高壓輸電線路高阻接地故障檢測(cè)新方案研究

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1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文高壓輸電線路高阻接地故障檢測(cè)新方案研究姓名:劉艷敏申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師:邰能靈20090101上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要高壓輸電線路高阻接地故障檢測(cè)新方案研究摘要輸電線路故障不但會(huì)降低電網(wǎng)供電的可靠性,還會(huì)嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,造成重大損失。輸電線路接地短路時(shí),故障點(diǎn)附近的電壓急劇下降、電流急劇增大,故障特征明顯,常規(guī)保護(hù)能夠可靠檢測(cè)和處理;而輸電線路高阻接地故障時(shí),由于過渡電阻很大,引起的電壓、電流突變量很小,故障特征不明顯,從而增加了檢測(cè)的難度,常規(guī)保護(hù)可能無法正確動(dòng)作。隨著現(xiàn)代電網(wǎng)規(guī)模

2、的不斷擴(kuò)大,對(duì)故障檢測(cè)的快速性也提出更高要求,因此,探索檢測(cè)新方案,快速發(fā)現(xiàn)并消除高阻故障,具有重要的研究?jī)r(jià)值。小波變換具有良好的時(shí)頻局部化能力,能夠檢測(cè)信號(hào)的微弱變化;行波保護(hù)可以超高速動(dòng)作,不易受系統(tǒng)運(yùn)行方式、振蕩、電流互感器飽和等的影響,抗過渡電阻能力強(qiáng),適于檢測(cè)高阻故障。本文基于行波理論,利用小波分析,提出了一種高壓輸電線路高阻接地故障檢測(cè)新方案。利用小波變換提取故障電流行波,通過比較電壓、電流初始行波模極大值的極性關(guān)系,區(qū)分正、反方向故障;通過比較同一尺度的初始波頭時(shí)間或不同尺度初始波頭時(shí)間的比值,識(shí)別正方向區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。理論分析與ATP仿

3、真結(jié)果表明,該方法不僅反應(yīng)迅速,而且?guī)缀醪皇芄收衔恢?、故障類型、故障初相角和過渡電阻的影響,能夠快速、靈敏、有選擇性的檢測(cè)高阻接地故障。論文詳細(xì)分析了輸電線路直擊雷、感應(yīng)雷和單相接地故障的行波大小和波形,通過比較線模分量和地模分量的比值、波頭和波尾最大陡度第I頁上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要的比值以及比較發(fā)生前后電流變化量差值,區(qū)分非故障性雷擊(感應(yīng)雷、輕型直擊雷)與故障性雷擊(重型直擊雷)、單相接地故障。排除雷電干擾的影響,提高高阻接地故障檢測(cè)的可靠性。最后,論文對(duì)上述研究成果進(jìn)行了總結(jié),提出了研究工作存在的問題和進(jìn)一步研究的方向。關(guān)鍵詞:高阻接地故障

4、,行波,小波,雷電干擾,故障檢測(cè)第II頁上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTANOVELTECHNIQUEFORHIGH-IMPEDANCEGROUNDINGFAULTDETECTIONINHIGHVOLTAGETRANSMATIONLINEABSTRACTThetransmissionlinefaultswillnotonlyreducethereliabilityofpowersupply,butalsoseriouslyaffectthesafetyandstabilityofthegridoperation,resultinginpower

5、loss.Lowimpedancegroundfaultoftransmissionlinecanbereliablydetectedbytraditionalprotections,becauseitproduceslargefaultmutations.Buthighimpedancefaults(HIFs)alwayscannotbedetectablebyconventionalprotectionsasitiswithsmallcurrentchange.Therefore,theresearchonnewHIFdetectingscheme

6、isveryimportant.Wavelettransformhasgoodtime-frequencylocalizationcapabilitytodetectfaintchangesignals.Travelingwaveprotectionwhichcanmoveinultra-high-speed,hardlyaffectedbysystemoperationmode,oscillation,currenttransformersaturationandsoon,issuitableforhighimpedancefaultdetectio

7、n.Basedonthat,anewmethodfordetectinghighimpedancegroundingfaultsonhighvoltagetransmissionlineisproposed.Firstly,usingwavelettransformtoextracttheinitialfaultycurrenttravelingwave.Thenthedifferenceofwavefronttimeinthesamescaleandtheratioofwavefronttimeindifferentscalescanbeusedto

8、distinguishtheinternalfaultsandexternalfaultsin

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