基于信号注入的配电网单相接地故障定位分析

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1、致谢本文的研究工作是在导师王玉梅的悉心指导下完成的，导师渊博的理论学识，严谨的治学态度，高度负责的敬业精神、平易近人的工作作风使我受益匪浅。在此，谨向我的导师表示最衷心的感谢！论文工作同时得到电气安全研究室各位同学的大力支持，在此表示诚挚的感谢。也衷心感谢在课题的研究过程中给予过我大力支持的所有老师和同学们！最后，向论文援引文献的所有作者，向评阅此论文的专家学者，向所有关心我支持我的各位师长，各位朋友表示衷心的感谢！万方数据摘要我国中低压配电网大都采用小电流接地系统方式运行。这类系统发生单相接地故障时，接地电流很小，系统运行可靠性高。但由于接地电流

2、微弱，加上中低压电网接线复杂，分支众多，小电流接地系统的单相接地故障定位成为一个尚未得到很好解决的难题。传统的单相接地故障定位方法主要有：行波法，S注入法以及故障指示器技术等。这些方法能够在一定范围内较好地定位故障点，但是都不能完全解决配网故障定位难题：多分支，长线路，高电阻，因而无法通用于各种网络结构和各种故障情况。针对中低压配电线路和小电流接地系统单相接地故障的特点，提出基于信号注入的行波—交流和交流—直流综合定位法。该方法的关键是交流信号注入法和交流信号的检测，对此本文进行了深入研究。分析线路上分布电感和分布电容对交流信号的影响，建立注入交流

3、信号时线路的集中参数模型，得出定位可靠性与注入信号频率、接地过渡电阻和线路分布电容之间的函数关系，并给出了交流信号检测的两种策略，为综合定位法实现可靠定位奠定基础。C行波具有定位速度快，不需巡线的优点，当发生小电阻接地故障时，C行波—交流综合定位法能快速确定少分支、长线路的故障位置；直流信号注入法不受分支数量、接地电阻和线路长度的影响，将它和交流信号注入法相结合，可以解决一切单相接地故障的定位问题。另外，定义了电阻长度积的概念，为实现直流—交流综合定位法提供了依据。通过仿真实验验证了本文所提出方法的正确性和可行性。论文最后对脉冲信号源、交流信号源、

4、直流信号源3种信号源进行了设计和开发。分析了这3种信号源的性能要求，并进行了电路设计，对其控制部分进行了分析研究。关键词：单相接地故障；故障定位；信号注入；综合定位法；信号源I万方数据II万方数据AbstractThesmallcurrentneutralgroundingsystemareadoptedmostlyinlowandmediumvoltagedistributionnetworks.Theadvantagesofthiskindofsystemarehighlyreliabilityandsmallcurrentwhensingle

5、-Phase-to-earthfaulthappened.Faultlocationofsingle-Phase-to-earthsmallcurrentneutralgroundingsystemhasnotbeenwellresolvedduetoitslittlecurrentandcomplicatedconnectionofthebranches.Usuallywecanusetravelingwavemethod,signalinjectionmethodandfaultindicatortechnologytolocatethefau

6、lt，buteachofthesemethodhasit’sshortcomingswhenfacingthemostdifficultproblemofdistributionnetwork—toomanybranches,longlinesandlargegroundingresistance，sononeofthemcansolvedistributionnetworkfaultlocationproblemthoroughly.Aimingatcharacteristicsoflowandmediumvoltagedistributionl

7、inesandsingle-phase-to-earthfault,integrationlocationmethodsofwave-ACandAC-DCfordistributionnetworkisputforwardbasedonsignalinjection.ThemethodanddetectofACsignalinjectionmethodanddetectscheme,whicharetothefoundationofaccuratelocationforintegrationlocationmethods,areputforward

8、.Byanalyzingtheeffectsoftheinductanceanddistributedcapacitanc