4.3 仿真结果 19

结论 46

致谢 48

参考文献 49

1  绪论

1.1 研究背景和意义

在我国的电力系统中，电压等级在66kV以下、6kV以上的中低压配电网络，其中性点接地方式主要采用不接地方式、经高电阻接地方式和经消弧线圈接地方式。这样的系统一般称为小电流接地系统[1]，又称中性点非直接接地系统。电力系统的运行经验表明，在小电流接地系统中，单相接地故障绝大多数是瞬时性的，特别是对于架空线路，约有90%以上的故障都是瞬时性故障。瞬时性单相接地故障能迅速自动消除，在系统和用户几乎无感觉的情况下，接地电弧自动熄灭。即使是永久性单相接地故障，供电仍能保证线电压的对称性,且故障电流较小,不影响对负荷连续供电,故不必立即跳闸,规程规定可继续运行1～2h。但随着馈线的增多,电容电流也在增大,长时间运行就易使故障扩大成两点或多点接地短路,弧光接地还会引起全系统过电压,进而损坏设备,破坏系统安全运行,所以必须及时找到故障线路予以切除。

单相接地故障占小电流接地系统故障的80%以上,且此时稳态接地电流的幅值较小,谐振接地系统更是如此,所以给故障选线增加了不小的难度[2]。由于故障电流微弱、电弧不稳定和随机因素影响等原因，接地故障选线比较困难，一直缺乏可靠的故障选线方法和高准确度的小电流接地故障选线装置，至今许多变电站仍然使用人工拉路方法查找故障线路。随着人们对配电网自动化水平要求的提高，小电流接地故障自动选线问题更加突出，迫切需要从根本上予以解决。因此,采用规范的数学模型、一致的仿真参数,利用MATLAB程序作为仿真的统一平台,对小电流接地系统单相故障的各种选

线方法进行离线仿真,就具有一定的现实意义[3]。

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.2.1 国外研究概况

1.2.2 国内研究概况

1.3 论文的主要工作

论文主要分为以下几个部分：

第一部分，主要论述了小电流接地系统的主要特点，三种不同的中性点接地方式的情况下，单相接地故障的故障分析。分析了故障时的稳态量，分析了故障后的零序电流和零序电压产生过程。分析所得结论，也成为我们故障选线的依据，形成本文工作的理论基础。

第二部分，主要介绍了四种自动选线方法即零序电流比幅法、零序功率方向法、基于五次谐波分量的选线方法，以及注入信号法的基本原理。

第三部分，也是本文最重要的内容。在理论分析和阅读大量参考文献的基础上， 

应用MATLAB软件的Simulink仿真工具包，建立了一个小电流接地系统多回路仿真模型。采用相同的系统线路参数，对零序电流比幅法、零序功率方向法、五次谐波分量法、注入信号法四种方法进行了仿真分析。通过对不同长度线路故障、同一线路不同过渡电阻下故障的仿真波形进行比较，讨论分析不同中性点接地情况、不同长度线路、不同过渡电阻的情况，更适合哪一种选线方法。

第四部分是结论和展望。

2  小电流接地系统单相接地故障过程分析

2.1 电力系统各种接线方式介绍

电力系统中性点是指发电机或变压器三相绕组星形接线的公共连接点。因该点在系统正常对称运行时电位接近为零，故称之为中性点。所谓中性点的运行方式是指中性点的接地方式，即与大地的连接方式。它的接地方式是一个涉及短路电流大小、绝缘水平、供电可靠性、接地保护方式、对通信的干扰、系统接线方式等很多方面的问题。