[01391575]辽宁省农村配电网小电流接地选线方法的研究与应用

小电流接地方式主要有三种：中性点不接地、中性点经消弧线圈接地或中性点经消弧线圈并（串）电阻接地和中性点经高阻接地。电网故障的80％左右为单相接地故障。小电流接地电网在单相接地故障时,找出故障线路并排除故障又称为小电流接地选线。在单相接地故障下,小电流接地电网线电压仍对称,不影响对用电户的供电,故不必立即分断故障电路,规程规定可以继续运行1—2小时,有利于提高供电的可靠性。为此 ,我国配电网采用小电流接地方式,特别是对于地域广阔的农村配电网,由于其寻找故障的距离较长,故障造成的停电时间可能较长,采用小电流接地方式有利于提高供电可靠性。由于小电流接地电网在单相接地故障时,非故障相的对地电压将升至1.732倍,间歇电弧接地故障还会引发更高的过电压,这些均对农村电网中绝缘薄弱的环节构成威胁,单相接地故障长时间存在容易导致两相或多相短路等故障的发生。所以,尽快找出故障线路并排除故障,对于农村电网的安全运行具有重大的意义。 2004年项目组开始着手研究农村配电网小电流接地系统单相接地故障选线的问题。2004年至2008年底期间,完成了如下研究创新工作。 （1）小电流接地方式的农村配电网的MATLAB/SIMULINK的建模; （2）小电流接地方式的农村配电网单相接地故障的理论研究; （3）各种选线方法的特点分析; （4）零序导纳作为故障特征量的特点分析; （5）基于单片机技术的小电流接地选线装置的初步开发。 2008年底至2009年初,先后申报辽宁省教育厅和辽宁省科技厅科研项目获得资助,为课题的顺利进行提供了有利条件。课题研究期间项目主持人获得日元贷款人才培养项目资助赴日高访,期间完成了小波分析、自适应陷波器和改进型锁相环方法的理论分析,回国后将上述三种方法应用于课题研究取得了令人满意的选线效果。主要完成的创新性工作为： （1）完成了小波分析方法小电流接地系统选线的建模; （2）完成了改进型锁相环方法小电流接地系统选线的建模; （3）完成了自适应陷波器方法小电流接地系统选线的建模; （4）研究了三种方法应用于小电流选线的有效性,对比分析了三种方法选线的优缺点; （5）研发了第二代利用人机界面技术的小电流接地选线装置。 先后基于16为单片机技术和人机界面技术研发了第一代和第二代选线装置,第二代选线装置先后在凌海供电有限责任公司、辽宁省电力科学研究院进行试验验证与测试。在辽宁省沈阳和凌海地区进行了推广应用。有效减少了停电事故,提高了供电可靠性。研究的创新性与实用性得到国内外专家的充分肯定。 研究期间申请专利2项;发表论文21篇,SCI收录1篇,EI收录10篇,CSCD收录8篇;撰写著作1部,获评辽宁省优秀自然科学专著。 在辽宁省凌海地区、沈阳市沈北新区进行了应用与推广情况。该研究自2012年1月份在凌海地区双羊、凌海、金城等10所变电站更换项目中应用,覆盖了149个行政村,涉及用户48600户。应用结果表明：装置根据各变电站零序电流的特点进行信号整定,选线方法的创新有效的提高了选线正确率,接地选线正确率由改造前的23%提高了59个百分点。自2012年5月份在沈阳沈北新区王驿、道义等2所变电站更换项目中应用,覆盖了47个行政村,涉及用户135000户。接地选线正确率由改造前的40%提高了43个百分点。有效减少了单相接地故障造成的用电故障隐患和不良影响。