發(fā)布時間：2021-01-24 14:47

　　配電網(wǎng)作為連接電力系統(tǒng)與終端用戶的橋梁,由于其自身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,導(dǎo)致了配網(wǎng)線路故障頻發(fā),并且終端用戶的停電問題多數(shù)也是由于配網(wǎng)故障而引起的。如何能夠快速、準(zhǔn)確地識別配電網(wǎng)故障類型對于建設(shè)堅強(qiáng)的智能配電網(wǎng)是非常重要的。故障指示器作為中壓配網(wǎng)中廣泛使用的故障監(jiān)測設(shè)備,在單相接地故障檢測中存在著誤報和漏報問題,因此研究如何提高故障指示器對單相接地的識別率具有實際工程意義。本文以配網(wǎng)架空線路暫態(tài)錄波型故障指示器為研究對象,對其存在的單相接地誤報率較高的問題在故障診斷判據(jù)以及硬件電路設(shè)計方面進(jìn)行了改進(jìn)。首先對配電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地以及經(jīng)消弧線圈三種接地方式下的單相接地故障的特征進(jìn)行研究,根據(jù)接地電阻的性質(zhì)再將單相接地故障分為經(jīng)固定阻值接地以及弧光接地故障,并對其故障特征進(jìn)行了詳細(xì)分析。其次介紹了故障指示器故障診斷的工作原理,并針對目前故障診斷方法的不足之處,確定了一種簡單實用的故障診斷判據(jù),該判據(jù)是利用線路發(fā)生不同類型故障時各相電流突變量和電場變化的不同進(jìn)行故障診斷。最后在Matlab仿真軟件搭建10kV配電網(wǎng)模型,仿真獲取線路故障信息,檢驗所提出故障判據(jù)的準(zhǔn)確性。仿真實驗結(jié)果表明... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

PCB型羅氏線圈

2基于故障指示器的中壓線路故障監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與方法11來的數(shù)據(jù)進(jìn)行接受及處理，并將處理好的數(shù)據(jù)上傳至主站，主站再進(jìn)行故障診斷[49]。2.1.4暫態(tài)錄波型故障指示器的工作原理每三個故障指示器組成一組，分別安裝在A、B、C三相配電網(wǎng)架空線路上，多組故障指示器和一個匯集單元配合。采集單元包括電流互感器和電場傳感器等，能夠在線實時采集線路發(fā)生故障時的電流及電場變化信息，并利用無線通信的方式將采集到的線路信息上傳至匯集單元。而匯集單元對發(fā)送過來的電流及電場信息進(jìn)行處理，并同時通過GPRS與配電網(wǎng)主站系統(tǒng)進(jìn)行無線通訊。采集單元通過壓線彈簧懸掛在架空輸電線路上，而匯集單元一般固定在電桿上[50]。圖2-5為暫態(tài)錄波型故障指示器安裝位置示意圖。圖2-5暫態(tài)錄波型故障指示器安裝圖Fig.2-5Installationdiagramoftransientrecorderfaultindicator故障指示器系統(tǒng)則是由故障指示器和調(diào)控室的主站系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。當(dāng)主站系統(tǒng)通過GPRS接收到匯集單元發(fā)送的故障信息之后，并利用故障診斷算法進(jìn)行故障診斷，并判斷故障點(diǎn)發(fā)生的位置。圖2-6為暫態(tài)錄波型故障指示器系統(tǒng)示意圖。A相采集單元B相采集單元C相采集單元無線通信GPRS匯集單元主站系統(tǒng)圖2-6暫態(tài)錄波型故障指示器系統(tǒng)Fig.2-6Transientrecordingfaultindicatorsystem線路發(fā)生短路故障時會出現(xiàn)很大的短路電流，而利用短路電流急劇突變的這一故障特征，故障判據(jù)方法通常是當(dāng)線路的電流大于某一整定值時，且其持續(xù)的時間在某一個范圍內(nèi)時動作[51]。因此故障指示器可以通過采集單元檢測的電流信息自行判斷故障發(fā)生的位置，確定故障發(fā)生的位置后，故障點(diǎn)所在的位置以及它到電源側(cè)這一區(qū)段所安裝的所有故

