【摘要】：隨著電網規(guī)模的不斷擴大,為了節(jié)約設備和線路走廊的投資成本,三端接線輸電線路逐漸成為11OkV輸電線路的主要接線方式,而如何實現三端接線輸電線路故障位置的準確定位,對于電網安全運行非常關鍵。從大量的實際運行經驗來看,目前主要的三端接線方式有三端均為電源型和一端為純負載兩端為電源接線形式。針對這兩種接線形式,本文通過理論分析和仿真技術,首先判斷故障點所在支路,然后分析故障支路的故障位置。以正序故障分量電流的概念為基礎,分析了三端線路T接位置兩個故障分量電流的相位關系;即如果出現區(qū)外故障,那么兩個故障分量電流的相位基本一致;如果出現區(qū)內故障,那么兩個故障分量電流的相位基本相反。針對三端電源型T接線路,通過建立故障分量等值電路模型,分析了不同支路故障時相關電流的相位及幅值特征,提出了適合該類型三端線路的故障支路識別方法。利用MATLAB/Simulink仿真軟件,在不同潮流條件下對故障支路識別方法進行了仿真驗證。針對一端負載型T接線路,分析不同支路故障中各個支路電流相位及幅值的特點,總結了故障電流波形“正向變化”和“反向變化”的規(guī)律,提出了一端負載型T接線路故障支路判別方法,在不同潮流條件下進行了仿真驗證。在明確了故障所在支路的情況下,以行波的折反射特點為基礎,分析了T接輸電線路行波的折反射規(guī)律,給出了確定故障點的方法,并進行了仿真驗證。依據故障分量電流確定故障支路、行波確定故障位置的方法,設計了滿足三端接線輸電線路的故障監(jiān)測設備,介紹了該設備的裝置組成、安裝措施及軟硬件配置要求。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM75
【圖文】：

單端故障測距技術：該技術只需要在輸電線路的一端設置監(jiān)測設備，如果輸電線逡逑路出現故障時，行波往返于母線和故障位置，經由監(jiān)測設備獲得的前后兩次行波波頭逡逑時間，便能夠得到故障位置和監(jiān)測位置的距離，原理如圖１．２所示。圖中令線路故障逡逑位置是Ａ點，監(jiān)測設備設置于母線的Ｍ處，如果故障位置的行波第一次傳送至監(jiān)測設逡逑備的時間是之后，經由母線和故障位置反射再次把行波信號傳送至監(jiān)測設備的時逡逑間是，波速是ｖ，那么故障位置和監(jiān)測設備之間的距離是逡逑尤＝（厶叫／２邋＝邋［（，２－，丨）．１，］／２。逡逑Ｍ邋：邐，邐Ｎ逡逑４邐逡逑，＾１邐Ｌｚｌ邐．逡逑４—邐邐？逡逑Ｌ逡逑圖１．２單端故障位置判斷技術示意圖逡逑４逡逑

兩端故障定位技術：該技術需要在輸電線路的兩端設置監(jiān)測設備，線路的長度己逡逑知，只是各自分析故障位置和監(jiān)測設備的行波波頭傳播時間，便能夠得到故障位置到逡逑輸電線路兩端的長度［１８］。如圖１．３所示，假設故障位置出現在輸電線路的Ａ點，監(jiān)測逡逑設備分別設置在母線Ｍ和Ｎ端，如果故障出現于＾時刻，令兩端母線采樣第一次故障逡逑行波時間依次是／Ｍ、／ｗ，是故障位置到母線Ｍ端與Ｎ端的長度，那么故障位置逡逑和兩監(jiān)測設備的長度依次是＝邋（＿Ｌ邋＋邋ｖ＊（／＾邋－／〃））／２與々＝（Ｚ－ｖ．（／＾邋—邋Ｇ））／２。逡逑Ｍ邐Ｎ逡逑邐＾邐逡逑？邐＾＾？逡逑４邐？逡逑Ｌ逡逑圖１．３兩端故障位置判斷示意圖逡逑和單端故障位置測距技術比較，該技術需要在輸電線路的兩端設置監(jiān)測設備，并逡逑且采樣必須同步進行，所以投資相對多一些，然而因為故障初始行波信號比較強，采逡逑樣容易實現，并且輸電線路的過渡電阻、系統(tǒng)結構和分布電容不會千擾設備分析工作，逡逑使得該技術可以準確判斷故障位置。隨著北斗技術和ＧＰＳ技術在電網的大量使用，保逡逑證了兩端故障位置判斷技術的同步采樣，消除了設備難以同步采樣的難題，于是該技逡逑術目前主要關注怎樣能夠進一步提高判斷故障行波的初始波頭。逡逑通過對比這三種技術

，ｚａ２，乙。和ＺＡＩ，邋ｚｉ２，邋ＺＡ。分別為兩端電源的正序、負序、零序阻ｚｉ２，ｚｉ（）為兩端輸電線路的正序、負序、零序阻抗。＆，＆為兩端電源的動勢，Ｆ為故障點（本文所討論的電勢￡、電壓［／、電流／等均為相量）。逡逑根據圖２．１中的參數，運用對稱分量法可以得到該系統(tǒng)的正序、負序、零序下圖２．２所示：逡逑＾邋ｊ１邋｜邋Ｆ邋＾￣＾ＺＬ＼＿＿�。摺丁瘧B(tài)—邐ａ＾Ｌ２邋Ｆ邋（ｌ：ＯｐＺ￡２邋｜逡逑①４邐ｊ邋，邐①４逡逑ｎ邐ｎ逡逑Ｔ邐Ｉ邐ｌ邐．逡逑ｎ邐？逡逑正序灥邐負序序網逡逑

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本文編號：2756335