小电流接地系统五次谐波选线法研究

小电流接地系统发生单相接地后，因为故障电流小，不至于影响系统供电，所以，按照规程可以继续运行1～2小时。但是，如果不能够及时、准确地排除故障，很容易使得故障扩大发展成多点接地、相间短路，因此，小电流接地系统中发生单相接地故障后，应尽快在规定的时间内找出故障线路，以便发出报警或切除故障线路。由于接地故障电流非常小，采用常规的继电保护装置从同一母线的多条出线中识别出故障线路非常困难，因此，在这一领域开展研究工作，具有重要的意义。 本文对小电流接地系统单相接地故障特点和规律进行了详细理论分析，并结合MATLAB软件搭建了小电流接地系统模型，分别对中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障的各种情况进行了仿真验证。通过分析，论文以五次谐波为故障特征参数，通过求取各线路零序电流五次谐波的幅值和相位，获得了五次谐波故障选线判据。 利用51系列单片机完成了故障选线软件系统和硬件系统的设计。软件系统主要包括交流采样模块、五次谐波计算模块、故障判断模块、显示报警模块，硬件系统设计了以ADC0809为核心的模拟量输入电路、STC89C51最小系统及故障报警电路等。系统联调的结果表明，设计的选线保护装置初步实现了小电流接地系统的故障选线功能。