单相接地故障暂态电流方向选线研究

通过理论分析和大量6kV模拟实验验证,得到了电孤接地故障时暂态零序电压和电流的特征：1）零序电压和各馈线零序电流暂态分量的频率主要与变压器漏抗、电网对地电容和相间电容有关,与中性点接地方式无关;2）故障线路与非故障线路的零序暂态电流的频率、衰减速度等特性是相同的．非故障线路零序暂态电流的大小与本线路对地电容的大小呈正比,而故障线路零序暂态电流等于所有非故障线路零序暂态电流之和,方向相反;3）单相接地故障发生在相电压最大值附近时,暂态零序电流最大．在此基础上,提出一种新的、能在单片机上实现并满足在线实时选线计算需要的单相接地故障暂态电流方向选线算法．经挂网运行证明,所提算法对电孤接地故障是有效的．     

小电流接地系统暂态零序电压电流特征仿真研究

为了分析小电流接地系统暂态零度电压电流的特征,在Matlab中建立了小电流接地系统的仿真模型,详细介绍了模型的建立方法.对单相接地故障进行了仿真,分析了小电流接地系统暂态过程中零序电压、零序电流、零序电流中5次谐波电流及零序电流变化率的特征.     

中性点绝缘系统零序参数与绝缘参数分析

针对矿用漏电保护装置在遇故障时动作的选择性差异这一问题，通过对中性点绝缘系统中漏电及单相接地时零序参数与绝缘参数的分析，建立了零序电压、零序电流与绝缘参数的数学表达式。并进一步分析了各绝缘参数变化对零序电压及零序电流数值的影响，得出零序电压与零序电流之间的相位关系。可作为研制新型选择性漏电保护装置动作整定值的理论参考。     

基于负序电流的配电网单相接地故障选线方法的研究

利用故障后系统中的负序电流进行单相接地故障选线的方法相对于基于故障后零序电流的选线方法有其优越性。提出用微分和积分移相提取负序电流,比较用移点法、微分法、积分法移相提取负序电流的优缺点,并利用提取得到的负序电流实时曲线进行故障选线。利用实时曲线故障后波形与故障前波形对应相减可以减小不平衡电流的影响,利用此差值电流中的暂态分量和工频分量,可以达到选取故障线路的目的。仿真分析结果表明,该方法在系统中存在不平衡电流等情况下都能可靠选出故障线路。     

基于中性点零序电流注入的高阻接地辨识方法

小电流接地系统发生单相高阻接地故障时产生的零序电压与系统三相参数不平衡引起的零序电压相似,难以区分。通过跟踪测量系统正常运行时的对地导纳,当系统中性点零序电压变化时,向系统注入预定的零序电流,测量对应零序电压;根据电压变化前的对地导纳以及注入电流前后的零序电压推导出η的相位,实现高阻接地故障与系统三相不平衡的辨别;选取适当注入零序电流,可确保故障点电流不增加,避免故障点燃弧。Matlab/simulink仿真分析表明该方法能有效辨识单相高阻接地故障。     

小电流接地系统故障选线的暂态零序电流变化率方法

分析了小电流接地系统发生单相接地故障时暂态零序电流的特点,给出了利用故障线路与非故障线路暂态零序电流变化率差异的选线判据,提出了小电流接地系统故障选线的暂态零序电流变化率方法.该方法不受系统中性点接地方式、电压初相角、过渡电阻的影响,故障判别准确,选线灵敏度高,算法简单,实用性强.最后用Matlab中建立的小电流接地系统仿真模型验证了该方法的有效性.     

