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《電纜線路故障仿真與測距算法實現(xiàn)分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、電纜線路故障仿真與測距算法實現(xiàn)分析（國家電網(wǎng)杭州供電公司310000）摘要：如果想要測試結(jié)果的精確度很高,就必須要能準確的知道故障行波的再傳播過程中的時間及速度。因為故障波的頻率范圍很寬，這樣就導(dǎo)致不同頻率的波形傳播的熟讀也不一樣，這樣就為我們準確定位增加了難度，所以現(xiàn)在的重點在于選取合適的頻率區(qū)間來進行查找研究，但是如果頻率選的太小傳播的速度就很慢，若果選取的頻率區(qū)間太高傳播速度快了但是它的衰減量卻增加了。選取相對合適的頻率區(qū)間,使得各頻率分量在傳播過程中區(qū)別乂不大，這樣就為故障查找的準確性做了不少貢獻。關(guān)鍵字：電纜；線路故障；仿真；測
2、距算法1.單相接地故障仿真在電為系統(tǒng)中針對10kV-35kV之間的電力系統(tǒng)中，存在著多種多樣的中性點接地方式巧，一般情況下分為不接地、通過小電阻接地、經(jīng)消弧線圈接地、直接接地、等幾種類型。中性點的接地方式最主要的是影響到了故障暫態(tài)信息的傳播,所以必須要對其進行仔細的研究。如果中性點直接接地和經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)，故障暫態(tài)信息收到的影響不大，很直觀。因為產(chǎn)牛的故障電流較大，在傳播過程中很難消弱。但中性點不接地系統(tǒng)及經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的單相接地電流是比較小的,這樣就要考慮其攜帶的故障暫態(tài)信息能不能有效的傳播過來，或者說到達采集信號處時還能不能被識
3、別這是日后研巧的主流。2.故障點過渡電阻對行波的影響電繩線路發(fā)牛故障時，故障點如果存在過渡電阻，它的大小也會影響行波的特征因此要進行仿真分析。應(yīng)用電力系統(tǒng)故障分析的疊加原理可知，故障分量和正常分量會疊加到故障情況中。如圖2J所示,（a）、（b）、（c）分別為故障等值網(wǎng)絡(luò)、正常情況和故障分量王個不同故障情況的電路圖。我們想要通過這個來研究巧渡電阻民的值的變化對故障電流的大小W及行波的影響。為使研究能夠直觀有效,我們要對不同阻值的R,的故障波形進行仿真，這里選取電阻值分別為10&Omega^50Ω和500&0mega;,波形圖為2
4、-2與圖2-3所示，由圖可以看岀當(dāng)R較小吋仮射現(xiàn)象直觀，故障信息很容易找到。當(dāng)R增人過程中，故障電流幅值減小，高頻分量仍然是很直觀,但是當(dāng)R≥500&0mega；nj*,測距信息難以查找。圖2-4中性點接地不同電壓圖2-5中性點不接地不同電壓相角下的A相故障電流波形2.1故障瞬間電壓相角對行波的影響故障瞬間的電壓相角α也影響了Uf瞬時■值的大小，當(dāng)α很小吋'會導(dǎo)致故障電流和電壓幅值都很小。由于故障行波在被采集過程中本身的幅值就不高傳播過程又會有衰減，最終導(dǎo)致行波信號強度下降,當(dāng)被檢測到吋很弱旦對應(yīng)的波變換模極
5、大值也很小,所以此時想要用此方法識別就很困難了。如圖2-4圖2-5吋針對不同接地情況、不同電壓相角α下的A相短路接地故障電流進行仿真，選取3個有代表性的α為0°,45°,90°。分析后可知,α二90&de辭寸行波反射最明盤，當(dāng)恰好故障產(chǎn)生時α=O,此時不會有行波產(chǎn)生,這吋不能用行波法測故障。不過這種情況在絕大多數(shù)情況下吋不會發(fā)生的廠?般α低于10°的概率已經(jīng)是很小了，更不用說吋O°。正常情況下α大于10°^,對于故障點的
6、查找不會有很大的影響。現(xiàn)實中故障的發(fā)生多數(shù)由于α過人產(chǎn)生，因為人多數(shù)故障吋擊穿故障。1.故障電流行波的傳播特性行波在電纜中的傳播特性對于實現(xiàn)電力電雞故障的精確測距有著重要的意義，在上述理論分析過程中我們了解到了幾個重要因素，衰減常數(shù)、相位常數(shù)、相位速度，那么他們對故障行波的影響機理是怎樣的?他們又與頻率有什么樣的關(guān)系?我們在圖2?4和圖2?5分別給出電雞的各模量所對應(yīng)的衰減常數(shù)的頻率曲線和速度的頻率曲線。圖中共有6條線，其中a模是屏蔽層的零序模，即從三個電纜的屏蔽注入，經(jīng)大地構(gòu)成冋路;b模從中間電雞的屏蔽注入，分流至另外兩個電
7、纜屏蔽層:c模從邊電維的屏蔽注入.經(jīng)另一邊電纜的屏蔽層構(gòu)成回路;d模是從H個電纜的導(dǎo)體注入，經(jīng)相應(yīng)的屏蔽構(gòu)成冋路的零序模;e模從中間電纜的導(dǎo)體注入，分流至另外兩個電纜的導(dǎo)體:f模從一邊電纜的導(dǎo)體注入,經(jīng)另一邊的導(dǎo)體構(gòu)成回路。綜合兩圖可以看出a模衰減強度高，傳播速度低，因為大地給予的冋路阻抗太高導(dǎo)致。b模和c模在很人的頻率區(qū)間內(nèi)可以保證衰減常數(shù)保持不變，而口這個頻帶對于暫態(tài)響應(yīng)信號有很重要的意義,因此是很重要的研究對象。同時還可看出他們在200hz之后處于一個穩(wěn)定值，并且在高頻段衰減也弱。模d、e、f的速度在頻率非常高時接近電介質(zhì)中的自然速
8、度。從圖中發(fā)覺各模量之間有一個巧同點就是行波在低頻段的衰減系數(shù)比較小，傳播速度也較低，在頻率超過IORHZ后衰減為度同時增加了。在這些量中最主要的是對模d、e>f的研究，因為他們在故障測距中應(yīng)
