基于暂态信号的小电流接地选线装置的研究
摘 要
我国中压配电网中性点大多数采用小电流接地方式，包括中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统。在这种系统发生单相接地故障时，由于故障电流微弱、电弧不稳定、复杂的故障情况以及多样的系统运行方式等原因，小电流接地故障检测始终没有彻底解决。本文在详细分析小电流接地故障暂态过程基本特征的基础上，首次提出利用零序电流采样值极性变换过程这一时间段内(首半波)各出线零序电流间的极性来选线的新原理，并研制出了基于暂态信号的小电流接地选线装置。
经过现场试运行和装置安装前后的测试，这种小电流接地选线装置有着较高的选线正确率，使用效果良好;有利于配网自动化系统的可靠运行，能够获得较大的经济效益和社会效益;非常适用于我国的城市配电网络。
关 键 词：小电流接地选线；暂态信号；相频特性
论文类型：应用研究
目 录
1 引言 2
1.1 概述 2
1.2 国内外在小电流接地选线方面的研究现状 3
1.3 小电流接地故障保护存在的主要问题及困难 6
1.4 本课题开发与应用的意义 7
1.5 本课题的主要研究工作 8
2 小电流接地系统单相接地故障的基本特征 9
2.1 配电网中性点的接地方式 9
2.2 中性点不接地电网中单相接地故障特征分析 10
2.3 中性点经消弧线圈接地电网中单相接地故障分析 13
2.4 小电流接地故障暂态过程的基本特征 14
2.5 零序暂态电流首半波周期内的特征 17
3 小电流接地系统单相接地故障暂态特征的频域分析 19
3.1 基于线路分布参数的故障模量模型 19
3.2 零序网络相频特性及电气量分布规律 20
3.2.1 单个健全线路相频特性 20
3.2.2 不接地系统零序网络相频特性及电气量分布 21
3.2.3 经消弧线圈接地系统零序网络相频特性及电气量分布 23
3.2.4 对暂态特性的仿真验证 24
4 基于暂态信号的小电流接地选线的原理 29
4.1 零序电压电流信号的预处理 29
4.2 基于暂态信号的保护方法一特征分量法 29
4.2.1 基于暂态零序电流特征分量的幅值比较法 29
4.2.2 基于暂态零序电流特征分量的极性比较法 30
4.2.3 暂态特征分量零序电流方向保护算法 30
4.2.4 基于暂态无功功率的方向保护算法 31
4.3 保护方法的性能评价 31
4.3.1 各种保护方法性能差异 31
4.3.2 保护的可靠性及灵敏性分析 32
4.3.3 其他特性 32
4.4 基于零序暂态信号的小电流接地选线原理 33
5 小电流接地故障选线装置的实现与运行效果 35
5.1 小电流接地故障选线装置的结构 35
5.2 后台控制分析主机(选装) 37
5.3 通讯系统 37
5.4 特殊故障处理 37
5.5 装置的主要技术特点 38
5.6 小电流接地故障选线装置的运行效果 38
6 小电流接地故障选线装置的研究总结及技术展望 45
致 谢 47
参考文献 49
