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xxxxxxxxx大学本科毕业设计（论文）开题报告题目6kv电网单相接地故障选线指导教师xxxx院（系、部）电气与控制工程学院专业班级电气xxxx班学号xxxxxxxxxx姓名xxxxxx日期xxxxxxxx一、选题的目的、意义和研究现状1.选题目的及意义电力系统可分为大电流接地系统（包括直接接地、经电抗接地和低阻接地）、小电流接地系统（包括高阻接地、消弧线圈接地和不接地）。我国3至66kv电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即小电流接地系统。在小电流接地系统中，单相接地是一种常见的故障。而这之中6kv配电线路在实际运行中，常采用中性点不接地的“三相三线”供电方式。由于长期处于露天之下运行，又具有点多、线长、面广等特点，经常发生单相接地故障，特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下，单相接地故障更是频繁发生。发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，系统可运行1到2小时。但是，若发生单相接地故障后电网长时间运行，会严重影响变电设备和配电网的安全经济运行。因此，研究出准确度高，可靠性强的电网单相接地故障选线方法具有非常重要的现实意义。2.研究现状6kv配电电网属于小电流接地系统，而小电流接地系统选线自动化的技术是从上世纪八十年代末才逐渐纳入学者们的研究范畴。大量的采用不同选线原理的保护装置被应用到小电流接地系统中，但是根据用户们的反映信息可以看到，选线的结果并不理想。而导致选线错误率高的原因有以下几点：一是小电流接地系统发生接地故障之后，故障电流数值小，电流互感器的测量误差大，且当系统的电容值打时，消弧线圈补偿的电感电流能够抵消一部分的电容电流，但是造成故障稳态电流特征不明显，使得选线困难。二是故障信号采集装置，也就是电流互感器工作时采集到的电流信号伴随大量噪声干扰使得信噪比较低。三是有些间歇性故障的波形杂乱无章，难以分辨。四是获取故障零序电流的零序电流过滤器本身就存在不平衡电流，因此当馈线距离短且负荷大时，不能直接根据从中提取的零序电流来进行故障选线。经过历史的发展，国内外采用的小电流接地选线方法有很多，总结起来有以下几种：绝缘检测法、有功电流接地保护法、功率方向接地保护法、暂态电流接地保护法、残流增量接地保护法、注入信号寻迹法以及基于小波分析的选线方法等。但是经过研究认证发现，这些方法都有一定的缺陷。而近些年来又出现了几种新的方法，总结起来有以下几种：智能法、S注入法、阻抗法、区段查找法和行波法等方法。其中阻抗法的原理是基于输电线为均匀线，也就是假设故障回路阻抗或电抗与测量得到的故障点的距离成正比。根据计算的信息来源不同可分为单端阻抗法与双端阻抗法。由于故障点过渡电阻、分布电容、线路不完全对称，以及电压、电流变换误差的影响，使阻抗法的测距误差远远不能满足实际使用的要求。而S注入法的原理则是系统发生故障时向系统注入一个特殊的电流信号，通过检测注入信号的路径和特征来实现测距，因此称为S注入法。它与阻抗法一样，都是通过电流电压计算测量点到故障点阻抗，它们的区别仅仅在于信号的检测方法上。为了解决故障测距的问题，许多学者引入了优化方法、卡尔曼滤波技术、概率和统计决策、模糊理论、分形分维分析、专家系统智能分析方法和手段。基于规则的人工神经网络和专家系统的发展为智能法测距提供了新的途径，但现在处于研发阶段。区段查找法是通过馈线终端检测各段开关处的电气量，进行故障查找的时间。此法的测距作用是有限的。而行波法则是利用高频故障暂态电流、电压的行波或断路器断开或者重合时产生的暂态信号等来间断盘多故障点的位置。