基于注入法的小電流接地系統(tǒng)單相接地故障定位方法.pdf

1、我國(guó)6～35 kV中低壓電網(wǎng)一般采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的小電流接地系統(tǒng)接線方式。在這種小電流接地系統(tǒng)中，80﹪以上故障的是單相接地故障。小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，不形成短路回路，沒(méi)有量值很大的短路電流，且三相線間電壓依然為對(duì)稱電壓，不影響負(fù)載的正常工作，可以繼續(xù)運(yùn)行一定時(shí)間。但是在發(fā)生單相接地后，非接地相對(duì)地的電壓會(huì)升高，而且斷續(xù)性電弧接地時(shí)還會(huì)產(chǎn)生弧光過(guò)電壓，長(zhǎng)期運(yùn)行可能會(huì)損壞其絕緣，引發(fā)嚴(yán)重的相間故障。所以，當(dāng)系統(tǒng)

2、出現(xiàn)單相接地故障后，應(yīng)該立即設(shè)法使其消除。在不能及時(shí)消除的情況下，也應(yīng)盡快找出故障線路和故障點(diǎn)，在進(jìn)行必要的負(fù)荷轉(zhuǎn)移后，盡快將接地設(shè)備從系統(tǒng)中切除。 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外電力工作者對(duì)接地選線與定位技術(shù)給予了廣泛的關(guān)注，進(jìn)行了大量的研究工作，提出了多種不同的選線原理和方法，研制出了多種不同類型的選線裝置，目前多數(shù)小電流接地系統(tǒng)都已經(jīng)裝設(shè)了接地選線裝置，但由于種種原因，選線裝置的正確選線率還不高，誤選和漏選的情況還都比較多，致使不少地方仍

3、不得不用原始落后的“拉路法”進(jìn)行選線。在接地故障定位方面，雖有較多研究，但獲得實(shí)際應(yīng)用的并不多，電力系統(tǒng)目前多數(shù)采用人工巡線目測(cè)法進(jìn)行故障定位。拉路法需進(jìn)行大量的倒閘操作，造成大量電力用戶供電的中斷；人工巡線目測(cè)法尋找接地點(diǎn)，使電力部門(mén)耗費(fèi)了大量的人力、物力。這兩種落后的方法與當(dāng)代電網(wǎng)高度的自動(dòng)化水平極不相適應(yīng)。 配電線路雖然不像輸電線路那樣長(zhǎng)，但由于分支較多，覆蓋區(qū)域廣泛，這給故障定位帶來(lái)較大難度。此外，隨著配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)

4、大，供電容量也在不斷增加，用戶對(duì)供電質(zhì)量提出很高要求，這就要求具備有效的手段對(duì)單相接地故障進(jìn)行準(zhǔn)確、快速的定位。 目前對(duì)配電線路單相接地故障定位方法的研究中，S-注入法是解決小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障選線定位的比較成熟而有效的辦法。基于注入信號(hào)原理的配電網(wǎng)單相接地故障定位方法是目前實(shí)用性最強(qiáng)、效果較好的方法，基于該原理的在線人工手動(dòng)定位保護(hù)已經(jīng)大量應(yīng)用于我國(guó)許多地區(qū)的配電系統(tǒng)中。本文基于注入信號(hào)原理實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)單相接地故障的

5、自動(dòng)定位方法，設(shè)計(jì)了基于GSM短信的故障區(qū)段定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際配電網(wǎng)絡(luò)，取得了良好的效果。論文論述了自動(dòng)定位系統(tǒng)的定位原理、結(jié)構(gòu)組成以及工作模式，并且介紹了接地故障定位系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方案。 本文對(duì)原有模擬式注入信號(hào)探測(cè)器進(jìn)行改進(jìn)。針對(duì)模擬式探測(cè)器在使用過(guò)程中出現(xiàn)的抗干擾信號(hào)能力弱以及體積大、智能化程度低等不利因素，本文采用集成芯片和具有高性能數(shù)字處理能力的CPU，開(kāi)發(fā)研制數(shù)字化的注入信號(hào)探測(cè)器，并構(gòu)造基于GS

6、M網(wǎng)絡(luò)的GPRS業(yè)務(wù)作為信息交互的通道，進(jìn)一步提高故障區(qū)段定位的準(zhǔn)確性和可靠性。本文采用集成濾波芯片UAF42代替原分立元件組成的模擬濾波功能，提高了裝置的集成度和檢測(cè)注入信號(hào)的靈敏度；用高性能、低功耗的MSP430系列的數(shù)字處理芯片MSP430F1611來(lái)完成注入信號(hào)提取后的數(shù)字量轉(zhuǎn)化，并使用數(shù)字濾波和功能算法進(jìn)一步提高檢測(cè)注入信號(hào)的準(zhǔn)確性和抗干擾能力；用可實(shí)現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)通信的SIEMENSMC35通信模塊提高探測(cè)器與主站之間信息的