基于有源工频电流注入的配电网对地参数精确测量

采用工频零序电流注入法,实现配电网对地电容、对地电导的精确测量。在配电网中性点注入2次不同的工频零序电流,改变系统中性点电压,由节点电压法写出2组电压方程,精确测量系统对地参数。配电网发生单相接地故障时,只有故障相对地参数发生改变,根据故障前、后对地参数变化,推导故障选相判据,实现故障相辨识。利用配电网对地参数及中性点零序电压,可计算出有源消弧和不平衡电压抑制时,注入中性点的理想零序电流值。Matlab/simulink仿真分析表明:该测量方法具有较高的精度,可应用于单相接地故障选相、有源消弧及三相不平衡电压抑制。     

基于零序电流比幅法的故障选线法

针对10 kV配电网小电流接地故障时单台智能控制器零序电流测量误差比较大、选线难的问题,基于零序电流比幅法设计了一种适合在柱上开关智能控制器实现的零序电流选线方法.该系统采用专用的电能计量模块和单片机来测量并计算线路的零序电压、零序电流和相电流,当零序电压超过设定值后,根据相电流的大小计算零序电流的随机误差,用零序电流实测值和随机误差求出偏移量,并通过GSM模块通信的方法对各条线路的零序电流偏移值进行比较排序,为单相接地故障提供选线依据.通过仿真试验验证了算法选线准确.该系统实用、安装简单、现场使用方便可靠.     

基于频谱分析的小电流接地系统单相接地故障选线研究

针对中性点不接地和经消弧线圈接地小电流系统选线不准确的问题,从零序暂态电流特性入手分析了零序暂态电流呈容性的特征频带SFB,提出利用小波变换提取SFB频段内暂态零序电流电压,实现小电流接地系统单相接地故障线路判别。     

基于主成分分析和SVM模型的配电网故障选线方法

针对配电网谐振接地系统中单相接地故障选线可靠性不高的问题,提出了一种基于主成分分析SVM模型故障选线方法.该方案结合传统启动判据和零序电压小波变换突变能量作为系统异常启动判据,提高了判据的灵敏性.判断系统发生异常后,利用母线零序电压包络线斜率对单相接地故障和由非故障源引起的虚幻接地进行区分,减小选线装置误启动概率.利用主成分分析使故障馈线和健全馈线的瞬时零序功率的特征向量差异性达到最大,通过支持向量机对瞬时零序功率的主元特征向量进行分类,从而有效实现故障选线.仿真和实测数据皆验证该方案有效可靠且适用于不同故障性质的选线.     

配电网电缆系统的故障选线方法

利用电缆故障电流谐波高频分量,对电缆泄露性故障进行判定。运用在高频空间具有良好聚焦性的小波包工具,对故障暂态零序电流进行分析,提取SFB频带内的特定频带的高频分量,通过比较所有线路高频分量的测度之和,实现故障线路的识别。基于暂态零序电流特征的理论,提出一种新的选线判据:以系统故障特征值为主判据,以故障电流高频分量的1范数为辅判据实现故障选线。该方法克服了中性点消弧线圈接地的影响,提高了线路过零点附近接地故障和母线接地故障时的选线精度。实验仿真证明,该选线方法可以准确、可靠地实现单相故障接地选线。     

发电机转子负序涡流场二维分析与计算

利用复数表面阻抗的概念给出了发电机转子负序涡流场二维分析与计算方法,在此基础上,编制了相应的计算程序.以转子极面加阻尼系统的300MW汽轮发电机为例,计算了发电机稳态负序运行时转子上的涡流分布和损耗分布.根据计算结果,讨论了转子极面加阻尼系统对提高发电机负序能力所起的作用.     

小电阻接地系统接地故障综合保护方案

针对现有小电阻接地系统接地保护选择性差、灵敏度低且高阻接地故障检测能力不足等问题,研究分析小电阻接地系统单相接地故障后零序电流特征,利用上下级纵向配合,提出基于零序过电流的多级接地保护和延时低定值高灵敏度接地保护,给出保护配置方案和各级保护整定原则。利用线路出口和中性线零序电流幅值横向比较,提出高阻接地故障选线方法。在典型小电阻接地配电网结构下的仿真验证了所提出接地故障综合保护方案的可行性与可靠性。     