二、研究方案及预期结果1、研究内容（1）首先对电网单相接地故障进行分析。其中，主要是包括对电网单相接地故障进行稳态分析以及暂态分析。通过对稳态过程下的中性点不接地、经消弧线圈接地以及经电阻接地以及暂态过程中的电感电流等部分进行考虑，可以作为选线的参考。（2）进行故障选线方法的确定。通过查找各种资料，首先先确定具体的选线方法有哪些，然后根据他们自己的优点与缺点，结合本装置所需要进行的选线任务来确定选线方法。（3）硬件系统的选取。其中包括CPU的选取，故障信号的采集模块，人机交互模块，抗干扰模块等部分。（4）软件系统的选取。对于选线装置的性能优劣主要从选线的实时性及选线结果的准确性两个方面衡量，为了保证所设计的选线装置的实时性，在装置的软件设计中初步选用实时性能优秀的嵌入式操作系统SC/Ⅱ，该系统不仅支持多任务同步运行，并且内核可实现可移植与剪裁的操作，使得基于此系统的嵌入式程序开发非常便捷。（5）根据每个模块的作用，设计出每个模块的流程图，确保整个装置的选线过程的合理运行。（6）装置设计完成2、研究目标通过分析6kv配电电网发生故障的常见原因，现阶段常用的一些小电流系统故障的选线方法，各种选线方法的优缺点，进行配电电网的故障暂态建模，单向接地故障简化的等值电路，单相接地故障的暂态机理，然后CPU的选取，故障选线系统硬件系统的选取，故障选线系统软件系统的选取，最终实现装置的完成三、研究进度第1至4周：毕业实习第5周：确定论文题目，搜集与设计项目相关的材料；书写开题报告；第6周至第8周：收集资料，制定总体方案，并与指导教师讨论；第9周：进行配电网故障稳态及暂态分析；第10周：简单熟悉几种选线方法；第11周：确定一种选线方法进行初步设计；第12周：选取系统软件；第13周：选取系统硬件；第14-15周：整理设计终稿；第16周：提交设计终稿，输出论文，准备答辩。四、主要参考文献1、李新,张煜,时振堂,李成刚.小电流接地故障暂态选线技术在炼化企业电网的应用[J].自动化与仪器仪表,2013,28(6):57-59.2、田书，何金朋，梅广勇.一种改进的配电网故障选线方法研究[J].电气应用，2012年09期.3、李斌，束洪春.基于瞬时实时功率和瞬时虚功率的谐振接地系统单相接地选线新方法[J].电工技术学报，2012年06期.4、吴文胜，聂一熊.基于模糊综合评价的小电流接地故障选线研究.电气技术，2013，4:11-15.5、樊淑娴，徐丙垠，张清周.注入方波信号的经消弧线圈接地系统故障选线方法[J].电力系统自动化，2012年04期.6、JordiC,LuisR,AntonioJO.Signalinjectionasafaultdetectiontechnique..Sensors.2011.7、郭清滔，吴田.小电流接地系统故障选线方法综述[J].电力系统保护与控制，2010,38（02）.8、孔瑞中，董新洲，毕见广.基于电流行波的小电流接地选线装置的试验.电力系统自动化，2006,30（5）：63-67.9、赵艳.基于小波分析的配电网故障选线方法研究[J].江西电力职业技术学院学报，2009年03期.10、毛鹏等.基于相关分析的故障选线方法.电网技术，2004.29（2）.11、王慧等.“S注入法”与选线定位.电力自动化设备，1999，19（3）：18-20.12、要焕月，曹梅月.谐振接地技术新发展.中国电力，2000，33（10）：55-57.80.13、齐郑，杨以涵.中性点非有效接地单项接地选线技术分析[J].电力系统自动化，2004，28（14）：1-5.14、张帆，潘贞存，张慧芬等.基于方向行波的小电流接地系统故障选线[J].中国电机工程学报，2007,27（34）.15、张庆超，杨金飞.基于两相电流变换的小电流接地系统故障选线新方法[J].电力系统自动化，2007,31（08）.五、指导教师意见指导教师签字：