谐振接地系统故障选线新方法研究

谐振接地系统发生单相接地故障的几率最高,可占总故障的80%左右。由于故障电流微弱、电弧不稳定等原因,谐振接地系统故障检测困难,一直缺乏可靠的故障线路检出方法,至今供电企业仍普遍采用人工拉路法实属无奈之举。 针对这一情况,本文深入分析了谐振接地系统接地故障的特征,采用MATLAB/Simulink仿真软件构建了包含架空线、缆-线混合线和电缆三种线路的谐振接地仿真系统。基于此系统模型,对各种故障情况进行了全面地仿真分析。提出了4种具有创新性的故障选线方法,并通过数字仿真验证了所提新方法的可靠性、可行性。本文的主要研究内容如下: (1)对谐振接地系统的接地故障特征进行了深入研究,为故障选线的研究提供理论基础。 (2)建立了谐振接地系统电磁暂态仿真计算系统,并对此系统的不同故障情况进行了全面地仿真,对比分析了不同故障情况的电流、电压特征,归纳了故障合闸角、过渡电阻等对故障零序电流、电压变化的影响,为提出更为完善的选线方法作好基础。 (3)给出了相关分析故障选线方法,在此基础上,研究了利用PRONY提取故障零序电流暂态特征的故障选线新方法。仿真验证了该方法的有效性,总结了其优缺点,提出了提高方法可靠性的改进方案。 (4)鉴于过多依赖数学工具而忽视系统故障的本质特征的选线方法在实际应用中效果不理想,研究了基于系统故障本质特征的测后模拟故障选线新方法。根据不同激励信号将测后模拟法分为两种,即采用零序电压作为激励信号来模拟故障零序电流的选线方法和采用零序电流作为激励信号来模拟故障零序电流的选线方法。 (5)给出了利用行波波头检测的故障选线方法,该方法能有效解决两相CT情况的故障选线问题。 (6)全面考虑影响选线准确性的各种因素,利用可拓理论将适用于不同故障情况的选线方法有效融合,建立了一种完善的谐振接地系统故障选线新方案。