基于MATLAB的故障選相及故障電流可控開斷研究.pdf

1、斷路器在同步開斷多相故障時，若能準(zhǔn)確判別故障類型和故障相別，然后對故障相采用同步開斷技術(shù)，以控制觸頭分離時刻，使得電弧電流以最佳燃弧時間經(jīng)過零點(diǎn)，可以有效減少燃弧時間和電弧電流，從而提高斷路器的開斷容量和減少觸頭磨損。斷路器在同步開斷多相故障時，由于三相系統(tǒng)間相互耦合，當(dāng)斷路器首開相分?jǐn)嘀?，剩余故障相的電流零點(diǎn)會發(fā)生轉(zhuǎn)移，從而會對同步開斷故障電流的控制策略產(chǎn)生影響，進(jìn)而不同故障類型應(yīng)采用不同的故障電流同步開斷控制策略?？焖?、準(zhǔn)確識別系

2、統(tǒng)故障類型和故障相是同步開斷多相故障電流的關(guān)鍵問題之一。
　　 為了保證同步開斷過程中故障相快速可靠識別，本論文采用相關(guān)分析理論，結(jié)合故障電流序分量分解方法，獲得故障序分量的相位關(guān)系，根據(jù)相位關(guān)系確定故障類型和故障相別，從而實(shí)現(xiàn)故障選相。
　　 確定故障類型和故障相別之后，對高壓斷路器中開斷相采用自適應(yīng)檢測算法實(shí)現(xiàn)故障電流可控開斷?？煽亻_斷主要目的是快速提取故障電流參數(shù)，準(zhǔn)確預(yù)測開斷過程中電弧熄滅時的故障電流過零點(diǎn)，從而

3、確定斷路器觸頭最佳分離時刻。本論文設(shè)計的斷路器可控開斷方案在處理故障時采取不同的控制流程以避免延長故障清除時間等情況。方案中提出的自適應(yīng)檢測算法有效地判斷檢測出故障電流初始相角，實(shí)現(xiàn)對故障電流的快速跟蹤，從而預(yù)測故障電流開斷過程中電弧熄滅的電流過零時刻，控制開關(guān)觸頭在最佳燃弧區(qū)間分離。
　　 為了評估故障初始相角α、直流分量衰減時間常數(shù)τ、環(huán)境白噪聲和繼電保護(hù)響應(yīng)時間tPROT對多相故障時的選相算法和故障電流可控開斷算法性能影響

4、，在理論分析基礎(chǔ)上，采用MATLAB建立多相故障同步開斷模型，進(jìn)行大量仿真實(shí)驗(yàn)，并采用電力系統(tǒng)實(shí)際故障錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行算法性能驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，選相算法能夠在故障發(fā)生后半個周期內(nèi)準(zhǔn)確識別出特定條件下的故障類型和故障相，故障電流可控開斷算法能夠在繼電保護(hù)響應(yīng)時間內(nèi)、在較低的采樣頻率下較好預(yù)測可控開斷的目標(biāo)電流零點(diǎn)，預(yù)測的過零點(diǎn)最大誤差值均在燃弧裕量±1ms內(nèi)，可控開斷算法對環(huán)境白噪聲也具有較好的抗干擾能力，并且能夠減少燃弧能量達(dá)20％-50