【摘要】：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)與城市規(guī)模的的發(fā)展,我國(guó)的供配電網(wǎng)絡(luò)主要采用深埋于地下的電纜線路,以提高供電的可靠性與城市建設(shè)的美觀。電纜線路主要埋在陰暗潮濕的環(huán)境中,一旦受到擠壓、碰撞就容易導(dǎo)致絕緣被破壞從而引發(fā)單相接地故障。特別是對(duì)供電安全性和可靠性要求極高的煤礦井下供電系統(tǒng),如果發(fā)生單相接地故障須快速可靠的判斷出故障線路并將其切除�，F(xiàn)有的選線原理比較成熟,但是許多算法復(fù)雜、處理速度慢,所以尋求一種快速、可靠的選線方法對(duì)供電質(zhì)量要求較高的低壓供電系統(tǒng)來說意義重大。本文總結(jié)了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的主要選線方法,并對(duì)各種選線方法的原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析與評(píng)價(jià)。分析了當(dāng)單相接地故障發(fā)生后,系統(tǒng)各支路零序電流、接地點(diǎn)漏電電流與一階零序電壓導(dǎo)數(shù)等特征量的變化規(guī)律,然后講述了一種根據(jù)最小二乘參數(shù)極性辨識(shí)故障線路的選線算法。針對(duì)多級(jí)、多區(qū)域的變電所的低壓供電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生單相接地故障時(shí),提出了一種基于最小二乘參數(shù)識(shí)別算法辨識(shí)線路狀態(tài),然后根據(jù)線路狀態(tài)進(jìn)行邏輯判斷,甄別出線路是屬于故障支路還是正常支路。為了進(jìn)一步驗(yàn)證該方法的快速性與可靠性,在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的條件下搭建了試驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)并制作了信號(hào)采集、調(diào)理電路的硬件電路對(duì)各支路的零序電流與零序電壓進(jìn)行信號(hào)捕捉。最后提出了以TMS320F2812芯片為主控核心的漏電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。
【圖文】：

ｈｋ邋＝－＜＾ｉｋＡＳ＋ｉｋＢｇ邋＋ｚａｃＰ邐（２．５）逡逑當(dāng)饋線３發(fā)生單相漏電故障時(shí)，該供電系統(tǒng)的零序網(wǎng)絡(luò)如圖２．２所示，該逡逑網(wǎng)絡(luò)的零序電壓為ｆ／ｏ，三條支路的零序電流分別為心、／0２、／ｗ。健全線路１和逡逑健全線路２的零序電流為由母線流向線路，故障線路３的零序電流為由線路流逡逑向母線，二者電流的極性相反。逡逑＾０１邋’邐邋邐逡逑Ｙ邋ｉ0＼？逡逑／0３邐ｒＸ７ｉ逡逑邐Ｔ－＾十邋ｔ逡逑’、０３ｇ邐４－逡逑＂。令邋占邋上＞邐邐邐１逡逑１“修邐！逡逑｛邐Ｔ邐Ｃ２Ｕ２邐ｉ逡逑４邐ｔ＿邐ｉ邐：逡逑圖２．２單相接地故障零序網(wǎng)絡(luò)圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｚｅｒｏ邋ｓｅｑｕｅｎｃｅ邋ｎｅｔｗｏｒｋ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｓｉｎｇｌｅ邋ｐｈａｓｅ邋ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ邋ｆａｕｌｔ逡逑從圖２．２可以看出，健全饋線首端檢測(cè)到的零序電流為流過本線路的容性逡逑電流與流過對(duì)地絕緣電阻的電流和，而流過故障饋線首端的零序電流實(shí)際為非逡逑故障線路流經(jīng)對(duì)地電容與對(duì)地電阻的電流和。山健全線路的零序電流公式（２．５）逡逑能夠推導(dǎo)出其故障線路符端檢測(cè)的零序電流為：逡逑今邋＋邋義）邋＝邋（－ｉｘ）令＋邋（－丈NＸ／。邐（２．６）逡逑ｋ＝＼邋ｉ＝ｉ邋山邋ｒｋ邋“＿丨邋ｄｔ邋ｋ＝］邋ｒｋ逡逑２．２單相接地故障漏電電流分析逡逑為了分析低壓電網(wǎng)漏電電流產(chǎn)生的危害，就需要我們對(duì)接地點(diǎn)電流的暫穩(wěn)逡逑態(tài)電流公式進(jìn)行推導(dǎo)，求出接地點(diǎn)的全電流的表達(dá)式。假設(shè)每條支路的三相對(duì)逡逑９逡逑

低壓供電系統(tǒng)單相接地故障特征量分析逡逑地電容ＣｆＣ＾Ｃ＾Ｃ、三相對(duì)地絕緣電阻６＝４＝／＾＝〃，且三相電源保持對(duì)稱，逡逑Ａ相電壓為６＾二ｔ／ｗ，ｓｉｎ邋（放邋＋邋ａ）。將以上分析中的圖２．１利用戴維南原理進(jìn)行逡逑等效，如圖２．３所示。逡逑吟邋ＳＫ逡逑ｒ／３Ｄ邋３Ｃ＝＝ｆ邋Ｃ／ｃ邐Ｃ／Ｊ邋ｎ邋ｉ？ｇ逡逑ｈ邋ｉ邋ｉ邐ｉｉ邋ｉｃ逡逑ｈ逡逑邐＾邐逡逑圖２．３漏電故障暫態(tài)等效圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．３邋Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ邋ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｌｅａｋａｇｅ邋ｆａｕｌｔ逡逑當(dāng)圖２．３中的開關(guān)Ｋ突然閉合時(shí)，則表示系統(tǒng)出現(xiàn)了單相漏電故障。該電逡逑路故障的初始條件為：在單相接地故障發(fā)生前，各相的對(duì)地電容與對(duì)地電阻并逡逑聯(lián)且均有三相對(duì)稱電流流過，相當(dāng)于一個(gè)三相對(duì)稱的負(fù)載，大地為對(duì)地電阻與逡逑對(duì)地電容的星形點(diǎn)。因此，他們的電壓與電流對(duì)外等效為零，即對(duì)于電容３Ｃ上逡逑的電壓認(rèn)為在短路初瞬間〖＝0時(shí)刻為零。由圖２．３列寫ＫＣＬ及ＫＶＬ得：逡逑ＵＲ＋ＵＣ＝邋ｉｇＲｇ邋＋ＵＣ＝邋（ｉｃ邋＋ｉ，．）Ｒ＋Ｕｃ＝（３Ｃ＾－邋＋邋３邋＾）Ｒ邋＋ＵＣ＾ＵＡ邋（２．７）逡逑ａｔ邋ｒ逡逑將公式（２．７）整理為一階的常系數(shù)非齊次的微分方程為：逡逑＾Ｈ＾＋３Ｒ？．＋ｒ．Ｕ邋＝＿Ｌ＿邋ｕ邐（２．８）逡逑ｄｔ邋３ＲｇＣｒ邋３ＲｇＣ邋Ａ逡逑其的解由暫態(tài)電容電壓與穩(wěn)態(tài)電容電壓組成，即ｔ／ｅ＝ｔ／ｅｉｖ邋＋邋Ｃ／ｅｚ。穩(wěn)態(tài)的電逡逑容電壓為：逡逑Ｕｃｗ＝Ｕａ￣Ｕｒ＝Ｕａ－Ｖ邋＝邋ｕ
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM862

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本文編號(hào)：2615435