电压互感器二次侧接线错误在系统单相接地时的电压分析

在电力系统中,中性点的运行方式有三种,即直接接地、经消弧线圈接地（小电流接地）和不接地。在小电流接地和不接地系统中,系统单相接地时虽然对供电没有影响,但此时的非故障相的相电压升高为线电压,如果长时间运行则可能使系统绝缘被击穿,从而造成严重的相间短路。故当小电流接地系统发生单相接地时绝不允许长时间运行,必须装一套绝缘监视装置来进行监测,以便系统接地时值班人员能够及时地通过绝缘监测装置来判断接地相并及时采取措施消除故障。可见绝缘监测装置的装设显得特别重要。而绝缘监测装置能否正确反映系统的正常运行及接地情况,     

基于零序电流突变量的配电网单相故障带电定位判据

谐振接地配电网发生单相接地短路故障时,可以继续运行1～2h,如果在此期间可以排除故障,将可实现配电网的持续性供电。针对谐振接地配电网单相接地故障,通过分析变电站出线端的线路分支故障、非出线端线路分支故障以及故障点前后的零序电流特征,提出一种利用零序电流突变量进行带电故障定位的判据,利用此判据可以很好地解决谐振接地配电网单相接地故障带电定位的难题。通过ATP仿真,验证了该判据的正确性和有效性。     

配电网两相接地短路故障定位与供电恢复

为了解决配电网两相接地短路故障处理问题,对两相接地短路故障现象进行了分析,提出了一种基于接地相过流信息连贯性的接地故障区域定位判据,指出了为实现两相接地短路故障区域定位,需要对三相过流信息分别采集和上报。以使受影响的负荷能够最大限度地恢复供电为原则,针对不允许单相接地运行和允许单相接地运行2种情形,分别给出了两相接地短路故障隔离和供电恢复策略的生成方法。结合典型案例对所提出的方法进行了说明,案例分析结果表明所提出的方法可以准确定位和隔离接地故障区域,可以使受影响的负荷最大限度地恢复供电。     

输电线路架空地线接地方式对线路零序参数的影响

输电线路零序阻抗的突降会直接影响线路接地距离保护和零序方向保护的工作可靠性。计算了输电线路架空地线在逐基杆塔接地(简称逐基接地)、单点接地、2处接地、3处接地等多种不同接地方式下的零序参数,讨论大地电特性(土壤电阻率)和架空地线电特性(架空地线型号)对输电线路零序参数的影响。结合地线绝缘子工频放电特性,计算了输电线路单相接地故障时沿线地线绝缘子工频放电动作情况。根据线路地线绝缘子动作情况,计算单相接地故障对输电线路零序参数的影响。研究表明,架空地线不同接地方式下线路零序参数存在差异,采取非逐基接地方式时,线路两侧变电站、沿线不同地点发生单相接地故障及不同短路电流下沿线地线绝缘子动作情况不同,线路零序参数可能不同。同时给出了架空地线单点接地和逐基接地时线路零序参数的现场测量方法。     

基于相差统计的小电流单相接地选线新判据

小电流接地系统发生单相接地故障时,故障线路与健全线路在特征频段内零序电流的相位差别是接地选线判据的重要依据之一。文中在详细分析小电流单相接地故障暂态过程的基础上,提出了一种新的基于相差统计的小电流接地系统单相接地选线新判据。这种方法直接利用复小波提取各条线路零序电流各子频段信号的相位,借鉴统计学的方法计算出特征频段内线路间整体的相位差,通过对相位的直接比较选择出故障线路,充分利用了特征频段内的所有信息,计算方法简单可靠,抗干扰能力强,且判据不受系统接地方式、过渡电阻、合闸角的影响。仿真结果表明,这种方法能够可靠地选择出故障线路。     

OPGW分段绝缘单点接地对线路保护的影响

输电线路相关参数的准确性关系到继电保护装置的正确动作。高压输电线路OPGW、地线在故障电流感应电压作用下一旦击穿会造成OPGW、地线多点接地使线路零序参数发生变化,进而影响线路继电保护的准确、可靠动作。本文以某500kV输电线路为例,分析了线路OPGW、地线在故障电流感应电压作用下一旦击穿造成OPGW、地线多点接地后对线路继电保护的影响。发生接地短路故障时,线路零序电流会变小但变化的幅度较小;单相接地短路时,距离保护的测量阻抗模值和相角均减小,且模值减小不超过9%,再计及继电器、互感器误差等因素,距离保护性能将会受到较大影响。     

