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1、毕业设计内容和要求p理解配电网的中性点接地方式和它们各自的特点，以及消弧线圈的工作原理、作用和特点p熟悉预调式消弧线圈接地电网中稳态零序电流的分布和特点p熟悉小电流接地选线的各种原理，并提出适合于预调式消弧线圈接地电网中稳态零序电流分布特点的选线算法p用由MATLAB软件工具搭建预调式消弧线圈接地电网仿真产生的零序电流信号，来验证自己分析和设计的准确性p撰写论文1论文的结构和内容1.绪论2.中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障分析3.选线原理综述4.基于MATLAB的谐振接地系统单相接地故障仿真5.总结与展望6.致谢7.翻译部分2第一章绪论中性点不接地小电流接地系统中性点经消弧线圈接地中性点经
2、大电阻接地特点：单相接地电弧能够瞬间自行熄灭，供电的可靠性好，但是安全性差中性点直接接地大电流接地系统中性点经小电阻接地特点：需要断路器遮断单相接地故障，而且供电的安全性很高，但是供电的可靠性差3第一章绪论预调式消弧线圈：是针对于感抗调节慢的自动调谐消弧线圈。在接地故障发生前，调整消弧线圈靠近谐振点运行，在此条件下为使中性点的位移电压不大于15%额定电压，中性点将出现很高电位。串接阻尼电阻是为了限制中性点的高电位。随调式消弧线圈：是针对于感抗调节快的自动调谐消弧线圈。在电网正常运行时，将消弧线圈的感抗值调节至远离线路对地容抗值，消弧线圈远离谐振点运行，中性点电位很低，无需再串接阻尼电阻。4消弧
3、线圈的分类和工作原理第一章绪论选线保护的概念：选线保护是针对非有效接地电网单相接地故障，通过某种技术和装置自动地从连接在同一母线的多条线路中识别出发生故障的线路，并给出判断结果的功能。选线保护的难点：p故障信号微弱p随机因素影响的不确定p干扰大、信噪比小p稳定故障电弧的影响5第二章中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障分析6第二章中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障分析7变压器中性点经消弧线圈接地电网单向漏电故障等效电路第二章中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障分析正常运行时，各相电压对称，中性点O对地电压为零，消弧线圈L中没有电流流过。发生单相接地故障后，对于非故障相来说，其电容电流的大小和分
4、布与中性点不接地系统是一样的，仍有。与中性点不接地系统的不同在于，在接地电感L处增加了一个电感电流：从接地点流回的总电流为：由于和相差180o，因此，将因消弧线圈的补偿而减小。8第二章中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障分析对于消弧线圈的选取，电网运行中有补偿度P的概念：(1)完全补偿(P=0)，电流谐振回路刚好在谐振点运行，电容电流与电感电流完全抵消。但电网在此种方式下运行会产生谐振过电压，因此在实际应用中不采取完全补偿方式。(2)欠补偿(P0)，发生单相接地故障时，接地电流为感性，因为不会引起谐振过电压，所以获得广泛应用。9第三章选线原理综述基于故障信息稳态选线法p零序电流比幅法p零序电流
5、比相法p群体比幅比相法p五次谐波分量法p负序电流法p有功分量法p能量函数法10第三章选线原理综述基于故障信息暂态选线法p首半波法p小波分析法p暂态能量法其它方法p拉线法p注入信号法11第三章选线原理综述五次谐波分量法判断依据：中性点经消弧线圈接地系统中的消弧线圈参数是按照基波整定的，即有和，消弧线圈对五次谐波的补偿作用仅相当于基波时的125，所以可忽略消弧线圈对五次谐波产生的补偿效果，因此零序电流五次谐波分量在中性点经消弧线圈接地系统中有着与中性点不接地系统中零序电流基波无功分量相同的特点，再利用前述原理，即可解决中性点经消弧线圈接地系统的选线问题。整体评价：由于五次谐波在零序电流中的整体含量
6、较小，会受到CT不平衡电流和过渡电阻的影响，而且电网中存在整流设备等谐波源，在故障时故障线路和非故障线路都向系统送出谐波电流，这样就有可能造成误判。12第三章选线原理综述注入信号法判断依据：外部注入信号法和前述的利用故障线路的本身信息进行选线是截然不同的，它是通过电压互感器的二次侧向一次侧注入某一频率的信号，通过检测返回来的信号来判断故障线路，这种方法不依赖于故障本身的微弱信号，而是主动地注入一个选线信号，思路上是先进的。根据注入信号的种类又可将其分为注入单频信号法和注入变频信号法。整体评价：第一、注入信号的功率不够大，变换到高压侧的注入信号非常微弱，很难准确测量；第二、非故障线路中也会有注入
