基于空間磁場(chǎng)波形特性的架空配電線路故障定位方法的研究.pdf

1、電力系統(tǒng)故障引起的計(jì)劃外斷電常常給人民生產(chǎn)生活帶來(lái)很多不便,有的甚至形成嚴(yán)重后果。統(tǒng)計(jì)資料顯示,配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的故障大多數(shù)是短路故障,而其中90％以上為單相接地短路故障。實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)短路故障的快速、準(zhǔn)確定位,不僅可以盡快修復(fù)線路,保證用戶可靠用電,還對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著十分重要的意義。本文提出了基于空間磁場(chǎng)波形特性的架空配電線路故障定位方法。
　　 為了給故障定位方法提供可靠、有效的判據(jù)。本文首先以麥克斯韋方程

2、組為基礎(chǔ),將大地視為完純導(dǎo)體的情況下,通過(guò)矢量磁位A(R,t)和標(biāo)量電位φ(R,t)計(jì)算出垂直電流在空間內(nèi)任意點(diǎn)產(chǎn)生的空間電場(chǎng)和磁場(chǎng)的時(shí)域和頻域的表達(dá)式。另外,通過(guò)法拉第電磁感應(yīng)定律,計(jì)算出直線電流在周圍的線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式。
　　 分析了架空配電線路在發(fā)生接地故障后,線路電流和入地電流產(chǎn)生的空間磁場(chǎng)方向特性,發(fā)現(xiàn)可以將垂直入地電流和它產(chǎn)生的空間磁場(chǎng)作為故障定位的監(jiān)測(cè)量。提出了基于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大電流故障指示器法和基于

3、到達(dá)時(shí)差的小電流故障定位法,并介紹了兩種方法的工作原理、適用范圍和可靠性。
　　 以天津某地區(qū)的10kV中低壓配電網(wǎng)為對(duì)象,使用ATP建立線路模型,對(duì)該線路進(jìn)行不同情況的短路故障仿真。比較了單相接地故障下線路中電流和空間磁場(chǎng)的變化。仿真了在同一故障點(diǎn),經(jīng)不同過(guò)渡阻抗的接地故障,對(duì)比了不同過(guò)渡阻抗下入地電流和空間磁場(chǎng)的變化情況。將本文提出的兩種故障定位方法,應(yīng)用于仿真模型中,驗(yàn)證了方法的有效性。
　　 總結(jié)了兩種故障定位方