小电流接地故障定位信号发生装置的研制

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1、山东大学硕士学位论文摘要我国6～35kV配电网中性点主要采用非有效接地方式(又称小电流接地方式)，即中性点不接地和经消弧线圈接地，少数经高电阻接地。配电网故障中绝大部分是单相接地故障，占故障总数的70％以上。小电流接地系统发生单相接地故障时，故障电流很小，且三相线间电压依然对称，不影响负载的正常供电，系统可以继续运行一段时间。但是在发生单相接地后，非接地相对地的电压会升高，断续性电弧接地时还会产生弧光过电压，长期运行可能会损坏其绝缘，引发严重的相问故障。所以，在出现单相接地故障后，应尽快找出故障线路和故障点，及时采取措施消除隐患。在众多的接地系统单相接地故障选线与定位的方法中，

2、信号注入法由于利用了信号自身的信息进行选线和定位，其性能与接地电流的大小和方向无关，适合于不同结构的小电流接地系统，获得了广泛的应用。信号注入法的可靠性和准确性与信号发生装置的可靠性以及注入信号的形式(幅值与频率)密切相关，因此，设计符合要求的信号发生装置，分析信号的频率和注入方式对选线准确性的影响是很有必要的。本文在分析信号注入法基本原理的基础上，分析了信号的选取原则和检测方法，比较了三种常用信号检测方法和三种信号注入方式的特点，并通过电路的等效及数学关系分析了过渡电阻对信号注入法的影响。针对当前普通信号装置输出功率低，稳定度不高、抗干扰能力差和相应保护措施不齐全等问题，本文

3、设计了专用的信号装置，通过采用PWM控制技术和大功率的稳定电源提高了装置的输出功率、抗干扰能力和装置的稳定性；专门设计的滤波阻波电路对装置起到了保护作用。为了实现电压检测、信号发生模块启动、注入投切控制一体化，装置还融合了以gPSD3334D为核心的管理模块，用于实现故障相的判断、信号的自动和手动投切。在实验室中，根据实际的情况搭建了模拟测试系统，对装置产生的注入信号及对注入信号的探测效果进行了试验。试验通过电压互感器注入和通过并联补偿电容中性点注入两种方式，采用专用数字探测器进行探测，得出相应的试验数据，并对注入信号的探测效果进行了分析。本文所做的内容，密切结合电力系统的实山

4、东大学硕士学位论文际需求，具有一定的理论意义和较高的应用价值。关键词：小电流接地系统；单相接地故障；信号注入法；信号发生装置；注入方式。山东大学项士学位论文ABSTRACTInourcountry,thenon—effectivelyearthedneutralmodeusedmostlyin6—。35kVmediumvoltagedistributionnetworkadoptstheneutralpointunearthedmodeorneutralpointearthedviaPetersoncoil．Theneutralpointhighresistanceground

5、ingmodeisalsousedoccasionally．Indistributionsystem，themainfaultsarethesinglephase-to-groundingfaults，whichaccountformorethan70％ofthetotalfaults．Whenthesinglephase—to-groundingfaultoccursinthenon-effectivelyearthedneutralsystem，theshortcircuitcurrentwon’tbetoohighandthethree-phaselinevoltagei

6、sstillsymmetrical，SOthesystemCallworknormallyforsometime．However,followingthefault，thenon-faultphasevoltagewillincreaseanditwillcausearcingfault．Ifthepowerlinesworkundertheareover-voltageforalongtime，thelineinsulationwillfailandseriousphase·-to-·phasefaultswillfollow．Sowhenthesinglephase·-to

7、—·groundingfaultsoccur,thefaultlineandfaultpointmustbefoundoutandclearedimmediately．Therearelotsoffaultlineselectionmethodsforsinglephasegroundingindistributionnetwork．Thesignalinjectionmethodbasedontheinformationofthesignaltochoosethefaultlineandt