35 kV架空输电线路并联间隙防雷装置单相接地故障电弧自熄特性研究

35 kV架空线路并联间隙防雷装置能有效保护绝缘子串和导线免于雷击引起的工频续流电弧的烧蚀,但该装置的安装是否会影响架空线路单相接地故障电弧的自熄特性尚需探讨。设计了2组模拟试验,分别研究了系统中性点不接地、单相接地故障电容电流为10 A和系统中性点经消弧线圈接地、单相接地故障电容电流为15 A、消弧线圈过补偿、故障点残流为10 A的试验条件下,架空线路安装并联间隙防雷装置后,单相接地故障电弧的自熄情况。结果表明,在这2种试验条件下,单相接地故障电弧均具有较高的自熄概率;并联间隙防雷装置的安装并不影响单相接地故障电弧的自熄特性。     

主变压器35 kV和6 kV中性点接地方式设计

主变压器6~35 kV采用中性点不接地或经消弧线圈或电阻器接地方式,当发生单相接地故障,电容电流过大,超过允许值时,接地电弧不易自熄,会在故障相产生间歇性弧光,对健全相产生很高的过电压,即弧光过电压,如何限制弧光过电压,对几种方法进行了比较,分析了各自的优缺点,并结合兰州石化公司的实际情况,确定主变压器35 kV和6 kV中性点接地方式采用配置自动跟踪补偿装置的消弧线圈成套设备。     

一种快速响应的自动调谐消弧成套装置

目前我国配电网常用的有两种接地方式 ,中性点经消弧线圈接地和中性点经小电阻接地。当电网发生单相接地故障时 ,接地电流很大 ,接地电弧不能自熄 ,可能造成弧光接地过电压 ,危及电气设备的绝缘。如果有消弧线圈提供一感性电流来补偿接地电容电流 ,促进接地电弧自熄 ,就可以大大抑制弧光接地过电压。由于配电线路的运行状态处于变化之中 ,配电网的对地电容是不固定的。传统的手动调匝式消弧线圈投入运行后 ,其电感就固定了 ,不能随电网对地电容的变化进行补偿 ,而被自动调谐消弧线圈代替。　　自动调谐消弧线圈由于实现电感调节的速度不同而…     

10kV配电网系统弧光接地过电压研究

比较了中性点直接接地、不接地、经消弧线圈接地等接地方式的安全性和供电特点,从理论上利用EMTP/ATP电磁暂态程序建立仿真模型,以吉林省66 kV某变电站发生的10 kV单相接地故障为例,计算了弧光接地过电压并分析了降低弧光接地过电压的措施,得出中性点经消弧线圈接地,能够降低弧光接地过电压的幅值;接地残流小于10 A时接地电弧易于自熄弧;弧光接地过电压标幺值由中性点不接地时的2.01降至0.97;在脱谐度绝对值相等条件下,消弧线圈工作在过补偿和欠补偿状态下的弧光接地过电压幅值相差不大。     

配电网单相接地故障电弧特性分析及真型试验技术研究

研究电弧故障特性对配电网稳定运行具有意义。通过仿真搭建Cassie和Mayr电弧模型,得出不同电压等级下适合配电网模拟电弧故障的模型,Cassie电弧适合高压配电网模拟电弧接地故障,Mayr电弧适合中压配电网模拟电弧接地故障。此外,在中国电力科学研究院有限公司特高压交流试验基地搭建10 kV真型配电网试验平台,验证仿真模型的正确性,试验验证与仿真实验结果相一致。结果表明：与中性点不接地方式相比,配电网在中性点消弧线圈接地条件下,对故障过电压抑制效果明显,可提高系统的安全可靠性。     

