【正文】 ............................................................................... 7 基于現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)的故障選線算法 ................................................................ 7 3 多判據(jù)信息融合選線方法 .................................................................................................. 9 引言 ............................................................................................................................ 9 選線原理選擇 ............................................................................................................ 9 中性點(diǎn)不接地方式下選線原理選擇 ............................................................. 9 諧振接地方式下選線原理選擇 ..................................................................... 9 綜合選線方案 ......................................................................................................... 10 模糊選線 .................................................................................................................. 10 4 小電流系統(tǒng)選線問(wèn)題 ........................................................................................................ 12 檢測(cè)信號(hào)原因分析 .................................................................................................. 12 誤判原因分析 .......................................................................................................... 12 本章小結(jié) .................................................................................................................. 13 5 結(jié)論與展望 ......................................................................................................................... 15 致 謝 ................................................................................................................................ 17 西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院論文 VI 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................ 19 聲明 1 緒論 1 1 緒論 課題研究背景與意義 電力系統(tǒng)常用的系統(tǒng)接地方式有四種：中性點(diǎn)直接接地，中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地，中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地。而上述的四種方法可歸結(jié)為三類接地系統(tǒng)：中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)一低阻抗接地的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)稱為有效接地系統(tǒng)；不接 地或經(jīng)高阻抗接地的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)稱為非有效接地系統(tǒng)；經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，稱為消弧線圈接地系統(tǒng)也稱諧振接地系統(tǒng)。 在我國(guó)城鄉(xiāng) 3～ 66kV 配電網(wǎng)絡(luò)中，大多數(shù)是中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)。此類系統(tǒng)零序阻抗很大，通常為正序阻抗的 4～ 5 倍，因此發(fā)生單相接地短路時(shí)，流過(guò)接地點(diǎn)的故障電流較小，所以稱其為小電流接地系統(tǒng)。小電流接地系統(tǒng)包括中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)（ NUS）、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)（ NES，也稱為諧振接地系統(tǒng)）及中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地系統(tǒng)（ NRS） [1]。 在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，一旦某條出線發(fā)生單相接地短路故障，就會(huì)產(chǎn)生很 大的單相接地故障電流，從而啟動(dòng)保護(hù)裝置動(dòng)作跳閘。由于配電線路絕大部分故障為單相接地故障，并且很多都是瞬時(shí)性的，而小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，不構(gòu)成短路回路，只是經(jīng)線路對(duì)地電容形成小電流回路，接地故障電流比負(fù)荷電流小得多，特別是中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)接地電流更小，并且由于三相線電壓仍然保持對(duì)稱關(guān)系，不影響對(duì)負(fù)荷連續(xù)供電，因此定可以繼續(xù)運(yùn)行 1～ 2 小時(shí)，而不必立即跳閘，所以小電流接地系統(tǒng)提高了運(yùn)行的可靠性 [2]。尤其是在瞬時(shí)故障條件下，短路點(diǎn)可以自行滅弧并恢復(fù)絕緣，不需要運(yùn)行人員采取什么措施，這對(duì)于減少用 戶短時(shí)停電次數(shù)具有積極意義。 但隨之而來(lái)的問(wèn)題是，如果故障是永久性的，系統(tǒng)僅僅允許在故障情況下繼續(xù)運(yùn)行 1～ 2 個(gè)小時(shí)，非故障相對(duì)地電壓升高了 3 倍，增加了對(duì)線路絕緣性能的要求，容易發(fā)生非故障相對(duì)地閃絡(luò)，造成兩相接地短路，其危害較大，可能引發(fā)電纜爆炸、電壓互感器和母線燒毀、電廠機(jī)組停運(yùn)等事故。此時(shí)運(yùn)行人員必須盡快查明短路線路和短路點(diǎn)，以便采取相應(yīng)對(duì)策解除故障，恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。因此，這就提出了小電流接地系統(tǒng)的單相接地故障選線問(wèn)題。在發(fā)生單相接地故障后，能夠迅速確 定接地故障位置對(duì)配電網(wǎng)的安全運(yùn)行意義重大。 而在小電流接地系統(tǒng)單相故障選線中，過(guò)小的零序電流恰恰成了一個(gè)非常不利的因素。人們針對(duì)這個(gè)問(wèn)題做了大量的研究，基于不同的原理，提出了許多解決方案，有的已經(jīng)開(kāi)發(fā)出選線裝置并在實(shí)際工作中取得了一定的應(yīng)用。但是從現(xiàn)場(chǎng)使用情況來(lái)看，這些方法的選線效果并不十分理想，普遍存在著誤選、漏選的情況。其主要原因西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院論文 2 在于： (1)對(duì)金屬性接地選線正確率很高，但對(duì)非金屬性接地選線正確率非常低，誤判、漏判幾率非常大，實(shí)際中不得已還得采用逐線拉閘的方式。出現(xiàn)這種情況的主要原因是小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單 相接地故障時(shí)接地電流很小，各種電磁干擾很容易把它淹沒(méi)，特別由于電流互感器三相不可能完全一致，二次側(cè)產(chǎn)生不平衡電流，很難與單相接地故障產(chǎn)生的零序電流區(qū)分開(kāi)；直接使用零序電流互感器是可以解決這一問(wèn)題的，對(duì)于電纜線路直接在出線安裝零序電流互感器尚可行，而對(duì)于架空線路，在每條出線上安裝電磁式零序電流互感器是不現(xiàn)實(shí)的。另外，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的多變性及接地點(diǎn)、接地電阻、接地性質(zhì)的多變性進(jìn)一步增加了選線的難度。 (2)當(dāng)前的各種選線方法都是通過(guò)檢測(cè)零序穩(wěn)態(tài)量實(shí)現(xiàn)的，但零序穩(wěn)態(tài)量并不是唯一故障信息，實(shí)際上小電流系統(tǒng)單相接地穩(wěn)態(tài)量一般 都很小，不易測(cè)得，而故障暫態(tài)階段零序量相對(duì)較大，更容易測(cè)量，應(yīng)充分利用。 (3)盡管使用微機(jī)選線裝置避免了繁瑣的倒閘操作，提高了可靠性，但人工查找故障點(diǎn)仍是一項(xiàng)耗時(shí)耗力的工作。若能在正確選線的基礎(chǔ)上進(jìn)一步較準(zhǔn)確地給出故障位置將是更理想的。 (4)零序電流的獲取困難。零序電流需要由星接三相 CT 的中性點(diǎn)取得，對(duì)于只有兩相 CT 的系統(tǒng)，裝置的應(yīng)用受到限制。 (5)缺乏選線方法的綜合判據(jù)和有效性判定。