基于接地阻抗判断的配网自适应接地选线新技术

分析了中压配网发生单相接地故障后接地阻抗对暂态电气量和接地选线的影响,提出了根据接地阻抗的大小自适应选取不同选线判据的选线新思路。介绍了小波特征频段选取方法与基于小波特征频段信号的暂态无功选线判据,以及利用故障相暂态对地电压的暂态有功能量选线判据计算方法。最后利用ATP电磁暂态仿真软件搭建了单相接地故障的仿真模型,仿真结果表明,自适应选线技术在不同接地阻抗的情况下能够有效、可靠地选择出故障线路,解决了目前选线技术无法有效地适应不同接地阻抗的技术瓶颈。     

基于电磁暂态程序的架空地线分流系数的计算

为了准确计算变电站接地网接地短路电流和架空地线的分流系数,以某500 kV输电系统为例,采用电磁暂态程序(the alternative transient program-electormagnetic transient program,ATP/EMTP)对系统中各主要元件进行建模,计算变电站内、外发生单相接地故障时短路电流的分布和架空地线的分流系数,分析变电站接地网接地电阻、杆塔接地电阻、地线型号、线路长度、变电站外短路位置等对其接地短路电流和地线分流系数的影响,得出接地网电阻、杆塔接地电阻增大,出线回路数减少时,接地短路电流增大,架空地线的分流系数减小的结论。     

高压输电线路地线返回电流的分析及应用

当高压输电线路发生单相接地故障时,其接地短路电流很大,大部分经地线分流。如果地线选择不当,可能会烧断地线或危及相邻弱电线路安全运行。因此,在高压输电线路工程设计中,应研究地线返回电流在避雷线和杆塔接地体系中的分布规律,计算出满足热稳定要求的地线型号,使线路设计既经济合理又安全可靠。     

基于故障相接地的配电网单相接地故障自动处理

针对中性点非有效接地配电网单相接地故障处理难题,提出一种基于故障相接地的配电网单相接地故障自动处理方案。自动化系统由变电站内的故障相接地熄弧选线装置和配置于馈线开关的故障相接地启动保护装置构成。通过采用故障相接地手段实现单相接地故障的可靠熄弧,利用故障相接地断开前后的零序电压和零序电流变化特征实现永久性单相接地故障选线、选段、隔离和健全区域供电恢复。通过对故障相接地断开前后系统零序电压和零序电流的变化规律分析,构造了基于故障相接地断开前后基波零序电流比值的单相接地选线和选段判据。讨论了单相接地故障处理启动判据、故障相接地断开时刻感知、故障相接地断开前中性点中电阻投入必要性等关键技术问题。结合实例对所提出的单相接地故障处理过程进行了说明,并开展了实验验证,结果表明了所提出方法的可行性和有效性。     

利用短路电流热效应的OPGW分流地线选型

在光纤复合架空地线(OPGW)设计中,通常需考虑送电线路发生单相短路故障时短路电流在OPGW和另一根地线中的分流关系,并需计算出相应的电流分量。为此,首先从OPGW短路电流热效应入手,探讨了短路电流持续时间的取值并推导出OPGW短路电流瞬时温升的公式,同时提出了分流地线在电力系统中的意义,然后对比计算OPGW和分流地线的分流关系后得出了分流地线选型的基本原则:即分流地线应有足够低的阻抗以使得OPGW的电流分量降到允许值以下;分流地线本身要有足够大的热容量;在满足防雷各项要求后应有足够的强度安全系数。最后针对广东省2005年IT项目中OPGW和良导体分流地线的短路电流热效应进行的计算分析验证了OPGW分流地线选型的方法和原则。     

