配電網(wǎng)單相接地故障檢測(cè)方法研究.pdf

1、目前，我國(guó)中壓配電網(wǎng)基本采用中性點(diǎn)非有效接地的運(yùn)行方式，配電網(wǎng)饋線上容易發(fā)生單相接地故障而使得配電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行受到威脅，配電網(wǎng)在故障情況下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致配電網(wǎng)絕緣破壞，甚至引發(fā)火災(zāi)和使得配電網(wǎng)崩潰。因此如何快速檢測(cè)配電網(wǎng)中故障的發(fā)生與否，并準(zhǔn)確的找出故障所在的線路，對(duì)于整個(gè)配電網(wǎng)乃至電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行都有著十分重要的意義。
　　首先，推導(dǎo)了中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障后的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)MATLAB/SIMULINK

2、仿真建立了一個(gè)中性點(diǎn)不接地的配電網(wǎng)模型，對(duì)該配電網(wǎng)中饋線進(jìn)行單相接地故障仿真，驗(yàn)證了中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后的故障特征，即故障發(fā)生后故障相電壓下降，健全相電壓上升，故障電流較大，故障線路與健全線路零序電流流向相反。
　　其次，推導(dǎo)了中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的配電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后的數(shù)學(xué)模型，文章分析了單相接地故障發(fā)生后配電網(wǎng)的暫態(tài)特征和穩(wěn)態(tài)特征，從數(shù)學(xué)模型的角度出發(fā)闡述了小電流接地系統(tǒng)的故障特征，并通過(guò)仿真建模驗(yàn)證了這

3、些故障特征。
　　再次，在對(duì)小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后線路零序電流的頻譜分布特征進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)故障線路和健全線路零序電流故障特征分布在不同的頻率段?；谶@一特征，提出了基于小波變換和相關(guān)分析的配電網(wǎng)故障選線方法。首先，選取小波分解的方法對(duì)故障發(fā)生后各條線路零序電流進(jìn)行小波分解;其次，利用小波系數(shù)能量最大和次大的原則選取出2組對(duì)應(yīng)的特征頻帶;再次，利用相關(guān)分析的方法比較這2組小波系數(shù)的相關(guān)性;最后，通過(guò)設(shè)定的選線流程可

4、靠的第選出了故障線路。該方法充分利用了小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障發(fā)生時(shí)的故障信息，選線算法原理清晰，實(shí)現(xiàn)步驟簡(jiǎn)單，選線正確率高。
　　最后，文章通過(guò)分析小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后的等值模型，分析得到了各條健全饋線中對(duì)地電容的充電電荷量與其零序電壓呈線性相關(guān)，而故障線路充電電荷量與零序電壓無(wú)明顯的線性相關(guān)性。基于此，提出了基于饋線充電特性的配電網(wǎng)故障選線方法，通過(guò)相關(guān)分析的方法比較故障發(fā)生后各條線路的充電電荷-零序電壓圖像