基于可控短路技术的小电流接地选线方法的分析

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1、·ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceinEngineeringStudiesonFaultedLineIdentificationinNeutral Non-effectivelyGroundedSystemBasedonControllable Short-circuitTechnologyGraduateStudent:LiDanMajor:PowerSystem&ItsAutomation Sup

2、ervisor:Prof.WangFangzongChinaThreeGorgesUniversity Yichang,443002,P.R.China April,2011····三峡大学硕士学位论文三峡大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名：日期：····I····三峡大

3、学硕士学位论文内容摘要中性点非有效接地系统由于其供电可靠性，被广泛应用于我国的配电网中。当中性点有效接地系统发生单相接地故障时，将出现很大的零序电流，系统的保护装置立即动作跳闸。中性点非有效接地系统又被称作小电流接地系统，当它发生单相接地故障时，故障电流很小，系统可以继续正常运行一段时间，不影响用户供电。但是，长时间的运行会引起其它更严重的故障，破坏系统的安全运行。因此，必须及时找到故障线路并且切除。然而由于单相接地故障时故障电流小，小电流接地系统的单相接地故障选线一直没有得到很好的解决。虽然目前国内提出了很多选线方法，但是每种方法都有其适用

4、范围，特别是高阻接地故障时选线准确率低。本文首先简单介绍了各种选线方法的基本原理及存在的问题，然后介绍了配电网中性点的各种主要接地方式，重点分析了中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时的电气特征量，作为本文选线判据的理论基础。本文根据小电流接地系统单相接地故障时故障电流小这一特征，提出了基于真空触发开关（TriggeredVacuumSwitch，TVS）可控短路技术的小电流接地选线方法。它是利用TVS让小电流接地系统在短时间内变为大电流接地系统，从而产生很大的短路脉冲电流流过接地线路，利用短路脉冲电流在故障线路与非故障

5、线路中的分布特点，极易进行故障线路的判定。TVS是高功率脉冲技术领域的重要开关器件之一，它能承受很大的电流和很高的电压，价格便宜，使用寿命长，能量关合（释放）速度很快，并且易于控制，在中压领域具有广泛的应用前景。TVS控制器是控制开关导通的关键部件，对TVS的导通性能有很大影响。本文设计出了TVS控制器的原理图，可以在一段时间内输出高压脉冲，控制TVS导通，从而使系统的中性点瞬时接地。当前国内小电流接地系统都是对各出线零序电流进行监测，如果系统的中性点 短暂接地，就可以发现检测到的零序电流中含有很大的短路脉冲电流成分，利用故 障线路与非故障线

6、路零序电流中短路脉冲电流差异大这个特点来进行故障线路的判 定。提出了两种选线判据：一种是根据短路脉冲电流的分布特点，将线路零序电流 中直流分量和基波分量的幅值和进行区分比较；另外一种是对含有短路脉冲电流的 零序电流信号进行积分，消除大部分的零序电流信号，再提取直流分量进行区分比 较。最后，利用MATLAB/Simulink对中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系 统进行建模仿真分析，仿真结果表明，该可控短路方案在理论上是可行的，并且第····II····三峡大学硕士学位论文二种选线判据比第一种判据更有效。关键词：配电网小电流接地系统真空触发

7、开关可控短路故障选线····III····三峡大学硕士学位论文AbstractNeutralnon-effectivelygroundedsystemsarewidelyadoptedforpowerdistributionsystemsinChina,becauseofitshigherpowersupplyreliability.Neutraleffectivelygroundedsystemscanproducesufficientfaultedcurrentmagnitudetoallowsensitiveandselectivere

8、layingwithfeedersandbus-tiebreakersaftergroundfault.Whenagroundfaultononephaseoccu