TOP28【优秀毕业论文】直流输电系统金属回线行波故障测距方案设计.docx文档免费在线阅读

回馈电阻是电阻和，经过调整回馈电阻阻值额大小可用来改变电压的输出大小。

加装电容的目的是滤波和防振，可变电容和电容的安装可以用来相移补偿。

输出低压侧变压器图信号调理电路故障行波数据采集系统故障检测装置的主要部分是行波故障信息的采样，采样系统就是通过对故障信号采集之后进行定的滤波和调理，然后在储存到内部缓存中准备进行输出的传输，其主要部分如图所示。

当故障发生时，转换电路通过高精度时钟信号，电压量信号经过调理电路之后转换并将数据及时储存在内部缓存之中。

采样时钟的频率为，以加快转换器的处理速度，该双口可以将存储和提取两个功能同时实现，在采样数据上传读取的时候，同样可以进行下步的数据上传任务。

在采样的时候还有可能不能完全合理的实时存储，在使用的其完成的告诉缓存功能完全可以保障采集信号的及时处理上传。

图故障录波系统本次设计的故障录波系统，主行时，产生的直流磁通将对变压器造成很大的影响。

在实际生产应用中，需要考虑直流输电系统安全运行的稳定性，因此，发展直流输电线路金属回线运行方式下故障测距技术显得十分有意义。

课题研究现状在国内外直流输回线方式以及单极双导线并联大地回线运行方式和单极金属回线方式，它们可以保证极因检查等工作停止运行时，另极仍然可以以正常的方式运行，从而降低对整个系统的影响。

但若直流输电系统长期以单极大地回线方式运直流输电系统单极双导线并联大地回线运行方式中性点接地极换流站Ⅰ直流输电系统换流站Ⅱ直流输电系统单极大地回线运行方式图直流输电系统的单极运行方式示意图直流输电系统中，常用的有单极大地路退出工作进行检修，单极大地回线运行方式示意图如图。

中性点接地极换流站Ⅰ直流输电系统换流站Ⅱ直流输电系统单极金属回线运行方式中性点接地极换流站Ⅰ直流输电系统换流站Ⅱ图分别如图和图所示。

单极大地回线运行方式下，直流输电系统中，直流输电线路完好无损，而且非故障极两端的设备也完好，线路两端的接地极系统也是完好无损的线路故障极其两端的设备及其直流输电线换流站设备出现故障需要检修，而故障极的直流输电线路完好，可作为非故障端输电回路使用时，需要转换为单极双导线与大地回线并联的方式运行。

而且，单极金属回线运行方式和单极双导线并联大地回线运行方式的示意式时，当极出现故障需要停运时，则需转换为单极运行方式，根据接线方式的不同单极运行方式可分为三种单极金属回线运行方式单极大地回线运行方式和单极双导线并联大地回线运行方式。

直流输电系统中当故障极仅站的中性点均与接地极系统连接的方式是最常见且最典型的系统，如图。

中性点接地极极Ⅰ极Ⅱ换流站Ⅰ直流输电系统换流站Ⅱ图直流输电系统示意图在直流输电系统中，采用双极两端且中性点都接地的运行方系统，第二种是多端直流输电系统。

其中第种输电系统由个逆变站和个整流站构成，它的结构与交流系统样，都是只有两个端口，如今，世界上已投入运行的的直流输电系统大部分是两端直流输电系统，其中，两端换流电量大大增加，速度惊人。

在国内，其中水电资源的在西部，而能源需求的集中在东部沿海，为优化配置能源资源，中国正在实施发展特三大战略。

直流输电系统根据其结构可分为两大类第种是两端直流输电城镇化市场化国际化的快速发展，拉动重工业和电力工业以超过前年平均发展速度的高速不断增长，而且发展的趋势还在继续，此时，电力工业对于输电的可靠性有了新的要求。

有资料显示，随着中国的经济快速发展，用些巨大的变革汞弧阀换流时期与晶闸管换流时期，尤其是在年代以后，在电能应用上些高科技技术得到飞速发展的机会，使电能的应用范围更加广泛。

在中国，改革开放以来，我国经济进入了快速发展时期，工业化第章绪论课题研究背景从直流输电开始，电能应用在生活中，随后，直流输电又经历了第章绪论课题研究背景从直流输电开始，电能应用在生活中，随后，直流输电又经历了些巨大的变革汞弧阀换流时期与晶闸管换流时期，尤其是在年代以后，在电能应用上些高科技技术得到飞速发展的机会，使电能的应用范围更加广泛。

在中国，改革开放以来，我国经济进入了快速发展时期，工业化城镇化市场化国际化的快速发展，拉动重工业和电力工业以超过前年平均发展速度的高速不断增长，而且发展的趋势还在继续，此时，电力工业对于输电的可靠性有了新的要求。

有资料显示，随着中国的经济快速发展，用电量大大增加，速度惊人。

在国内，其中水电资源的在西部，而能源需求的集中在东部沿海，为优化配置能源资源，中国正在实施发展特三大战略。

直流输电系统根据其结构可分为两大类第种是两端直流输电系统，第二种是多端直流输电系统。

其中第种输电系统由个逆变站和个整流站构成，它的结构与交流系统样，都是只有两个端口，如今，世界上已投入运行的的直流输电系统大部分是两端直流输电系统，其中，两端换流站的中性点均与接地极系统连接的方式是最常见且最典型的系统，如图。

