不同电压等级输电线路故障分析及故障测距

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1、上海交通大学硕士学位论文不同电压等级输电线路故障分析及故障测距硕士研究生：陆政君学号：1120319008导师：范春菊副教授申请学位：学术型硕士学科：电气工程所在单位：电子信息与电气工程学院答辩日期：2015年1月授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterFaultAnalysisandFaultLocationForTransmissionLinesUnderDifferentVoltageLevelsCandid

2、ate：LuZhengjunStudentID:1120319008Supervisor：AssociateProf.FanChunjuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringSchoolofElectronicInformationandAffiliation：ElectricalEngineeringDateofDefence：Jan,2015Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJi

3、aoTongUniversity上海交通大学硕士学位论文不同电压等级输电线路故障分析及故障测距摘要随着我国经济的发展，电网的不断建设，空中走廊越发紧张，因此不同电压等级线路并排架设的情况越来越多。但是由于不同电压等级多回线运行方式复杂，且电压等级不同，线路参数不对称，线路间存在复杂的耦合，为故障分析和故障测距带来了新的难题。因此，需要研究更完善的解耦方法，实现完全解耦后再进行故障分析和故障测距，为不同电压等级多回线运行和保护研究提供理论基础。（1）根据不同电压等级双回线的新六序分量解耦方法，改进了系统阻抗修正方法。先利用单回线的对称分量

4、法，将非耦合部分正、负零、序阻抗，归入到系统阻抗中。对耦合部分线路的两条线路，分别采用传统的单回线的对称分量法进行解耦，可以实现耦合部分线路的正、负、序的完全解耦，系统阻抗无需修正。剩下的没有完全解耦的零序分量，利用环流法解耦，此时系统侧的零序阻抗需要修正。修正后的零序阻抗，以某一电压等级为基准,将两回线的零序系统阻抗折算到该电压等级中,然后将处于同一端的两个零序系统阻抗以并联的形式连接耦合部分线路，即双回线上。由此得到不同电压等级双回线的故障分量序网图。根据单回线故障和跨线边界条件，列出方程组，利用解方程组法计算故障电流。仿真验证表明

5、了故障分析结果的正确性。（2）针对不同电压等级四回线的结构特点,提出新十二序分量法。不同电压等级的四回线基本上由2个内部参数对称的同杆双回线组成。分别采用传统六序分量法进行解耦，可以实现双回线的同向、反向的正负序的完全解耦，同向正、负序系统阻抗修正为原来的两倍，反向正、负序系统阻抗为零。剩下的没有完全解耦的同向、反向零序分量，利用环流法解耦，解耦后的系统侧的零序阻抗需要修正。以某一电压等级为基准,将两个双回线的零序系统阻抗折算到该电压等级中,然后I上海交通大学硕士学位论文将处于同一端的两个零序系统阻抗以并联的形式连接四回线。由此得到不同

6、电压等级四回线的故障分量序网图。根据单回线故障和跨线边界条件，列出方程组，利用解方程组法计算故障电流。仿真验证表明了故障分析结果的正确性。（3）根据不同电压等级双回线的新六序分量解耦方法，提出针对不同电压等级部分耦合输电线路的故障测距方法。对线路两端故障前后的电压电流突变量采样值解耦后，沿非耦合部分线路推算至耦合部分线路的两端电压电流，利用新的六序分量法完全解耦后，利用从两端计算出故障点处电压相等的性质,得出故障测距公式，从而进行故障测距。仿真证明该算法与故障点过渡电阻、故障类型以及系统的运行方式无关，具有良好应用前景。关键词：不同电压

7、等级输电线路；故障分析；系统阻抗修正；零序解耦；故障测距本文的研究工作由国家自然科学基金资助(项目编号51177066)。II上海交通大学硕士学位论文FaultAnalysisandFaultLocationForTransmissionLinesUnderDifferentVoltageLevelsABSTRACTAseconomicofChinadevelops,andthegridkeepsbuilding,theaircorridorismoreintense,thereforetransmissionlinesunderdif

8、ferentvoltagelevelsaremoreandmore.Butoperationmodesoftransmissionlinesunderdifferentvoltagelevelsarecom