【正文】 ，華北電力學(xué)院研制的系列微機選線裝置，山東工業(yè)大學(xué)的 TY 系列選線定位裝置等。挪威一公司采用測量零序電壓與零序電流空間電場和磁場相位的方法，研制了一種懸掛式接地故障指示器 [10]。德國多采用中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) (NES)，并在 50 年代就提出利用故障線路暫態(tài)零模電壓與零模電流初始極性相反的特點進行接地選線的方法，即首半波法 [6]。近年來，在如何獲取零序電流信號以及接地點分區(qū)段方面投入了不少力量，利用光導(dǎo)纖維研制的架空線和電纜零序互感 器 0ZCT 試驗獲得成功 [8]。 故障定位 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外對小電流接地保護的處理方式各不相同。如果有一個行之有效的故障測距方法，就可以盡快的排除故障、恢復(fù)供電，減少停電造成的損失?，F(xiàn)有的各種小電流接地系統(tǒng)故障選線的方法和裝置存在著檢測手段復(fù)雜、選線效果差、誤選漏選幾率高的情況 [6]。低壓配電網(wǎng)的擴大意味著用戶對供電質(zhì)量的要求越來越高，為了保證電能持續(xù)穩(wěn)定的送到用戶，快速診斷故障線路和確定故障位置成為低壓保護的首要任務(wù)，也是提高配電網(wǎng)綜合自動化整體水平的一個重要的關(guān)鍵性問題。因此，及時查找故障線路和故障點就顯得尤為重要 。 但是 ， 發(fā)生單相接地故障后，非故障相電壓升高為線電壓 ， 長時間運行就容易使故障擴大成兩點或多點接地短路，弧光接地還會引起全系統(tǒng)過電壓，進而損壞設(shè)備，破壞系統(tǒng)安全運行 。小電流接地系統(tǒng)在發(fā)生單相接地 故障時，不形成短路回路，只是經(jīng)線路對地電容形成較小電流通路，電網(wǎng)線電壓仍然對稱，不影響對用戶的正常供電，因此允許電網(wǎng)繼續(xù)運行 1～ 2h[56]，不必立即切除故障線路。我國配電網(wǎng)中， 66kv及以下都屬于小電流接地系統(tǒng) [13]。 mathematical morphology (MM) 第一章 緒論 小電流單相接地故障定位問題的提出 電力系統(tǒng)中性點接地方式可劃為兩大類：中性點有效接地系統(tǒng)和中性點非有效接地系統(tǒng)。 traveling waves。 Fault line selection。 關(guān)鍵詞 : 小電流接地系統(tǒng)；單相接地；故障選線；故障測距；行波；小波分析；數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué) ABSTRACT Neutral uneffectual grounded system is widely used in the distribution works in China. It has the virtue of proving power supply’s reliability. Since Single phase earthed faults accounts for more than 80% of the total faults in the grid, it is crucial to select the fault circuit and set out the location of the fault point. But till now fault selection and fault location when singlephase permanent earthed appears haven’t been solved ideally. Under this background, this paper makes parison and evaluation between existing line selection and fault location methods. The traveling waves transform characteristics of Noneffectively earthed system are mainly studied when single phase earthed fault occurs. Based on this, the paper put forward a new method which applied the mode ponents of transient current traveling waves to realize line selection and fault location. Therefore, the advantages of steady and transient state can be utilized reasonable, which overe the disadvantages of traditional line selection and fault location methods that applied frequency ponent. Firstly, this paper elaborates the basic theory of traveling waves. The effect of coupling among three phase lines can be solved by phasemode transform. Based on the traveling waves transform characteristic of Noneffectively earthed system when single phase earthed fault occurs, which to determine the traveling waves signal selection of fault location. Secondly, this paper uses theories of modulus maxima and singularity measurement to analyze the singlephase grounded fault characteristics of transient traveling waves. According to the size and the polarity relations of modulus maxima between lines, this paper constructs the criterion based on the aerial and the zero model quantity of traveling waves, which is classified by the difference between the current transformers installs of the system. The