中性点有效接地配电系统持续性和间歇性高阻接地故障检测算法研究

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随着配电网的快速发展，其接地方式已从传统的非有效接地转变为有效接地。本文根据高阻接地的特性，建立高阻接地故障模型；针对高阻接地故障时故障电流的非线性、谐波特性及间歇特性等特征，提出了新的检测算法及高阻接地检测方案。具体来说，本文主要完成了以下四个方面的工作：
　　1、在高阻接地故障检测的前期工作基础上，分析持续性高阻和间歇性高阻接地的故障特征，研究了高阻接地故障中的非线性、谐波特性及间歇特性；以此为基础，建立了两种类型高阻接地故障的时域仿真模型和ATP-EMTP模型。
　　2、通过建立物理系统来模拟实际高阻接地故障，提供故障数据样本。物理系统包括典型系统的搭建，故障电阻和电弧的设置与试验等。利用EMTP数字仿真手段模拟高阻接地故障，更广泛地获取不同类型的故障信息。仿真实验包括建立接地电弧模型，建立典型配电系统的EMTP仿真计算模型等。
　　3、针对持续性高阻接地故障的谐波特征，提出利用故障谐波特征的谐波检测算法。该算法仅利用电流谐波就可实现持续性高阻接地检测，通过对电流的故障分量进行谐波分析，计算分析三次谐波和基波的幅值和相位，并利用三次谐波和基波的幅值比和相位差进行故障检测。提出了基于故障谐波的算法原理和流程，在物理模拟系统中进行了谐波检测算法的验证，仿真结果表明了该算法的有效性。
　　4、针对间歇性高阻接地故障过程中的间歇特性，提出针对间隙性暂态导通的间歇性检测和暂态方向算法。该算法以希尔伯特变换的暂态功率方向为基础来辨识发生接地故障线路，同时可通过间歇性的检测来发现间歇性的接地故障。本方法有效的利用了暂态故障信息，其还可用于高压输电线路的高阻接地故障检测。运用物理模拟系统和 EMTP模型对暂态方向和间歇性检测算法进行了仿真验证，仿真验证的结果证明了该算法的有效性。
　　本文从物理模拟系统和 EMTP模拟两个方面对提出的高阻接地检测算法进行了验证，理论研究和试验结果表明所提出的故障检测方案是正确有效的。

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作者
周蓝波;
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作者单位

上海交通大学;

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授予单位上海交通大学;
学科电气工程
授予学位硕士
导师姓名邰能灵;
年度 2016
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类过电压保护装置;
关键词
高阻接地; 故障检测算法; 配电系统; 中性点有效接地;

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