配电网中性点接地方式的仿真分析

为了减小线路单相接地故障下的接地电流,限制电弧接地过电压的幅值,实现故障选线。本文提出了采用中性点经消弧线圈并联大电阻的接地方式,并基于Matlab的Simulink仿真环境,对10kV配电网三种接地方式下的单相接地故障进行了仿真比较。仿真结果表明中性点经消弧线圈并联大电阻接地的方式可以有效抑制故障电流,是一种理想的接地运行方式。     

配电网消弧线圈自动跟踪补偿装置的初步设计与仿真研究

我国3～66kV配电网一般为中性点不接地系统,近几年随着城市电网改造,越来越多的电缆线路代替架空线路,线路对地电容增大。当电网的单相接地电流大于一定值时,接地电弧不容易自行熄灭,使故障扩大,此时采用中性点经消弧线圈接地方式。消弧线圈可以补偿电网的单相接地电容电流以及减缓弧隙恢复电压上升速度,保证电弧可靠熄灭。本文针对10kV配电网设计消弧线圈自动跟踪补偿装置,采用晶闸管投切电容式(TSC)的调谐原理,并在传统设计的基础上改进设计。最后,利用PSCAD/EMTDC软件对中性点经消弧线圈接地系统的各种状态(包括正常运行和单相接地故障)进行仿真,对本文的设计进行了验证,证明了其可行性与可靠性。     

35kV电网单相接地故障电弧自灭特性模拟试验研究

提出了一种在网络试验站模拟35kV电网单相接地故障电弧自灭特性的试验线路。采用了中性点绝缘和中性点经消弧线圈接地2种接线方式,其自灭电流分别为容性和感性,经过100多次的研究试验,取得了较满意的效果,为35kV电网的正常可靠运行提供了有实用价值的数据。     

电网消弧选线装置的选用及安装试验

正6kV～35kV配电网系统中性点一般采用小电流接地方式,即中性点非直接接地方式。中性点非直接接地电网通常有三种接地方式:中性点不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地。目前,企业配电网一般采用经消弧线圈接地方式,属于小电流接地系统。其优点是:发生单相接地故障时不形成短路电流回路,接地故障点电流较小,对负荷的供电影响较小,电力系统安全规程规定可继续运行1～2h。问题     

基于有源逆变技术的综合消弧方法*

我国配电网中性点大多为不接地或经消弧线圈接地,针对消弧线圈无法完全补偿故障电流,消弧效果不佳的问题,提出了一种消弧线圈与有源逆变装置相结合的综合消弧方法。在配电网中发生单相接地故障时,首先投入消弧线圈进行无源消弧,出现电流残流而无法自熄的情形,然后投入有源逆变装置分相注入补偿电流进行有源消弧,以完成对故障输入电流的全补偿。仿真结果表明,该方法将消弧线圈和有源逆变装置灵活结合,高效补偿了配电网单相接地故障电流,不仅实现了可靠熄弧,而且适应于不同接地电阻的故障情况。     

含有主动干预消弧装置的变电站消弧线圈动作特性

含有主动干预消弧装置的配电网在单相接地故障时,由于主动干预消弧装置的作用,配网原有中性点消弧线圈呈现出了不一样的动作特点。通过在某10 kV配网进行单相接地试验,对不同故障条件下消弧线圈的动作特性进行了录波研究分析。试验表明,消弧线圈与主动干预消弧装置可以在同一配电网中共存,对主动干预消弧装置的普及应用具有十分重大的意义。     

采用消弧线圈并联中电阻的小电流接地系统故障选线方式

介绍了中性点不接地系统和经消弧线圈接地系统中普遍采用的接地选线方式原理及优缺点,提出了经消弧线圈接地系统在单相接地故障时瞬时投入并联中电阻选线的新方法。通过计算分析和实际运行经验表明,采用该种选线方式能极大提高单相永久接地故障的选线准确性。     

10 kV系统中性点接地方式

对中性点不接地系统,中性点经电阻接地系统和中性点经消弧线圈接地系统这三种10kV系统中性点接地方式进行了讨论,客观地分析了它们的优缺点和适合场合。提出一种新型的接地方式－可控消弧线圈加接地故障选线跳闸装置,它具有消弧线圈接地的优点,又克服了传统消弧线圈不能连续调节、响应慢的缺点,应用前景广阔。     