4實驗系統(tǒng)設(shè)計及結(jié)果分析494實驗系統(tǒng)設(shè)計及結(jié)果分析4.1實驗系統(tǒng)設(shè)計本節(jié)的主要內(nèi)容是對故障指示器硬件部分進(jìn)行設(shè)計，其中包括主控芯片MCU、無線通訊芯片、電源模塊以及信號采集模塊的設(shè)計。圖4-1為故障指示器樣機(jī)示意圖。（a）故障指示器樣機(jī)正面圖（b）故障指示器樣機(jī)背面圖圖4-1故障指示器樣機(jī)圖Fig.4-1Faultindicatorprototype利用實驗室模擬系統(tǒng)對故障指示器的各個功能模塊進(jìn)行了測試實驗，系統(tǒng)實驗圖如圖4-2所示，用高壓模擬源作為系統(tǒng)的供電電源，可以提供不同等級的電壓，負(fù)載為3個串聯(lián)的8Ω電阻，故障指示器固定在線路上檢測電路的信息。圖4-2硬件實驗現(xiàn)場連接圖Fig.4-2Hardwareexperimentsiteconnectiondiagram4.1.1電流采樣信號的處理當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障時，線路的電流會發(fā)生較為顯著的變化，因為本文設(shè)計的基于故障指示器故障類型診斷的判定流程中，主要是通過實時采樣線路電流的變化情況來判定線路

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于高頻測試信號注入的配電網(wǎng)故障節(jié)點(diǎn)在線識別方法[J]. 戚振彪,凌松,劉文燁,劉志祥,俞飛.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2020(04)
[2]配電網(wǎng)故障自適應(yīng)識別技術(shù)的研究[J]. 王冰清,汪文達(dá).  自動化應(yīng)用. 2019(11)
[3]變電站10kV系統(tǒng)中性點(diǎn)消弧線圈并聯(lián)小電阻接地技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 肖星,李新海,周恒,曾令誠,羅其鋒,雷旺,林洋益.  電力設(shè)備管理. 2019(10)
[4]配電網(wǎng)柔性接地暫態(tài)過程分析與優(yōu)化方法研究[J]. 周江華,萬山明,閆文博,楊屹洲,張勇,華志超.  高電壓技術(shù). 2019(10)
[5]配電網(wǎng)接地故障保護(hù)若干問題的探討[J]. 徐丙垠,薛永端,馮光,王超.  電力系統(tǒng)自動化. 2019(20)
[6]配電線路故障指示器在配電自動化建設(shè)中的應(yīng)用分析[J]. 董春晨,楊成飛,師同彥.  電工技術(shù). 2019(14)
[7]考慮系統(tǒng)不對稱的小電流接地故障相識別[J]. 張林利,張毅,薛永端,王超,邵志敏.  電力自動化設(shè)備. 2019(04)
[8]基于五次諧波法與改進(jìn)型鎖相環(huán)結(jié)合的配電網(wǎng)故障選線研究[J]. 王建元,張崢,楊爽.  東北電力大學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[9]暫態(tài)錄波型故障指示器在10kV配網(wǎng)中的應(yīng)用[J]. 王帥,宋曉東,王善龍,盧治江,李立生.  山東工業(yè)技術(shù). 2018(12)
[10]適用于小電流接地系統(tǒng)的暫態(tài)特征型故障指示器技術(shù)研究[J]. 肖小兵,徐長寶,黃亮亮,林呈輝,溫彥軍,桂軍國,陳超.  電子器件. 2018(02)

博士論文
[1]配電線路在線故障識別與診斷方法研究[D]. 翟進(jìn)乾.重慶大學(xué) 2012
[2]基于暫態(tài)信息的配電網(wǎng)單相接地故障定位技術(shù)研究[D]. 孫波.山東大學(xué) 2009

碩士論文
[1]非直接接地系統(tǒng)單相接地故障的研究[D]. 李永飛.沈陽工業(yè)大學(xué) 2019
[2]暫態(tài)錄波型故障指示器系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 周文慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]中壓配電網(wǎng)電能質(zhì)量網(wǎng)損影響分析及綜合評估[D]. 任博.燕山大學(xué) 2019
[4]小電流接地系統(tǒng)單相弧光接地故障特性分析及仿真研究[D]. 陳旭.華北電力大學(xué) 2018
[5]故障指示器信號錄波同步和檢測算法研究[D]. 李振龍.華北電力大學(xué) 2018
[6]基于無線通信的單相接地故障指示器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 姜帥.山東理工大學(xué) 2017
[7]10kV架空線路故障指示器系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 郝征宇.華北電力大學(xué) 2017
[8]基于故障指示器的配電網(wǎng)故障定位研究[D]. 劉乾.廣西大學(xué) 2016
[9]新型故障指示器的研制[D]. 李程.華北電力大學(xué) 2013
[10]基于GPRS的低壓配電網(wǎng)監(jiān)測終端設(shè)計[D]. 郭建春.南昌大學(xué) 2010



本文編號：2997431