基于空間磁場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)故障引起的計劃外斷電常常給人民生產(chǎn)生活帶來很多不便,有的甚至形成嚴重后果。統(tǒng)計資料顯示,配電網(wǎng)運行過程中的故障大多數(shù)是短路故障,而其中90％以上為單相接地短路故障。實現(xiàn)配電網(wǎng)短路故障的快速、準確定位,不僅可以盡快修復線路,保證用戶可靠用電,還對整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟運行有著十分重要的意義。本文提出了基于空間磁場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,將大地視為完純導體的情況下,通過矢量磁位A(R,t)和標量電位φ(R,t)計算出垂直電流在空間內(nèi)任意點產(chǎn)生的空間電場和磁場的時域和頻域的表達式。另外,通過法拉第電磁感應定律,計算出直線電流在周圍的線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的表達式。
　　 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)生的空間磁場作為故障定位的監(jiān)測量。提出了基于感應電動勢的大電流故障指示器法和基于

3、到達時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)為對象,使用ATP建立線路模型,對該線路進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的變化。仿真了在同一故障點,經(jīng)不同過渡阻抗的接地故障,對比了不同過渡阻抗下入地電流和空間磁場的變化情況。將本文提出的兩種故障定位方法,應用于仿真模型中,驗證了方法的有效性。
　　 總結(jié)了兩種故障定位方