基于單片機(jī)的電力系統(tǒng)小電流故障線選系統(tǒng)設(shè)計

全文50頁 約15000字 設(shè)計理念新穎

電力系統(tǒng)中性點接地方式可劃分為兩大類——大電流接地方式和小電流接地方式。當(dāng)中性點直接接地時，流經(jīng)的電流很大，我們稱之為大電流接地系統(tǒng)；當(dāng)中性點經(jīng)大電阻或消弧線圈接地時，流經(jīng)的電流較小，我們稱之為小電流接地系統(tǒng)。目前世界各國的配電網(wǎng)都采用中性點不直接接地方式（NUGS）?？煞譃橹行渣c不接地系統(tǒng)（NUS）、中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)（NRS）和中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)（NES）。故障時由于三個線電壓仍然對稱，特別是中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，流過接地點的電流很小，不影響對負(fù)荷連續(xù)供電，《電力系統(tǒng)安全規(guī)程》規(guī)定仍可繼續(xù)運行0.5～2個小時。但小接地電流系統(tǒng)在單相接地時，非故障相電壓會升為線電壓，長時間帶故障運行極易產(chǎn)生弧光接地，形成兩點接地故障，引起系統(tǒng)過電壓，從而影響系統(tǒng)的安全。因此，需要一種接地后能選擇故障線路的裝置進(jìn)行故障檢測。
我國配電網(wǎng)和大型工礦企業(yè)的供電系統(tǒng)大都采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運行方式，近年來一些城市電網(wǎng)改用電阻接地運行方式。礦井6～10kV電網(wǎng)過去一直采用中性點不接地方式，隨井下供電線路的加長，電容電流增大。近年來消弧線圈在礦井電網(wǎng)中得到了推廣應(yīng)用并主要采用消弧線圈并串電阻的接地方式。單相接地保護(hù)原理研究始于1958年，保護(hù)方案從零序電流過流到無功方向保護(hù)，從基波方案發(fā)展到五次諧波方案，從步進(jìn)式繼電器到群體比幅比相，以及首半波方案等等。而利用單片機(jī)作為選線系統(tǒng)主處理器越來越普及，因為它具備體積小、反應(yīng)迅速準(zhǔn)確等優(yōu)點。將單片機(jī)與小電流線選系統(tǒng)結(jié)合起來，已是世界各國發(fā)展的共同方向。
本文正是利用MCS-51系列單片機(jī)作為線選系統(tǒng)的主處理器，通過信號采集、A/D轉(zhuǎn)換、實時時鐘、存儲器、監(jiān)控電路、顯示及鍵盤輸入、繼電器控制來實現(xiàn)對小電流信號的采集、在線自動檢測故障線路、跳閘、自動報警、顯示、上傳和遠(yuǎn)動等功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、體積小，適用于6～10KV的中壓電力系統(tǒng)小電流接地保護(hù)和線選。

部分參考文獻(xiàn)

[15] 賈煥年.城市電網(wǎng)中性點接地方式.電網(wǎng)技術(shù)[J],1991, 15(3)
[16]傅桂興,付英,張文生.基于時序鑒別方法的新型單相接地選線裝置[J]. 數(shù)字化期刊,2003 ,31(2):43-46
[17] B .Delyon, A. Juditsky, A. Benveniste. Accuracy analysis for wavelet approximations. IEEE Trans. On Neural Networks, 1995, 6(2)
[18]Seppo Hanninen, Matti Lehtonen. Characteristics of earth faults in electrical distribution networks with Electric Power Systems Research, 1998 high impedance earthing.44, pp155-161