一个无线的asic传感器在未接地的配电网络中定位接地故障概念的设计

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1、桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸第17页共17页一个无线的ASIC传感器在未接地的配电网络中定位接地故障概念的设计MikaelM.NordmanandTaneliKorhonen摘要本文提出了一种新的概念，利用简单的无线传感器在一个未接地的配电网络中进行检测和定位故障。提出这个概念是基于连接到接收和发出的电力线的不同馈线和分支机构的分布式无线传感器。这个传感器措施仅是目前阶段在导线上特有的，与其他传感器是不同步的，也不需要配置水平触发。概念的新颖主要是在故障检测和定位故障上应用了电力配电系统方面和贝叶斯概率理论。这个概念的可行

2、性和选择性，表现出了一些模拟科学计算机语言的电力系统环境。此外，新设计的无线专用集成电路传感器让故障管理概念成为现实。关键词专用集成电路；配电；电力系统通信；电力系统建模；电力系统监测；无线传感器1导言在电力高压配电系统中（例如20千伏），存在不同的方法来接地。在北欧国家（例如芬兰），中性接地一般难以实现。现行的故障主要是由电流流经地球电容的方式。在其他国家，尤其是在欧洲大陆，往往采用补偿方式（即通常所说的消弧线圈系统）。采用补偿的目的是要消除补偿系统连接地球电容平等电感以便实现中性方式。因此，接地故障电流相应减少。在这种情况下，电感

3、调谐到完全匹配系统的电容，故障电流将只包含一小部分有功部分。然而，在实践中，该网络是稍微抵于或略有过渡，一般在95％或105％之间。牢固接地分布网络已经被美国采用。在这些网络中，单相接地故障电流随故障定位和故障电阻而变化。最常见的故障类型在不接地中性配电网络系统中是单相接地故障。一般来说，故障是由变电站的继电保护来检测的，其中出错是由零序电流，中性电压，以及这些相移违反配置设置产生的。故障定位是由分裂馈电区域和通过测试的发生故障部分而定的。这是一项费时的工作，特别是开关和手动操作。为了尽量减少故障管理时间，可以安装远程可读故障指示。有

4、了这些，故障处可直接定位和可以迅速正确的切换开关。故障定位是至关重要的，因为短期中断的时间对用户来说是非常关键的。桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸第17页共17页最常见的故障指示是短路指示。早期的设计包括一个控制系统（用导体周围磁场强度来区分负载和短路）和一个显示系统。显示系统可以使用机械特性（例如，显示故障转子方向），基于液体基础上（红颜色的故障方向），或使用发光二极管（LED）。有些组合短路和接地故障指示也在早期的设计中提出。举一个例子，有一个发光二极管，显示方向短路和检测烧坏的金属周围的相位，形成目前的总电流，表明可能有

5、接地故障。在架空线路网络中，另一个原则也在使用，该指示是安装一些仪表在导体下面，用一个线圈来测量短路电流和磁场产生的零序电流，以确定接地故障。无线传感器是一个有希望替代这些传统的故障指示器的传感器。无线传感器是一种小型装置，包含四个主要组成部分：一个传感接口；一个微控制器处理测定量；一种短距离无线接口传送处理过的数据；一个电子器去管理消耗电功率传感器。引起注意的是无线传感器的构造的成本，安装无线传感器不需要任何布线，这意味着系统和安装成本低和投资支付在很短的时间内可以实现。第一部分介绍了一种新在未接地中性系统配电网络定位接地故障的概念

6、。故障定位的概念是基于两个部分：简单的无线传感器，利用概率的手段来测量线路电流在不同的网络分支机构和一个综合系统，，以确定故障位置使用的数据取自传感器。概念的可行性及其应对高阻接地故障的测试与模拟数据，反映出科学计算机语言的电力系统环是可用的工具箱。图.1未接地配电网络的接地故障桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸第17页共17页图2.图1的未接地网络接地故障的等效电路图第二部分介绍了设计一个简单的无线传感器的应用，专用集成电路（ASIC）。设计进行了优化的故障定位的概念，为最大限度地减少能量消耗。不同的设计考虑传感器结构，再加上

7、从几个模拟测试中得到结果。2中性未接地网络在电力配电网络的中性未接地系统，单相接地故障原因，目前大部分取决于相接地电容相线。当故障发生时，该网络成为不对称的电容故障，其相电流是流向如图1。应用戴维南的理论，该系统可以简化为等效图2，线阻抗被忽视，因为它们比总电容小很多（等于相电压）。故障电流可以得到如下：其中R是故障电阻和IC为故障电流时，故障电阻为0时.IC得到网络的频率在哪里和Ce是每个阶段的总电容。架空线，接地故障电流的零故障电阻可近似如下：其中U是在千伏线路电压，和L是在公里总长度的架空电缆在网络中的一部分。因此，在20千伏架

8、空未接地网络中，故障电流约为0.07A/公里。为了便于比较，在补偿网络中（如补偿线圈将设在平行于地球电容如图2），故障电流是小电阻故障（<10KW），约为10％的故障电流在未接地的网络中。而桂林电子科技大学毕业设计（论文