7、频率的对地充电电流，在故障电阻较大情况下，故障线路与非故障线路上的信号差异不明显；第三、需要附加信号装置，实现困难，可靠性差。13第三章选线原理综述有功分量法判断依据：对于中性点经消弧线圈接地系统，消弧线圈不能补偿零序电流有功分量，基于以上前提条件，有功分量法的基本原理是：提取各条线路的零序有功分量，非故障线路的零序有功分量方向由母线流向线路，大小等于线路本身的有功损耗电流值；故障线路的零序有功分量方向由线路流向母线，大小等于非故障线路的零序有功分量和消弧线圈的零序有功分量之和。利用零序有功分量的相对大小和相位关系就可以确定故障线路。整体评价：有功分量法的故障信息同样是不够突出。受CT不平衡、
8、线路长短、过渡电阻大小的影响也较大。并且，由于三相电容平衡引起“虚假有功电流分量”对有功分量算法的影响较大。14第三章选线原理综述能量函数法判断依据：对系统故障后的全部过程均以能量观点来解释。定义线路零序电压与零序电流乘积的积分为能量函数：故障前的零序电流和零序电压都是零，所以故障前所有线路的能量为零。故障后故障线路的能量恒小于零，而健全线路的能量恒大于零，且故障线路能量幅值等于所有健全线路和消弧线圈之和。该能量函数本质上是瞬时功率的累积，有功分量的积分呈发散状。据此可以判断出故障线路。整体评价：由于接地电流中有功分量较小，且积分函数易将一些固定误差累积，因此该方法的实际效果有待观察。15第四
9、章基于MATLAB的谐振接地系统单相接地故障仿真16基于MATLAB的仿真模型第四章基于MATLAB的谐振接地系统单相接地故障仿真配电网四回路line1、line2、line3和line4的长度分别为8km、10km、14km和18km；配电网相电压设置为35kV；电源频率设置为50Hz；接地电阻R设置为100。参数选用如下：正序电阻R1=0.45km，零序电阻R0=0.70km正序电感L1=1.2110-3Hkm，零序电感L0=5.4710-3Hkm正序电容C1=3.9710-8Fkm，零序电容C0=2.1310-8Fkm此系统的单相接地的总电容电流为：3250351033.9710-850
10、=65.45A消弧线圈采用过补偿方式，补偿度P选择为5%10%，这里选择10%，则=（1+10%）=71.00A由可知，=1.5699H消弧线圈选取与电阻并联方式有功损耗约为其补偿容量的1.5%2.0%，即=1.5%2%，本文选取2.0%，则RL=2.4647104。17架空线的参数设置第四章基于MATLAB的谐振接地系统单相接地故障仿真18故障线路line4的零序电流波形非故障线路line3的零序电流波形五次谐波分量法第四章基于MATLAB的谐振接地系统单相接地故障仿真19非故障线路line3的零序电流的五次谐波波形故障线路line4的零序电流的五次谐波波形五次谐波分量法（架空线路）接地电阻
11、为100第四章基于MATLAB的谐振接地系统单相接地故障仿真20非故障线路line3的零序电流的五次谐波波形故障线路line4的零序电流的五次谐波波形五次谐波分量法（架空线路）接地电阻为1000第四章基于MATLAB的谐振接地系统单相接地故障仿真21非故障线路line3的零序电流的五次谐波波形故障线路line4的零序电流的五次谐波波形五次谐波分量法（电缆线路）第四章基于MATLAB的谐振接地系统单相接地故障仿真22注入信号法的仿真模型第四章基于MATLAB的谐振接地系统单相接地故障仿真23非故障线路line3的A相相电流波形故障线路line4的A相相电流波形注入信号法（架空线路）第四章基于MA
12、TLAB的谐振接地系统单相接地故障仿真24非故障线路line3的A相相电流波形故障线路line4的A相相电流波形注入信号法（电缆线路）第四章基于MATLAB的谐振接地系统单相接地故障仿真25非故障线路line3的有功功率波形故障线路line4的有功功率波形有功分量法（架空线路）第四章基于MATLAB的谐振接地系统单相接地故障仿真26非故障线路line3的有功功率波形故障线路line4的有功功率波形有功分量法（电缆线路）第四章基于MATLAB的谐振接地系统单相接地故障仿真27能量函数法（架空线路）非故障线路line3的能量波形故障线路line4的能量波形第四章基于MATLAB的谐振接地系统单相接
13、地故障仿真28能量函数法（电缆线路）非故障线路line3的能量波形故障线路line4的能量波形第五章总结与展望对于本文的仿真部分均达到了预期的效果。但是，这其中也存在着相应的问题。（1）我们所建立的仿真模型是简化的理想模型。在实际的配电网络中，变电站的馈线要远多于四条馈线，而且馈线也多为架空线和电缆线的混合线路。（2）没有考虑到实际中小电流信号的检测问题，但是小电流信号的检测是一个难题，特别是暂态信号的检测。（3）没有考虑到外界的干扰因素。接地故障的模拟也并不像仿真时那样简单。对于以上所述的各种选线原理，每一种选线原理都有其运用的局限性。仅仅使用单一的选线原理作为判据，很难满足现实中的故障选线要求。随着计算机技术和电子技术，以及智能控制技术的发展，人们又提出采用综合法，智能法来进行故障选线。随着人工神经网络，模糊控制，拓扑形象学，可拓扑理论，粗糙集理论的大量应用，智能化选线也有了进一步的提高。29致谢非常感谢各位老师的指导！30