中性点接地极极Ⅰ极Ⅱ换流站Ⅰ直流输电系统换流站Ⅱ图直流输电系统示意图在直流输电系统中，采用双极两端且中性点都接地的运行方式时，当极出现故障需要停运时，则需转换为单极运行方式，根据接线方式的不同单极运行方式可分为三种单极金属回线运行方式单极大地回线运行方式和单极双导线并联大地回线运行方式。

直流输电系统中当故障极仅换流站设备出现故障需要检修，而故障极的直流输电线路完好，可作为非故障端输电回路使用时，需要转换为单极双导线与大地回线并联的方式运行。

而且，单极金属回线运行方式和单极双导线并联大地回线运行方式的示意图分别如图和图所示。

单极大地回线运行方式下，直流输电系统中，直流输电线路完好无损，而且非故障极两端的设备也完好，线路两端的接地极系统也是完好无损的线路故障极其两端的设备及其直流输电线路退出工作进行检修，单极大地回线运行方式示意图如图。

中性点接地极换流站Ⅰ直流输电系统换流站Ⅱ直流输电系统单极金属回线运行方式中性点接地极换流站Ⅰ直流输电系统换流站Ⅱ直流输电系统单极双导线并联大地回线运行方式中性点接地极换流站Ⅰ直流输电系统换流站Ⅱ直流输电系统单极大地回线运行方式图直流输电系统的单极运行方式示意图直流输电系统中，常用的有单极大地回线方式以及单极双导线并联大地回线运行方式和单极金属回线方式，它们可以保证极因检查等工作停止运行时，另极仍然可以以正常的方式运行，从而降低对整个系统的影响。

但若直流输电系统长期以单极大地回线方式运行时，产生的直流磁通将对变压器造成很大的影响。

在实际生产应用中，需要考虑直流输电系统安全运行的稳定性，因此，发展直流输电线路金属回线运行方式下故障测距技术显得十分有意义。

课题研究现状在国内外直流输电系统中，已经有大量人员利用行波原理进行故障测距，尤其是在直流接地极线路故障的应用中日趋成熟。

目前，应用于直流接地极线路故障测距的主要方法有电流差分法时域脉冲法和行波法。

但是，由于在国内已经运行的接地极线路的故障保护以及故障测距装置存在很多问题，如可靠性，易勿动等，因而，研究接地极线路在故障发生时进行快速并且准确无误的测距对于整个输电系统的可靠与安全运行的提高来说，有着非比寻常的意义，而且有很大的实际用处。

当短路故障发生在直流输电线路上时，在该线路的故障点处会产生故障暂态行波，并且该故障暂态行波会向线路的两端进行传播，故障暂态行波在故障发生点以及母线之间进行反射和透射现象，当波到达测量端母线时，会产生定的突变，可以利用行波的这原理构成接地极线路的故障测距。

同时由于直流接地极线路结构简单行波的传输受母线结构变化的影响较小，所以利用行波法进行直流接地极线路的故障测距更加具有优势。

行波测距技术可简单分为两大类双端单端测距技术。

对于现代双端行波故障测距技术，它的实现需要双端通信时间的精确同步和专用的通信通道，因而造价不菲且测距精度受同步技术的影响，其测距结果并不完全可信，这些问题制约了双端行波测距技术在线路故障测距方面的应用。

相对而言，单端行波测距技术，它的测距结果的实时性更强，准确性更高。

因此，研究利用单端行波故障定位技术进行直流接地极线路的故障测距更具实用性。

直流接地极输电系统中，单极金属回线方式因其接线方式的特殊性，有着特殊的优点，单极金属回线方式的线路接地故障的研究状况还不是非常成熟，有待于做进步的探究。

本文所做的工作及意义本文主要进行直流输电系统在金属回线运行方式下行波故障测距研究，为更好的实现直流输电系统在金集数据，所采集的数据通过传输电路到内部缓存，随之进行实时值与预定值的比较，在采样信号到达预定值之后，将会向中央处理器传输状态量信号，再次中央处理器会将处线路在故障之前的信号和故障之后的信号从内部缓存中提取出来，进行处理之后的数据就可以进行故障的检测了。

信号调理电路在平衡运转情况下，般为了更大幅度的缩小线上的噪音干扰脉冲，选择发送电压幅值较大脉冲信号，这样就可以不使脉冲信号在导线传送的过程中因线路损耗而变的不能测距。

在信号采集的过程中，应当实现隔离变压器侧瞬时高频信号不失真的调整到采集数据的单元量程范围内，调理信号的电路设计主要就是为了达到这个目的。

同时，可以实现采集数据侧的与隔离变压器侧的电压模拟量的电气隔离，进而还可以防止在线的高电压进入故障测距装置中的微电子模块，造成模块损坏。

以上分析为基础，故障信号的设计和调理线路如下图所示。

前半部分的电路的作用主要是滤波的作用，为了使电压的输出不超过模数转换的最大量程，电路中使用了稳压管，并且稳压管还可以起到限幅作用，保证了输入电压的幅值，从而防止了电压对微电子模块电路的损坏。

回馈电阻是电阻和，经过调整回馈电阻阻值额大小可用来改变电压的输出大小。

加装电容的目的是滤波和防振，可变电容和电容的安装可以用来相移补偿。

输出低压侧变压器图信号调理电路故障行波数据采集系统故障检测装置的主要部分是行波故障信息的采样，采样系