new line selection method is implemented by using the model which is posed of the Simulink blocksets running in MATLAB development environment. Several simulation tests involving all kinds of fault situation are carried on the model. And also, software programme of arithmetic is piled. Finally, the paper analyzes existed methods in traveling wave measurement and summarizes the analyzes of fault location method’s accuracy influencing factors, new method of singleterminal applied the mode ponents of transient current traveling waves fault location that can avoid of the effect of wave speed is presented. And also the singularity in detecting signals of wavelet transformation and mathematical morphology can help recognize the head wave. The new fault location arithmetic procedure and software programme of wavelet transformation and MM arithmetic is plied. A great number of texts are finished on the MATLAB simulation, the results of which prove that above method are reliable and effective. KEYWORDS: Noneffectively earthed system。針對上述建立的 Matlab Simulink 動態(tài)仿真模型， 來 編制故障測距計算程序和小波分析、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)對信號識別波頭的程序。在 Matlab Simulink 中建立小電流系統(tǒng)動態(tài)仿真模型，通過大量算例驗證了該選線方法的可行性，并給出了算法軟件實現(xiàn)程序。 其次，利用小波變換的奇 異性檢測原理和模極大值理論，詳細分析了暫態(tài)電流行波模量經(jīng)小波變換的故障特征，根據(jù)線路之間模極大值幅值和極性的差異，構(gòu)造了基于暫態(tài)電流行波線模分量和零模 分 量的故障選線判據(jù)。 首先，本文對電力系統(tǒng)行波基本理論進行了闡述，通過采用相模變換方法消除三相線路之間的耦合影響。 重點分析了 小電流 接地系統(tǒng) 發(fā)生單相接地故障時 的暫態(tài) 行波傳輸過程，在此基礎(chǔ)上，提出了運用暫態(tài)行波模量實現(xiàn)選線和測距的故障定位方法。但是綜合國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，當小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相永久性接地故障后，故障選線和故障測距問題長久以來并沒有得到很好的解決。 分類號 密級 U D C 編號 學(xué) 位 論 文 基于暫態(tài)行波的小電流系統(tǒng)單相接地故障定位研究 指導(dǎo)教師姓名 教授 申請學(xué)位級別 碩士 學(xué)科、專業(yè) 系統(tǒng)工程 論文提交日期 基于暫態(tài)行波的小電流系統(tǒng)單相接地故障定位研究 Study on Fault Location of Grounded Fault in Noneffectively Earthed System Based on Transient Traveling Waves Dissertation Submitted to in partial fulfillment of requirement for the degree of Master of Engineering By Supervisor: Prof. 摘要 我國的中低壓配電網(wǎng)多采用小電流接地系統(tǒng)，因為這種運行方式具有提高供電可靠性的優(yōu)點。小電流接地系統(tǒng)單相接地故障占全網(wǎng)故障的 80%以上，盡快選出故障線路，測定故障點距離，對于系統(tǒng)運行具有重要意義。 在上 述背景下，本文對國內(nèi)外現(xiàn)存的各種 故障選線和測距 原理 方案 進行了比較和評估。該方法有效克服了利用工頻分量進行選線和測距傳統(tǒng)故障定位方法的不足，提高了選線和測距的準確性和可靠性。在此基礎(chǔ)上分析了小電流系統(tǒng)單相接地故障時行波傳輸特征，以此來確定進行選線和測距的行波信號的選取。這兩種選線判據(jù)對應(yīng)著系統(tǒng)中電流互感器安裝方式的不同，是新型的故障選線方法。 最后，對目前的行波測距原理進行了分析比較，歸納總結(jié)了影響小電流系統(tǒng)行波故障測距精度的因素，提出了新型的不受波速影響的電流行波模量 單端測距法， 同時利用小波分析和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)檢測信號奇異性的功能， 實現(xiàn)測距算法中對波頭的識別。通過仿真算例驗證了該新型行波測距算法的可行性和可靠性。 singlephase earth fault。 fault location。 Wavelet analysis。中性點有效接地系統(tǒng)又稱大電流接地系統(tǒng)，包括中性點直接接地和經(jīng)低值阻抗接地的方式；中性點非有效接地系統(tǒng)又稱小電流接地系統(tǒng)，包括中性點不接地、經(jīng)高值阻抗接地方式和經(jīng)消弧線圈接地的方式。 據(jù)電力運行部門的故障統(tǒng)計，小電流接地系統(tǒng)的故障絕大多數(shù)是單相接地故障，占整個電氣短路故障的 80%以上 [4]。極大地 提高了供電的持續(xù)性和可靠性，因此得到了廣泛應(yīng)用。從安全方面考慮， 應(yīng)盡可能縮短帶故障運行時間。 隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，低壓配電網(wǎng) 和高壓傳輸網(wǎng)都得到了迅猛的發(fā)展。小電流接地系統(tǒng)故障定位主要由故障選線和故障測距