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《基于電弧模型的小電流接地系統(tǒng)故障選線分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、l8內(nèi)蒙古電力技術2010年第28卷第3期g(＼監(jiān)dtJ-一監(jiān)dt=一}下(＼PoJ)’式中電弧電導；u～電弧電壓：一電弧電流：T一電弧時間常數(shù)：一電弧弧柱總功率損失，即電弧的散熱功圖2Mayr模型電壓波形率2滿洲里市某10kv線路仿真2．1仿真系統(tǒng)結構特點滿洲里市某10kV變電站系統(tǒng)．電源進線部分為35kV等值系統(tǒng)．經(jīng)2臺并聯(lián)降壓變壓器至l0kV線路10kV系統(tǒng)單母分段共5回出線，系統(tǒng)簡化圖見圖110kV出線特點是：出線長度均圖3純電阻模型電壓波形為短線路(小于10km)：出線均屬混搭線路(即電纜
2、出線與架空線相結合)．架空線線路使用不同型號．且長度均不相同L1L2圖4Mayr模型電流波形IJ5圖1系統(tǒng)簡化圖2．2用Mavr模型和純電阻仿真電弧設線路k發(fā)生了電弧故障．故障處到母線距離為3km用2種模型進行仿真，得到故障線路上的電弧電壓、電弧電流及電弧電阻波形圖見圖2一圖6(Mavr模型電弧長度選為12．5mm，純電阻阻值為圖5純電阻模型電流波形85Q)。2種模型的波形分析和比較結果如下：(1)在O．1s故障初始瞬間．Mayr電弧電流波形有明顯的震蕩過程．電流峰值很大．但電弧電壓震蕩很?。畮缀鯙?/p>
3、零說明此時電弧還沒有燃起，電弧電阻也近似為零。而純電阻表示的電弧的電壓、電流此時則同時變得很大(2)經(jīng)過很短時間后．純電阻電弧的電流、電壓波形進入穩(wěn)態(tài)．波形為很平滑的正弦波．兩者的相位完全相同而Mavr模型的暫態(tài)過程則相對較長一圖6Mayr電弧的電阻波形2010年第28卷第3期內(nèi)蒙古電力技術l9些．進入穩(wěn)態(tài)后．電弧電壓遠遠小于線路額定電壓的于正交小波，具有良好的頻域特性，且分頻效果好，5％．波形近似于馬鞍形．電流穩(wěn)定在20A左右，近具有很好的計算速度因此．本文采用db5對信號進似于正弦波，但兩者都有
4、震蕩：電流在零點時，電壓行小波分解．采樣頻率采用10kHz達到峰值．且電流電壓相位不同．電壓滯后于電流。使用的選線方法是：基于小波變換的模極大值(3)Mavr電弧電流的零點并不是某1個瞬間，的零模電流比幅比相法因為故障線路的電流幅值而是在某1段時間內(nèi)這是因為在電流自然過零前比所有非故障線路的大．因此可以先選出零模電流后一段時間內(nèi)．弧隙電阻變得相當大．以致成為限制幅值排前3位的線路．作為候選故障線路：然后再對電流值的主要因素整個這1段時間就稱為電流“零它們的原始信號進行小波分解：之后對它們的相位休”的
5、時間l5l：但電阻表示的電弧沒有此特點。進行比較．與其他2條線路相位相反的線路即為故(4)Mayr電弧電阻波形近似于脈沖樣波。在障線路下面通過2個典型算例對選線方法進行驗電弧電流到達零點之前．電弧電阻很?。陔娏鞯竭_證。零點時．阻值最大，最大值不是1個固定不變的值。3．1仿真算例l經(jīng)過多個仿真．可以看出故障點發(fā)生在不同位置時．線路k在0．1S時發(fā)生L．相故障，此時相電壓阻值的最大值也會不同電壓到達零點時．電弧暫時為0．故障點距母線3km熄滅。用純電阻表示的電弧由于阻值穩(wěn)定，所以不隨幅值排前3位的線路
6、【J2、L4、k的零模電流的原電壓的變化而變化始波形經(jīng)db5小波變換后．d5層的波形如圖7所f5)另外還使用了不同的電弧長度對Mayr電不弧模型的參數(shù)重新設置．并進行了大量仿真表明在電弧長度小于15mm時．電弧電壓、電流波形與圖2一圖6類似：但當電弧長度大于15mm時，電壓、電流波形將不再具有以上特征而用純電阻時．則無法改變電弧的長度．只能改變阻值通過以上分析可以得出．利用Mavr電弧模型進行仿真時．故障現(xiàn)象比用純電阻表示的電弧與理論分析更吻合．且由于所仿對象為線一纜混搭結構出線．電纜的對地分布電容
7、值較高．出線發(fā)生單相接地故障后．電纜線路暫態(tài)過程尤為明顯(如圖4所示)。暫態(tài)電容電流較大．呈現(xiàn)出與純架空線路配電網(wǎng)不同的特征．并且波形中含有更豐富的故障暫態(tài)信息．尤其是故障初瞬間．故障波形很復雜．可以提取有用圖7、L4、L5的零模電流的原始波形經(jīng)db5小波變換后d5層的波形的信息．進行小電流接地系統(tǒng)電弧故障的選線研究。由圖7可以看出．k的系數(shù)最大，且相位和其3電弧故障選線方法他2條線路相反由此判斷，k為故障線路。3．2仿真算例2由于三相系統(tǒng)各相線路之間存在電磁耦合．直線路L4在0．105S時發(fā)生L相
8、故障，此時相電接在相域分析單相接地故障的暫態(tài)過程比較困難，壓為峰值．故障點距母線1．925km因此本文運用相模變換．把具有耦合關系的a，b，c幅值排前3位的線路L，、L2、L4的零模電流原始三相量空間變換成各自獨立的、無耦合的0，，模波形經(jīng)db5小波變換后．d5層的波形如圖8所示。量空間．且主要研究的是零模分量。由圖8可以看出，L4的系數(shù)最大，且相位與其小波分析具有不同分辨尺度的可調時頻窗．在他2條線路相反由此判斷，k為故障線路。時、頻域同時具有局部化能力．可以將信號