预防电缆沟起火的小电流接地系统单相接地故障处理

为避免小电流接地系统单相接地故障引发的电缆沟起火事故,采用火灾动态仿真分析方法得到了接地故障电弧导致电缆沟引燃的时间与空间阈值。在此基础上阐述了预防电缆沟起火的综合治理措施。论述了兼具相控消弧线圈和预调式消弧线圈优点的相控预调式消弧线圈的实现方式及其实验测试数据。阐述了跨线相继接地故障的处理方法,包含以暂态量法为主的连续检测过程及以稳态量法为主的增补处理过程。给出了单相接地保护跳闸延时的整定依据及间断性接地故障的处理方法。针对城区和郊区配电线路分别论述了集中智能容错单相接地故障处理方法和基于合闸速断的分布智能单相接地故障处理方法。介绍了在陕西全省172座110 kV变电站供电区域范围内配电网的整体应用成效,表明所论述的技术措施的有效性。     

煤矿电网电压互感器故障的PSCAD仿真研究

在煤矿电网中,由于单相接地故障而引起的母线电压互感器(TV)烧毁的现象时有发生。依据电网单相接地故障时的等效模型仿真了TV一次电流的暂态特性,推导出引发TV故障的主要原因是煤矿电网单相接地时电容电流值较大。利用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对一组6 kV TV进行仿真,并比较了TV一次侧经非线性电阻(消谐器)接地、开口三角并电阻和系统中性点经消弧线圈接地三种解决措施,得出中性点经消弧线圈接地是解决煤矿电网中此问题的最适合方法。     

小电流接地系统单相接地综合电弧模型与选线方法的研究

在小电流接地系统中,发生单相接地故障时,电弧故障会经常产生。现有用于模拟电网的电弧模型大都是通过开关来实现,与实际的电弧接地有一定的差距。将Cassie电弧模型和Mayer电弧模型结合起来,使其更符合实际电弧接地,并运用到10 kV模拟电网中。在EMTP中,对中性点不接地电网、经消弧线圈接地,经高阻接地,电弧发生在不同合闸角,不同馈线时的情况进行了大量仿真。最后在Matlab中,用小波相关分析法进行选线。结果表明,该方法适用于大部分电弧故障,但对于电压过零点附近发生的电弧故障有一定的局限性。     

谐振接地配电网电弧接地故障暂态分析方法与辨识

谐振接地中压配电网常发生电弧接地故障,传统的故障暂态分析方法多将电弧电阻简化为线性过渡电阻后代入故障暂态等值电路求解,电弧非线性特征难以体现。针对该问题,适当简化电弧黑盒模型,提出一种适用于谐振接地配电网电弧接地故障的暂态分析方法,定量计算不同过渡电阻下电弧接地故障暂态电流的解析表达式,并根据电弧电压的奇频次谐波衰减特性,给出一种综合电弧电流与线路电压信息的稳定电弧接地故障辨识原理。通过仿真计算与现场实验数据验证了所提分析方法的有效性,为后续谐振接地配电网电弧接地故障保护的研究提供了理论依据。     

基于小扰动原理的单相接地选线装置

在有消弧线圈的配电网中,快速选线技术是一项关键技术。通过对中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统线路发生单相接地故障的分析,提出了一种小扰动选线原理。介绍了运用该原理,以DSP(数字信号处理器)芯片作为核心运算控制单元的单相接地选线装置的选线原理、方法以及硬件构成原理。并详细分析了该装置在现场(中性点经KD-XH消弧线圈接地的系统)运行的情况,实践证明了该装置的选线正确率达到96%以上。该装置适用于电网电容电流变化范围大、小电容电流、高阻接地的配电网系统。