EDN China > 技术文章 > 模拟设计 > 正文
?

(多图) 新型小电流接地故障选线装置的设计

2008年10月17日 ?? 收藏0

  2.5采集板的实验验证

  为了验证采样及处理单元工作的正确性,并可用于故障选线装置中,完成了以下实验。试验用信号由信号发生器产生:电平为-1 V~+1 V,频率分别为50 Hz和200 Hz的正弦信号。

  试验中,用DSP的XF引脚产生A/D采样时钟信号,其采样频率由DSP的内部定时器设定,为1.6 kHz。对于200 Hz的输入信号,在一个周期采样8点;对于50 Hz的输入信号,在一个周期采样32点。采样数据先保存在DSP的内部RAM中,然后由工控机通过ISA总线读进来,并以文件的形式保存到硬盘上,最后用MATLAB将波形显示出来,如图4(a)和图4(b)。

用MATLAB将波形显示出来

  从这两个图可以看出,采样恢复波形与原始波形相吻合,而且很光滑。通过以上试验可以肯定,本采样及处理单元的设计是成功的。??

  3装置实现的主要功能及特点

  1) 正常情况下装置实时监视零序电压(U0)的变化量,对采样数据不做任何分析。发生单相接地故障时,监视程序发命令,通过硬件触发装置,装置随即保存当前数据窗中的数据,将采集到的数据下载到计算机的硬盘上并启动选线算法,给出选线结果。

  2) 故障选相。如果电压最低相相电压小于K倍额定相电压,则电压最低相为接地相;如果三相电压都大于K倍额定相电压,则电压最高相的下一相为接地相;在实际的故障相判定中K值应小于0.823。中性点经消弧线圈接地系统判别故障相的方法与中性点不接地系统相似,将上述方法中的“下一相”改为“上一相”即可[14]。

  3) 判定故障线,发出选线信号或跳闸。如果采用暂态法无法判定故障,则启动稳态法进行计算:对采样值进行FFT分解,按基波或5次谐波排队(对于NUS和NRS采用基波,对于NES采用谐波),取幅值最大的前三个进行比相,若某个与另外两个方向相反,则判断该线路接地,否则,为母线接地。

  4) 每块数据采集板能对12条线路同时进行监视。??

  4结论

  小电流接地系统发生单相接地时,故障电流暂态分量的频率、幅值、相位等参数与故障特性有清晰的相关性,接地电容电流的暂态分量往往比其稳态值大几倍到几十倍,本装置采用能对突变的、微弱的非平稳故障信号进行精确处理的小波分析理论的选线算法进行选线很好地解决了传统选线方法利用稳态信息进行选线准确率低的问题,此外由于故障选线装置要同时监视多条线路并采集多路电量信息,数据分析处理任务繁重。数字信号处理芯片(DSP)具有快速运算能力和强大的数据处理能力,可以为故障选线的实现提供强大的硬件支持。为此,利用DSP构成实时多通道同步数据采集系统以保证多路信号测量的同步性、实时性和精度。实现的装置能够满足实际运行的需要。

  参考文献

  [1]李润先, 等(LI Runxian, et al).中压电网系统接地实用技术(Grounding? Operative Technology of Mediumvoltage Network)[M].北京:中国电力出版社(Beijing:China Electric Power? Press),2002.

  [2]曾祥君,等(ZENG Xiangjun).基于注入变频信号法的经消弧线圈接地系统控制与保护新方法(New Methods for Control and Protection Relay in a Compensated Medium Voltage Distribution Network Based on Injecting Various Frequency Current)[J].中国电机工程学报(Proceedings of the CSEE),2000,20(1):29-32.

  [3]肖白,束洪春,高峰(XIAO Bai, SHU Hong?瞔hun, GAO Feng).小电流接地系统单相接地故障选线方法综述(Summarization of Fault Line Selection on Small Current Grounding Power System)[J].继电器(Relay),2001,29(4):16-20.

  [4]肖朋,杨以涵(XIAO Peng,YANG Yihan).基于小波分析的小电流接地系统单相接地故障选线的研究(硕士学位论文)(Nondirectground System Single Line?瞭o?瞖arth Fault Location with Wavelets Analyisis Method, Thesis)[D].北京:华北电力大学(Beijing: North China Electric Power University),2000.12-15.

  [5]程正兴(CHENG Zheng?瞲ing).小波分析算法与应用(Arithmetic and Application of Wavelet Analysis)[M].西安:西安交通大学出版社(Xi′an:Xi′an Jiaotong? University Press),1998.

  [6]杨福生(YANG Fu?瞫heng).小波变换的工程分析与应用(Project Analysis and Application of Wavelet Transform)[M].北京:科学出版社(Beijing:Science Press),1999.

  [7]卢继平,赵有铖,王坚,等(LU Ji?瞤ing,ZHAO You?瞔heng,WANG Jian, et al).基于小波变换的小电流接地系统故障选线新方法(Fault Line Selection on Indirectly? Grounding Power System Using Wavelet Transform)[A].第19届电力系统自动化专业高校年会(Proceedings of the 19th CUS-EPSA)[C].2003.

  [8]杨保初(YANG Baochu).高电压技术(High Voltage Technology)[M]. 重庆:重庆大学出版社(Chongqing:Chongqing University Press),2002.160-165.

  [9]Angrisani L,Daponte P D,Apuzzo M,et al.A Measurement Method Based on the Wavelet? Transform for Power Quality Analysis[J].IEEE Trans on Power Delivery,1998,13(4):990-998.

  [10]汪廷世,熊正明,等(WANG Ting?瞫hi, XIONG Zheng?瞞ing,et al).WBVI121高速宽带跟踪型电量隔离传感器原理及其应用(The Principium of WBV/I 121 Electrical Isolation Sensor with High?睸peed Wide Band Track and Its Application)[J]. 传感器研究与开发(Study and Developing of Transducer),2002,21(3):18-20.

  [11]袁春,袁国洲,等(YUAN Chun,YUAN Guozhou,et al).DSP与MAX125/126在电力参数测量中的应用(Application of DSP and MAX125/126 on Measuring? Power Parameters)[J].电脑与信息技术(Computer and Information Technic),2001,9(1):41-43.

  [12]MAXIM Data Sheet of MAX125, 1997/12[Z].

  [13]Texas Instruments ( TI ), TMS320VC5402 Fixed?瞤oint Digital Signal Processor[Z]. 1999.

  [14]瞿敏,张炳达,刘长胜(QU Min,ZHANG Bingda, LIU Changsheng).基于S注入法的小电流系统消谐与选线一体化方案研究(Resonance Elimination and Fault Line Selection of Indirectly Grounding Power System Using“S Injection Method”)[J].现代电力(Modern Electric Power),2003,(4):35-39.


上一页123下一页
?? ?? ??


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友
?? ??

接地故障? 小波分析? 配电系统?

相关文章

我来评论
美国的游客
美国的游客 ??? (您将以游客身份发表,请登录 | 注册)
?
有问题请反馈