性点无冲击短时投切低阻的中压电网单相接地故障选线装置的研究

论文摘要

小电流接地系统单相接地故障选线保护装置灵敏度低、可靠性差等问题一直是继电保护人员研究的课题,本文首先回顾了现有的各种小电流接地系统单相接地故障选线原理和方案,指出了目前选线原理所存在的缺陷和弊端,采用小电流接地系统单相接地故障发生后在电网中性点延时投切接地电阻的选线方案。本方案借助TSC投切电容的思想,利用晶闸管半导体开关对电阻过零投切,实现了投切无冲击与快速性,减少了对电网的影响。文中对中压电网的几种暂稳态过程进行了较为深入的探讨,论证了采用晶闸管选线方案的可行性。根据上述选线方案,设计了一套故障选线装置,详细介绍了其一二次的设备结构,控制软件。

论文目录

• 第一章 前言
• 1.1 论文的背景
• 1.2 小电流接地选线原理的发展现状
• 1.2.1 稳态分量法
• 1.2.2 谐波分量法
• 1.2.3 暂态分量法
• 1.2.4 注入信号选线法
• 1.2.5 其他方法
• 1.3 具体现状
• 1.4 本论文的内容安排
• 第二章 故障选线原理及算法
• 2.1 故障选线原理
• 2.2 误差分析
• 2.3 微机算法说明
• 2.3.1 半波积分算法
• 2.3.2 傅氏滤波算法
• 2.3.3 幅值算法
• 2.3.4 零序有功功率算法
• 第三章 采用晶闸管开关的可行性分析
• 3.1 单相接地稳态分析
• 3.2 单相接地暂态分析
• 3.3 中性点投切选线电阻暂态电压分析
• 3.4 其它情况的过电压
• 3.5 投入电阻工作电流分析
• 3.6 小电阻投入时间
• 3.7 小结
• 第四章 选线装置高压系统设计
• 4.1 晶闸管开关元件参数的设计
• 4.1.1 晶闸管的选择
• 4.1.2 晶闸管静态均压
• 4.1.3 晶闸管动态均压
• 4.1.4 晶闸管元件的保护
• 4.1.5 晶闸管开关的损耗
• 4.1.6 晶闸管器件的散热
• 4.2 晶闸管触发系统
• 4.2.1 触发脉冲的要求
• 4.2.2 可控硅触发系统
• 4.3 晶闸管元件的在线监测
• 4.4 零序电压互感器选用
• 4.5 零序电流互感器选用
• 4.6 中性点接入电阻的选择
• 第五章 双控制器硬件说明
• 5.1 可控硅开关控制器设计
• 5.1.1 系统前向通道的设计
• 5.1.2 CPU微处理器简介
• 5.1.3 外围电路 PSD
• 5.1.4 通讯回路
• 5.1.5 开出环节
• 5.1.6 触发电路环节
• 5.1.7 电源模块插件
• 5.2 选线控制器设计
• 5.2.1 键盘设计
• 5.2.2 液晶显示
• 5.3 硬件抗干扰设计
• 第六章 双控制器软件说明
• 6.1 可控硅控制器软件设计
• 6.1.1 主程序流程图
• 6.1.2 采样中断子程序
• 6.1.3 故障处理子程序
• 6.1.4 通信接口程序设计
• 6.1.5 PSD软件设计
• 6.1.5.1 定义 PSD与 MCU
• 6.1.5.2 定义 PSD引脚与接点功能
• 6.1.5.3 代码设计
• 6.1.5.4 整合 MCU与 PSD固件
• 6.1.5.5 JTAG编程
• 6.2 选线控制器软件设计
• 6.2.1 选线子程序
• 6.2.2 人机接口处理子程序
• 6.3 抗干扰措施
• 第七章 论文总结及展望
• 7.1 论文总结
• 7.2 工作展望
• 参考文献