諧振接地電網(wǎng)單相接地故障消弧及選線技術(shù)一體化研究.pdf

1、我國6～66kV電網(wǎng)多數(shù)采用小電流接地運行方式，而且隨著系統(tǒng)對地電容電流的日益增大，諧振接地電網(wǎng)所占的比重將越來越大。在諧振接地電網(wǎng)中，由于接地點的電容電流受到了消弧線圈感性電流的補(bǔ)償，使得這種接地方式具有提高供電可靠性等優(yōu)點。長期以來，如何優(yōu)化消弧線圈的補(bǔ)償性能引起人們的極大關(guān)注；而消弧線圈的補(bǔ)償作用使得本來就微弱的零序電流信號更加容易受到干擾，單相接地故障后的故障選線問題一直沒有得到很好的解決。本文重點研究解決消弧線圈補(bǔ)償性能的優(yōu)化

2、以及單相接地故障選線判據(jù)的有效性問題，并致力于二者的一體化研究。 在分析現(xiàn)有消弧線圈的優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，提出并設(shè)計了一種更加有利于消除電力系統(tǒng)各種接地電弧的消弧線圈結(jié)構(gòu)——主從式消弧線圈結(jié)構(gòu)。主從式消弧線圈由主消弧線圈和從消弧線圈構(gòu)成，主消弧線圈采用技術(shù)非常成熟的自動調(diào)匝式消弧線圈，可以實現(xiàn)預(yù)調(diào)節(jié)功能；從消弧線圈基于TCR技術(shù)，設(shè)計成由相應(yīng)晶閘管電子開關(guān)控制投切的多子電抗形式，各子電抗值按二進(jìn)制組合排列，起到故障發(fā)生后的隨調(diào)功能，

3、主、從消弧線圈配合完成預(yù)隨調(diào)的快速有效補(bǔ)償。 諧振接地電網(wǎng)中，由于接地點的電容電流受到消弧線圈的補(bǔ)償，使得信號更加微弱，從而對于系統(tǒng)中的各種干擾更加敏感。其中系統(tǒng)無故障狀態(tài)下的不平衡電流就是其中的一個干擾源，它改變了故障后零序電流的相位和幅值特征，運行實踐表明：它是影響諧振接地電網(wǎng)選線成功率的重要因素。本文指出CT不平衡電流的產(chǎn)生既可能由于系統(tǒng)三相對地電容不對稱引起，也可能由于三相CT參數(shù)不對稱引起；通過相量分析，本文給出了基于

4、有功分量選線判據(jù)的可信度與線路對地電容不平衡度、故障零序電壓以及線路阻尼率之間的定量關(guān)系；本文同時認(rèn)為，零序電流突變量法是解決該問題的有效方法。如果CT不平衡電流是由于三相CT參數(shù)的不對稱造成的，本文提出了一種利用線電壓相位作為基準(zhǔn)，將故障前后的電流信號相應(yīng)相減的方法來消除其對選線造成的不利影響。 使消弧線圈消弧補(bǔ)償與選線一體化并協(xié)調(diào)控制是諧振接地電網(wǎng)的發(fā)展方向。本文提出并具體闡述了零序電流突變量法在諧振接地電網(wǎng)中的運用原理，但

5、是當(dāng)發(fā)生間歇性電弧接地故障時，盲目的使用該選線方法將造成選線失效，本文提出了基于小波分析的零序電流突變量法，使得系統(tǒng)能夠自動識別故障類型，自適應(yīng)的采用不同的選線方法，從而提高了選線成功率。 確定各種選線方法的適用范圍，即有效域，是提高諧振接地電網(wǎng)選線成功率的重要措施。本文提出應(yīng)用粗糙集(RS)理論對故障樣本集進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)，確定各種選線方法的有效域。該方法以決策表為主要工具，對故障樣本數(shù)據(jù)的信號特征進(jìn)行離散化處理，對冗余