基于热稳定计算的架空地线分析研究

从地线热稳定角度出发,针对输电线路发生单相接地短路故障,先计算两根架空地线返回的总电流,再确定每根地线分配的电流,最后校核地线热稳定。结合220kV张家坝变至秀山变线路工程实际,通过对地线组合OPGW与铝包钢绞线进行热稳定校核分析,为输电线路架空地线选型、校核提供参考。     

基于模型识别的有源配电网单相接地故障定位方法

分布式电源(distributed generation, DG)大量接入使配电网继电保护面临严峻挑战。单相接地故障发生概率大,但故障信息十分微弱,特别是在DG多样化故障输出特性的影响下,有源配电网单相故障定位的准确性常难以保证。为此,提出了一种基于模型识别的有源配电网单相接地故障定位方法。分析了配电网单相接地故障下DG的输出特性,建立了在不同故障位置下有源配电网的正序增广网络,构建了故障位置关于馈线出口以及DG输出电流的函数,建立了配电网单相接地故障位置模型,利用不同故障位置下短路电流矢量占比系数的差异性构建了新的故障定位判据。通过将单相接地故障定位问题转化为故障位置模型系数的求解问题,提高了故障定位的准确性和实用性。理论和仿真分析表明,在不同故障位置、不同过渡电阻下均能准确定位单相接地故障,具有原理清晰、故障特征量采集便捷、灵敏性和可靠性高的优点。     

已建线路架空地线短路热稳容量校核计算

基于对单相接地短路电流在架空地线中分布的计算模型分析,给出了地线承受短路电流的工程计算简化方法;归纳、分析了常用地线短路热稳容量计算方法,给出了常用地线短路热稳容量值,以此作为是否需要实施增容改造的评判依据;并提出了地线短路热稳增容可采取的几种改造方案.     

变电站内短路情况下架空地线分流系数的图论计算方法

架空地线分流系数是确定变电站接地电阻目标值的基础数据,提出了基于图论的多电源供电变电站站内接地短路时架空地线分流系数的计算方法。通过分析变电站内短路时影响架空地线分流的因素,给出了电路模型,用基于图论方法的戴维宁、诺顿等效原理和节点电压法推导出了计算架空地线分流系数的公式。与引用的一个算例进行了数据对比,证明了等值电路模型计算方法的正确性。通过计算实例反映出了架空地线分流系数随故障变电站内接地电阻的增大而增大,随线路杆塔接地电阻的增大而减小,线路前15基左右的架空地线–杆塔系统对架空地线分流系数起决定性影响。     

小电流接地系统发接地信号时的故障类型判断

目前在小电流接地系统中,大多数变电站未装设选线装置,在发接地信号时需要进行人工判断。为此,对容易忽视的ＰＴ断线,以及比较陌生物线路断线也可能发接地信号的原理进行了分析,并对单相接地、铁磁谐振、ＰＴ断线、线路断线等几种故障的特征进行比较,简述故障类型的基本判别方法。     

中性点不接地系统单相接地故障选线新方法

针对中性点不接地系统提出了一种判断单相接地故障发生位置的新方法。首先根据零序电流的大小初选出可能发生故障的线路,再根据这几条线路零序电流相对量的大小来准确判断单相接地故障具体发生的位置。基于MATLAB对此方法进行了仿真计算分析,其结果表明,该方法所述判据简单可靠,不论干线上发生单相接地故障,还是支线上发生单相接地故障,判断结果与实际情况相符。     

微网混合式孤岛检测及运行模式切换研究

孤岛运行是微网稳定控制的核心内容,而非计划孤岛检测是微网在故障解列时转入稳定孤岛运行的前提条件。提出一种基于电压-相角下垂控制的混合式孤岛检测方法。结合被动式的过/欠频、过/欠压检测法和基于正反馈的主动式孤岛检测法,实时感知非计划孤岛。通过负荷调度,快速实现网内功率平衡,保证网内负荷的供电连续性。在Matlab/Simulink中搭建微网系统模型,通过多复杂工况对所提方法进行仿真验证。     

配电网单相接地故障类型及程度的判据

分析配电网单相接地故障的类型,得出根据电压变化确定故障相的方法,提出故障程度的判据并给出判断公式。运用此判据可以判断接地故障程度和接地故障类型。