小電流接地系統(tǒng)選線裝置的實用化研究.pdf

1、小電流接地系統(tǒng)由于其供電可靠性高的特點，在我國低壓電網(wǎng)中得到普遍采用，但是由于其故障特征不明顯，單相接地后的故障選線問題雖經(jīng)研究部門的多年不懈努力仍未取得圓滿解決。本文針對這一問題，從選線算法、不平衡電流的影響、裝置的軟硬件實現(xiàn)三個方面開展研究。算法方面將Prony算法和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)相結(jié)合，組成新的選線算法，利用暫態(tài)信息中含有的豐富的故障特征量提高選線準(zhǔn)確率；針對現(xiàn)場環(huán)境中對選線結(jié)果容易造成誤判的不平衡電流作了詳細的分析，探討其產(chǎn)生的具體

2、原因，澄清了一些謬誤，并給出了相應(yīng)的解決方法；新算法對硬件平臺提出了更高的要求，從提高采樣速率和信號處理能力入手，設(shè)計了基于雙CPU的硬件平臺，給出了裝置采用的抗干擾措施，以及在算法實現(xiàn)、硬件控制方面的程序流程。
　　 穩(wěn)態(tài)算法由于算法簡便、對硬件要求低等優(yōu)點，在選線裝置中得到普遍應(yīng)用，但在有些情況下穩(wěn)態(tài)含量減少，特別是受到消弧線圈的影響，使得利用穩(wěn)態(tài)算法選線困難。本文利用形態(tài)濾波器良好的去噪能力首先得到良好的選線數(shù)據(jù)，再利用P

3、rony算法提取出選線數(shù)據(jù)對應(yīng)頻率的幅值和相位，組成了一種新的暫態(tài)選線算法。
　　 通過大量仿真發(fā)現(xiàn)該算法利用暫態(tài)含量有效的彌補了穩(wěn)態(tài)判據(jù)的不足，基本不受消弧線圈的影響，是一種可靠、有效的選線算法。
　　 在選線過程中，不平衡電流的存在嚴重影響到選線的正確與否。本文從理論上對電流互感器、三相負荷、電源以及對地電容引起的不平衡電流做出分析，明確了不對稱負荷、電源產(chǎn)生不平衡電流的條件。運用Prony分析方法，提取故障前后零序

4、電流的基頻分量和自由振蕩分量，分析其在暫態(tài)過程和穩(wěn)態(tài)過程中幅值和相位的差別，闡明了不平衡電流對選線裝置的影響，提出故障前后零序電流對應(yīng)相減方法的適用范圍以及利用零序電流的高頻分量提高選線可靠性的方法。仿真實驗表明了理論分析的正確性，驗證了所提解決方法的有效性。
　　 對于本文所提出的暫態(tài)算法及不平衡電流處理方法，對選線裝置提出了更高的要求。本文設(shè)計了基于雙CPU的硬件平臺，提高了采樣速率和信號處理能力。在強電磁環(huán)境中，選線裝置的