35kV中性点不接地电力网单相接地故障检测研究

在小电流接地系统中发生单相接地故障的概率要比其他接地故障大得多。而且不及时的排除会引起其它接地故障的出现，并对电力设备的安全构成威胁。本文作者提出一种应用零序电流在短路时的特点和小波分析的方法来确定短路线路。     

农村配电台区换相开关三相不平衡治理系统的应用

我国农村电力系统普遍存在三相不平衡问题。构建了一套基于台区管理终端的分散式换相控制系统,并在智能开关和控制系统研发的基础上,开展了农村典型电力系统三相不平衡治理系统的试运行。运行结果表明,该系统运行可靠,可以使三相不平衡度从现有的60%~80%降低至20%~30%。     

电网电压不平衡情况下双馈风力发电变流器控制

针对电网电压三相不平衡情况下双馈风力发电系统输出功率二倍频谐波分量带来的安全稳定问题,提出了一种以消除二倍频谐波分量为控制目标的正负序双闭环电流控制策略.建立了双馈风力发电系统网侧变流器不平衡条件下的数学模型,进而分析了二倍频谐波分量产生的机理,采用四分之一周期延时方法对正负序分量进行分离,且正负序电流单独参与运算控制来抵消功率二倍频分量.在Matlab/Simulink软件上建立了仿真系统,仿真结果表明了理论分析的正确性和提出控制策略的有效性.     

Residual current compensation for single-phase grounding fault in coal mine power network简

The way of neutral point to earth via full compensation arc suppression coil can solve the problem of residual current compensation in coal mine power network effectively. Based on the analysis on the grounding current detection results of Xieqiao coal mine, the conclusion that harmonic component of grounding current is dominated by higher harmonics with complex harmonic sources in coal mine power network system was obtained. The influences of harmonic source type and fault point position on harmonic voltage and harmonic current were analyzed theoretically. The influences of earthed fault feeder detection result and the estimation errors of parameters to earth on residual current compensation were analyzed. A new thought of residual current prediction and the selections of model method and control method were proposed on this basis. The simulation results prove that harmonic amplitudes of zero sequence voltage and zero sequence current are determined by harmonic source type as well as fault point position in coal mine power network, and also prove that zero sequence voltage detection can avoid the unstable problem of coal mine power network system caused by undercompensation of capacitive current. Finally, the experimental device of full compensation arc suppression coil is introduced.     

铜-铝-铜三层复合板内部涡流场分布研究

利用有限元分析软件ANSYS对新型铜-铝-铜三层复合板内部涡流场进行模拟计算.在铜、铝、铜三层厚度之和一定的条件下，改变复合板的电流加载和其它尺寸，得到同一复合板在不同电流加载情况下的电流密度分布，以及相同电流加载不同铜层厚度时所对应的电流密度分布，同时计算出各种情况下复合板的总阻抗.实验表明：在加载一定的情况下，流经复合板的电流和总体阻抗随着铜覆盖层厚度的增加逐渐减小，增到一定厚度以后，电流和阻抗的变化就很小了；在电压一定的条件下，随着电流频率的增加，铜铝复合板中心线处的电流密度呈变小的趋势；根据仿真得出：复合板阻抗值随电流频率的改变呈线性变化规律，该结论为实现用铜-铝-铜三层复合板取代纯铜及纯铝母线排提供了理论和设计依据.     

A new principle of traveling wave differential protection on series-capacitor-compensated transmission lines

Traveling wave differential protection has the ability,in theory,to entirely eliminate the effects of distributed capacitive current,but it cannot be applied on series-capacitor-compensated lines directly.In this paper,unbalanced output of conventional forward and reverse traveling wave differential currents under normal operating conditions and external faults was analyzed.A new type of traveling wave differential current was defined by combining forward and reverse traveling wave differential currents.Expressions of the defined differential current when internal and external faults occur were deduced.On this basis,a new principle of traveling wave module differential protection on series-capacitor-compensated lines was proposed,and characteristics of module differential current under different faults were analyzed.The priniciple is immune to line distributed capacity,series capacitor positions,and presence or absence of MOV breakovers.The validity of this scheme was verified by PSACD simulations.