树形配电线路故障定位研究 【毕业设计+开题报告+文献综述】

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1、本科毕业设计开题报告电气工程及其自动化树形配电线路故障定位研究一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义电力工业是国民经济的重要支柱，电力工业的水平代表着一个国家的发达程度。城市用电需求的急剧增长和对供电可靠性程度方面，我们同西方发达国家尚有很大差距。近年来，随着我国人民收入的不断增长和生活水平的不断提高，对电力的需求越来越大，对供电可靠性和供电质量的要求也越来越高。配电网一旦发生故障，查询起来十分困难和繁琐，对提高配电网络可靠性和安全性带来了很大的障碍。为适应市场经济的发展，在加大力度进行电网建设的同时，提高配电网

2、络的管理水平和供电服务质量也是当前的一项重要任务。因此，快速的发现故障并确定故障点的位置就成为配电网运行的一个重要内容。而配电线路单相接地故障的故障定位长期以来都是难以很好解决的难题。本课题就以此为出发点，对国内外关于该课题的各种研究情况做了全面的分析，在此基础上对配电线路单相接地故障和相间短路故障的故障测距进行了研究。通常把电力系统中二次降压变电所低压侧直接或降压后向用户供电的网络，称为配电网(DistributionNetwork)，它由架空线或电缆配电线路、配电所或降压变压器直接接入用户所构成。配电网按电压等级来分类，

3、可分为高压配电网(35—110kV)、中压配电网(3—10kV)和低压配电网(220—380V)。我国10kV和6kV架空线路配电网一般采用中性点不接地方式或经消弧线圈接地方式运行。在发生单相接地故障时，这种运行方式的短路电流往往比负荷电流小得多，而且故障点处的电弧通常能够自行熄灭，因此这样的系统常称为小电流接地系统。由于在发生故障时，这种系统仍能保证线电压的对称性，且故障电流较小，不影响对负荷的连续供电，不必立即跳闸，规程规定可以继续运行1—2小时，这在一定程度上保证了供电可靠性，因此小电流接地系统在我国和世界上许多国家中

4、被广泛采用，而且己有40多年的运行经验，基本情况良好。I但随着配电网的高速发展，配电网结构越来越复杂，电缆线路占供电线路总长度的比例逐年上升，使得配电网的电容电流数值大幅度增加。加之小电流接地系统的配电线路不设避雷线，而且离地高度低、耐受过电压的能力低、网络拓扑结构和周围环境较为复杂，因而经常发生故障，其中单相接地故障占配电网故障80%以上。虽然单相接地故障不会造成供电中断，但较长时间运行在单相接地状态，那所产生的弧光过电压就会严重威胁甚至破坏系统绝缘，这样会导致单相接地故障进一步发展为两点或多点接地故障，所以及时地确定故障

5、点并排除故障便显得非常重要。由于故障电流微弱、故障电弧不稳定等原因，其故障点的定位比较困难。长期以来，尽管已经提出许多检测方法并研制了检测装置，但实际运行效果并不理想。随着科技水平的发展和供电质量要求的提高，原有的小电流接地系统中馈线故障检测定位的方法已不能满足要求。现阶段配电网自动化的发展，一方面为实现馈线高精度故障测距提供了前提，另一方面也迫切需要发展新的高精度故障测距方法，以便快速查找、排除故障，缩短停电时间，保证供电质量。精确的故障定位技术，可以帮助运行人员迅速的找到故障点，以使故障后的电力线路得到迅速的恢复，这样可

6、以大大节省人力和物力。随着用户对供电质量要求的不断提高，寻找新的故障区域定位和隔离的方法变得越来越有必要了。同时，随着计算机、电力电子和通讯等技术的发展，也使得寻找和实现快速、准确的馈线故障区域定位成为可能。对于线路的相间短路故障,由于伴随出现过流现象,一般比较容易检测。但是配电网单相接地故障是发生几率最高的故障类型。虽然规程规定单相接地故障发生后系统可继续运行2h,但由于单相接地故障可能会进一步发展为两点或多点故障,从而引起跳闸停电事故,所以,配电网故障定位主要是解决单相接地故障的准确定位难题。对于小电流接地系统故障定位的

7、研究，目前大多集中在单相接地故障定位方面的研究。许多学者对配电网的故障定位问题做了大量研究,主要可以概括为三类:一类是以在线路端点处测量故障距离为目的的故障测距法;一类是故障发生后通过向系统注入信号实现寻迹的信号注入法;还有一类是利用户外故障探测器检测的故障点前后故障信息的不同确定故障区段的户外故障点探测法。I目前，高压输电线路的故障诊断已经比较成熟，但是小电流接地系统故障定位是几十年来未能很好解决的一个难题。配电网已直接靠近用户，其馈线拓扑结构大多属多变性的拓扑结构，即馈线的供电距离并不固定。直到目前为止，还没有一种完善的

8、保护原理，为确保配电网的安全可靠运行，准确定位故障仍是一个重要的热点研究课题。通过本次设计使我对以前所学的知识有更深一步的了解，对目前配电网区域故障检测方法的种类有初步的认识，使我能够结合目前国内外最先进的配电网区域故障检测方法研究出新的检测方法或使原检测方法更加优化，为我们以后的工作打下