基于ftu的小电流接地系统单相接地故障选线研究及实现

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1、湖南大学硕士学位论文基于FTU的小电流接地系统单相接地故障选线研究及实现姓名：龚静申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：周有庆20040420蚕王里!墼尘曼鎏董丝至釜兰塑董垫垫蹩垄丝塑耋墨塞塑：摘要我国的中压电网基本上都是小电流接地系统(NUGS)，它包括中性点不接地系统(NUS)和经消弧线圈接地系统(NES)，NUGS的单相接地故障率最高，而由于单相接地时故障电流小，信号徼弱，使得NUGS的单相接地故障选线～直未能得到有效的解决。本文在参考国内外诸多文献的基础上，探讨分析了现有各种选线方

2、案的原理与利弊，在对NUGS单相接地故障进行深入的理论研究和大量动模实验的基础上，确定了对NUS利用稳态基波量、对NES利用暂态量和稳态谐波量的选线方案。NUGS单相接地故障选线硬件是以SD一2210型电力系统远动终端(FTU)为基本采集单元来实现，sD一22i0型FTU采用TI公司的高速且具有强大的数据处理能力的DSP芯片TMS320F206为核心部件、高速高精度14位模数转换芯片MAXl25为数据采集芯片而构成，这样的硬件优势克服了传统单片机普遍存在的反应速度慢、选线准确性差的缺陷，满足了电力系统运

3、行对装置的精度和实时要求。在软件程序开发上，针对以往各选线方法的缺陷，对实用选线判据进行了优化。针对NUS在传统比幅比相的基础上提出了3种完善方案，即“3C方案”、“2C1V方案”和“iCiV方案”，这克服了“时针效应”，增大相位比较动作区，提高了保护动作的正确性；针对NES提出了暂态首半波和七次谐波综合选线方案，解决了如何捕捉到暂态首半波、如何从采集到的数据中定位首半波的技术难题，并将群体比幅比相的概念引入到首半波的判断选线中，给出了暂态首半波选线实用判据；突破了传统的5次谐波选线依据，首次提出了7次

4、谐波选线方案，分析了利用．7次谐波选线较5次谐波选线的优点，并详细论述了与之相关的频率跟踪技术，暂稳相结合的选线方法有效的提高了NES选线的准确性。动模实验结果验证了选线方案的正确性和实用性。关键词：小电流接地系统；故障选线；数字信号处理；暂态首半波；七次谐波；动模实验硕士学位论文AbstractMiddlevoltagedistributionpowersystemsinourcountryarealmostineffectivegroundedsystems(NUGS)。whichincludeis

5、olatedneutralnetworks(NUS)andnetworksgroundedwiththeneutralcgmpensatorcoil(NES)．Thecoefficientofsinglephase。to。groundfaultisveryhighinNUGS，butthefaultycurrentisSOsmallthatfaultlineselectionproblemhasnotbeensolvedeffectuallyuntiltoday．BasedOnmanyliteratur

6、esofChinaandforeigncountries，theprinciplesandtraitsofcurreutschemesarediscussedandanalyzedinthispaper．SuchfaultlineselectionschemesassteadyfundamentalharmoniccomponentforNUSandtransientandsteadyharmoniccomponentforNESareadoptedinthisarticle，whicharebased

7、ondeeplytheoryresearchandlargenumbersofdynamicmodelexperiments．Inthispaper，SD一2210feederterminalunit(FTU)isusedforcollectingdataunittorealizefaultlineselectioninNUGS．SD一2210FTUiscomposedofhigh—speedpowerfuldata—processingabilityTI’SDSPTMS320F206andhigh-s

8、peedhigh-accuracy14·bitanalog—to—digitalchipMAXl25．SuchhardwareadvantagesconquertheconventionalSCMlimitationinthespeedofresponseandtheaccuracyofselectionandmeettherealtimepowersystemdevicesrequired．Onsoftwaredesign，aiminga