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基于故障放大法的直流系统绝缘监测装置的研究

基于故障放大法的直流系统绝缘监测装置的研究

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作者：杨圣强东北电力大学

学位级别：硕士

在电厂和变电站中直流系统是电力系统中非常重要的辅佐电源，其可靠性直接影响到整个电力系统的安全运行，而直流接地是直流系统常见的故障之一，当发生一点接地时并不会立刻对系统造成大重大影响，但当发生两点或多点同时接地时将会对... 详细信息

在电厂和变电站中直流系统是电力系统中非常重要的辅佐电源，其可靠性直接影响到整个电力系统的安全运行，而直流接地是直流系统常见的故障之一，当发生一点接地时并不会立刻对系统造成大重大影响，但当发生两点或多点同时接地时将会对系统的运行造成危害，因此，当一点接地时，不允许直流系统长期运行，所以对系统进行实时在线监测是十分必要的。首先本文对已有的几种直流系统绝缘检测方法进行了介绍，叙述了其检测原理并对其优缺点进行分析。针对已有方法受环境影响大、检测范围有限以及灵敏度低等问题，提出采用故障放大的方法设计了一种新型的绝缘监测装置，在保证系统安全工作的前提下通过控制开关向系统投入检测电阻，通过电流传感器完成数据的采集，利用CAN总线进行通讯把采集的数据传送给主机，由主机来计算系统绝缘电阻值从而判断系统的绝缘状况。其次介绍了系统的设计方案，从硬件和软件两个方面详细介绍了该装置的研制方法，硬件部分主要分为主控制模块和传感器采集模块，都采用了单片机C8051F040作为核心处理器，其处理能力强，运行速度快，传感器采集模块采用的是自行设计的漏电流传感器对漏电流进行采集。软件部分使用C语言进行编程实现。最后，根据系统的要求完成了上位机显示界面的设计。给出了装置主要测试电路和软件程序流程图。通过实验及现场运行证明了该装置能够准确的监测系统的绝缘状况，灵敏度高，适合电厂和变电站的直流系统绝缘在线监测。

关键词：直流系统绝缘电阻投切接地故障直流母线

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新型配电网单相接地故障定位系统的研究及实现

新型配电网单相接地故障定位系统的研究及实现

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作者：徐诚华北电力大学

学位级别：硕士

我国配电网线路长,分支多,接线错综复杂,线路故障频发。就目前应用来看,以故障指示器为基础的故障定位系统能够实现故障的快速定位,且自动化程度较高,但是,故障指示器在配电网单相接地故障时因特征电流较小难以检测,拒动的情况时有发生... 详细信息

我国配电网线路长,分支多,接线错综复杂,线路故障频发。就目前应用来看,以故障指示器为基础的故障定位系统能够实现故障的快速定位,且自动化程度较高,但是,故障指示器在配电网单相接地故障时因特征电流较小难以检测,拒动的情况时有发生。因此,本文从提高故障指示器正确率角度出发,提出一种新型的配电网故障定位方法,这种方法能够有效的提高故障指示的正确性。另外本文利用MATLAB对其故障相判断、投切相选择、自启动判据以及灵敏度影响因素进行分析研究,增加了其灵敏度和抗干扰能力。本文以STM32F103BVT6型号单片机为主控制芯片,对新型的配电网故障定位方法的控制系统进行设计。主要设计数据采集、人机接口、电源转换、串口通信等电路,并提出几点设计过程中的抗干扰措施,以尽量减少由于控制装置硬件的问题对故障定位的影响。最后,利用动态模拟试验对实际研发的装置进行进一步测试,主要对其功能逻辑、系统特征波形、故障指示器正确率进行测试,其结果表明,研发的装置能够准确判断接地故障并定位;接着,在云南曲靖供电局沿江线进行“10k V配电线路人工单相接地故障试验”,此种方法相比传统的暂态法故障指示器正确率高出了30.23%,误动率降低9.80%,试验结果表明这种新型配电网故障定位方法具有很好的实际应用效果。

关键词：配电网接地故障定位电阻投切控制系统开发试验验证

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信号源法的配电网单相接地故障检测与定位研究

信号源法的配电网单相接地故障检测与定位研究

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作者：代云洪昆明理工大学

学位级别：硕士

配电网处于电力系统的末端,具有覆盖面广、分支多、接线复杂的特点,极易引起故障。在配电网的故障中,单相接地故障占全部故障的60%～85%。对于配电网的单相接地故障,目前还没有完善的检测定位方法。虽然科技人员对小电流接地系统故障的... 详细信息

配电网处于电力系统的末端,具有覆盖面广、分支多、接线复杂的特点,极易引起故障。在配电网的故障中,单相接地故障占全部故障的60%～85%。对于配电网的单相接地故障,目前还没有完善的检测定位方法。虽然科技人员对小电流接地系统故障的检测定位进行了深入的研究,并取得了较好的成果。但是配电网单相接地故障的检测定位技术还没有较大突破,各种方法均存在缺陷,还没有一种全面完善的检测定位方法。在众多检测定位方法中,作为信号源法的“中值电阻投切法”检测定位故障的正确率较高。为改善中值电阻投切法的应用效果,本文的主要研究内容如下：(1)为避免必须经接地变压器引出中性点才能接入中值电阻信号源投切装置,改进方法是将其直接接到变电站10kV母线或10kV出线。(2)为提高检测灵敏度,提高电阻投切过程中检测信号的强度,改进方法是投切接地相的超前相开关。(3)为进一步提高检测灵敏度,同时抑制检测信号的幅值,避免引起对电力系统的不良影响,电阻投入时,电流幅值增幅控制为40A为宜,改进方法是将投切的电阻设计为50～250Ω多档位可调节。(4)利用Matlab/Simulik电力系统仿真分析和配电网动态物理模型仿真分析,结合改进的中值电阻信号源投切装置,对昆明供电局呈贡分局110kV洛羊变电站10kV石龙湖线和曲靖供电局城南110kV城南变10kV沿江线,进行“10kV配电线路人工单相接地故障试验”。模拟仿真和现场实测数据的对比研究表明,改进的中值电阻投切法检测灵敏度整体提高10%～30%;故障检测时间为常规方法的1/2,检测时间<10s。

关键词：配电网单相接地电阻投切信号注入故障定位仿真分析接地试验

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改进的小电流系统单相接地故障的检测定位方法

改进的小电流系统单相接地故障的检测定位方法

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物联网与电力新技术——2014年云南电力技术论坛

作者：梁仕斌吴军汝田庆生代云洪云南电网电力研究院华北电力大学云南电网公司研究生工作站昆明理工大学

小电流接地系统的单相接地故障是配电网的主要故障形式,还没有完善的检测定位方法,准确的故障检测和定位也是智能配电网发展的前提和基础。针对目前应用较广的"中值电阻投入法"存在的不足进行分析,提出了改进方法。通过仿真分析和实际... 详细信息

小电流接地系统的单相接地故障是配电网的主要故障形式,还没有完善的检测定位方法,准确的故障检测和定位也是智能配电网发展的前提和基础。针对目前应用较广的"中值电阻投入法"存在的不足进行分析,提出了改进方法。通过仿真分析和实际线路现场试验,表明改进方法效果良好,检测定位装置的安装方式灵活,检测灵敏度和正确率明显提高。

关键词：小电流接地单相接地电阻投切故障定位消弧线圈信号注入

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