基于磁场检测的配电网单相接地故障选线及定位研究

摘要

伴随着我国城市的不断发展和负荷需求的不断增多，配电网的网络结构变得错综复杂。虽然小电流接地系统在发生单相接地故障后可以继续运行1~2小时，但是如果不能及时排除故障线路找到故障点，单相接地极有可能引发相间短路和多点故障，给系统造成更大的威胁；此外弧光接地还会引起系统的过电压，导致设备发热缩短设备使用寿命，热量的聚集甚至会在接地点引发爆炸。虽然消弧线圈提高了配电网的供电可靠性，但是由于其对电容电流的补偿作用，导致故障特征微弱，给故障选线和定位造成了困难。
　　架空线路发生故障时，下方磁场信息能反映线路运行状态。输电线路电流大小不同，线路下方磁场相应地也不同，即输电线路下方磁场的变化能够完全反映线路中电流的变化，磁场可以应用到电力系统保护中。本文通过深入挖掘配电网单相接地前后的稳态运行特征，找出故障前后架空线下方故障馈线与健全馈线的磁场变化差异，揭示和建立磁场特性与故障和健全线路以及故障点之间的本质联系。采用磁阻传感器非接触测量杆塔下方磁场，根据磁场的幅值和相位特征选出故障线路，确定故障位置。在此理论基础上针对配电网的复杂性及传统定位方法精度不高提出了一种基于磁场的非接触式故障选线及定位的新方法，有望进一步形成一套完整的基于非接触式磁场检测的配电网故障选线和定位方案。磁阻传感器测量精度高，成本低，故障距离可以确定在两个杆塔之间。利用MATLAB建立配电网架空线路模型，仿真结果验证了理论的可行性。

目录

声明

致谢

1 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 故障选线研究现状

1.3故障定位国内外研究现状

1.4本文的主要工作

2 配电网单相接地故障分析

2.1引言

2.2 小电流接地系统中性点接地方式种类

2.3 小电流接地系统接地方式分析

2.4 经消弧线圈接地的小电流接地系统单相接地故障特性分析

2.5 本章小结

3 架空线路下方磁场特性分析

3.1引言

3.2架空线下非接触磁场检测

3.3 磁阻传感器

3.4本章小结

4架空线路故障选线及定位

4.1 引言

4.2 故障选线与故障定位

4.3 实例仿真

4.4 综合判据分析

4.5 磁场测量法与传统方法的对比

4.6 本章小结

5 应用方案

5.1 引言

5.2 应用方案总体设计

5.3 磁场测量终端结构

5.4 架空线路故障定位系统软件功能

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1论文工作总结

6.2 有待进一步开展的工作

参考文献

作者简历

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