基于特频信号注入法的配电网故障定位研究

小电流接地系统的单相接地故障定位技术是多年来电力系统备受关注的研究领域之一。文章介绍了信号注入法的基本原理,提出了接地选线与信号注入法相结合的配电网单相接地故障定位技术确定故障线路。并向故障线路中注入特频信号,利用电磁感应原理检测该信号,从而确定接地故障点的准确位置。     

基于智能接地电流放大装置的配电网单相接地故障研判方法

小电流接地配电网发生单相接地时故障特征微弱,现有检测方法和选线装置应用效果不理想,故障处理仍以人工试拉选线为主。提出一种基于智能接地电流放大装置的单相接地故障检测原理,研究了检测装置的整体构架和研判系统的处理流程,通过试点工程应用验证了装置的整体性能与故障研判的准确性。实践证明,基于智能接地电流放大装置的故障研判方法能够准确、快速地实现中压配电网单相接地故障的选线与区段定位。     

基于暂态能量的小电流接地系统单相接地故障区段定位方法

国内配电网主要为小电流接地系统,单相接地故障占故障总数的80%以上,故障特征不明显且易受噪声信号影响,故障的辨识、选线和区段定位难度大。暂态录波故障指示器和配电网同步相量测量装置的推广应用为小电流接地故障区段定位提供了更全面的故障信息支撑。详细分析了零序网络的相频特性,提出一种基于零序电流首容性分量能量的小电流接地故障的区段定位方法。确定辨识暂态零序电流的首容性频段范围,并分析故障区段和健全区段的暂态零序电流的不同特性。计算零序电流首容性分量的暂态能量并用于设计故障区段定位方法。所述方法物理概念清晰,判据阈值不受系统和故障位置的影响。仿真模拟和现场实验验证了所提故障定位方法的有效性。     

惠州电网小电流接地系统存在问题及解决对策

在分析各种电网接地方式特点的基础上,指出由于中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时故障电流小,信号微弱,使得采用消弧线圈接地与小电阻接地并存模式的惠州电网单相接地故障选线问题未能得到有效解决。为此,提出将消弧线圈接地方式改为小电阻接地方式和提高配电变压器保护配置的解决方案,并给出按限制接地故障短路电流、限制弧光接地过电压、与继电保护配合3种选择小电阻的方法,以及整改现有配电网保护配置的具体措施。     

国内第一个小电流接地10kV物理仿真实验室在华北电力大学建成并投入使用

电力系统小电流接地电网单相接地故障选线问题已经研究多年却一直未能很好解决,严重阻碍了供电可靠性和自动化水平的提高。为此,作为小电流接地选线问题研究的首创单位——华北电力大学小电流接地课题组决定对此问题进行再研究。     

小电流接地故障选线技术综述

章介绍了小电流接地方式的发展简况，在分析小电流接地故障稳态与暂态信号变化特征的基础上对各种接地选线技术进行了评述。章还介绍了一种最近开发出的利用暂态信号的接地选线技术的应用情况，这种新技术灵敏度高、可靠性好，特别适用于谐振接地电网。关于小电流接地电网发生高阻单相接地故障时接地选线的可靠性问题还需要进一步研究解决。     

基于s注入法的小电流系统消谐与选线一体化方案研究

单相接地故障和铁磁谐振故障是小电流系统经常发生的故障。首先介绍了s注入法选线和测距的基本原理 ,然后提出了利用频率检测法和s注入法相结合辨别单相接地故障与铁磁谐振故障的方法 ,有效解决了接地信号发生时将铁磁谐振故障误认为接地故障进行处理的问题 ,由此提出了利用s注入法实现消谐和选线一体化的可行性方案     

基于模糊集理论的小电流接地系统单相故障多判据定位研究

小电流接地系统(NUGS)发生单相接地故障时接地残流小,正确的接地故障选线是长期存在的难题,现行采用的单一选线方法都有一定的局限性和不足,选线可靠性不高。为了解决这一问题,提出利用基于模糊集理论的模糊综合决策对多种选线方法进行综合和智能处理,并且通过对变电站出线端到负荷端分支线进行多次选线,达到对小电流接地系统单相接地故障定位的效果,以零序电流比幅法、小波分析法和5次谐波分量法三种接地选线方法为例进行了模拟综合决策的仿真,结果表明针对多种选线方法进行模糊综合评判的故障选线模式具有更高的可靠性。     

基于s注入法的小电流系统消谐与选线一体化方案研究

单相接地故障和铁磁谐振故障是小电流系统经常发生的故障.首先介绍了s注入法选线和测距的基本原理,然后提出了利用频率检测法和s注入法相结合辨别单相接地故障与铁磁谐振故障的方法,有效解决了接地信号发生时将铁磁谐振故障误认为接地故障进行处理的问题,由此提出了利用s注入法实现消谐和选线一体化的可行性方案.     

基于s注入法的小电流系统消谐与选线一体化方案研究

单相接地故障和铁磁谐振故障是小电流系统经常发生的故障.首先介绍了s注入法选线和测距的基本原理,然后提出了利用频率检测法和s注入法相结合辨别单相接地故障与铁磁谐振故障的方法,有效解决了接地信号发生时将铁磁谐振故障误认为接地故障进行处理的问题,由此提出了利用s注入法实现消谐和选线一体化的可行性方案.     

基于等效半波注入法的小电流接地故障选线

我国中压配电网多数采用小电流接地运行方式,由于小电流接地系统单相接地故障电流很小并且容易受到外界条件的干扰等原因,故障选线难题多年未得到有效解决。通过对目前已有的故障选线方法进行分析,在原有的直流注入原理的基础上形成了等效半波注入法,通过比较各条线路的零序电流来选线。对等效半波注入法的选线定位理论进行了分析,主要包括确定了注入的半波直流信号的流通路径、形成了该方法的等值电路,并组建了对应的数学模型,在原理上验证了该理论的正确性。最后通过Matlab搭建模型验证该方法能够准确地实现故障选线。     

含同母线环路的配电网单相接地故障特征及选线

现有小电流接地故障选线方法均以辐射状线路为基础,特定情况时将出现同母线环路供电情况,接地故障特征将发生变化,已有选线方法需要重新审视。文中建立了含环路配电网单相接地故障复合网络,推导了环路两端出口稳态与暂态零序电流的分布特征,分析了已有选线方法的适应性。结果表明,环路接地时,随线路参数和故障位置不同,环路两端出口电气量并非始终表现为故障线路特征,已有稳态量和暂态量选线方法将可能出现误选与漏选。可通过增加备选线路条数并利用环路中一条出口线路切除前后其余各线路零序导纳的变化辨识故障线路或将环路两端出口零序电流之和参与选线比较的方法解决该问题。仿真与现场数据验证了故障特征的正确性及所提选线措施的有效性。     

10 kV配电网单相接地故障交直流信号注入综合定位法

针对10 kV配电网单相接地故障,提出一种基于接地电阻和网络拓扑的交直流信号注入综合定位方法。该方法首先通过交流注入法估算接地电阻,对不同的接地电阻采用不同的信号注入方式和检测方式;然后结合网络拓扑和二分法原理,应用直流注入法确定宏观故障区域并进行故障点检测。综合定位方法可以有效处理接地电阻小于20 kΩ的各种单相接地故障,且不受网络结构、分布电容、线路参数和接地电阻的影响。仿真结果验证了该方法的正确性和可行性。     

新型暂态零序电流频带能量故障选线法的抗噪分析

由于小电流接地系统单相接地故障电流非常小,干扰影响严重,所以其故障选线一直是一个技术难题,很久以来没有得到圆满解决.在基于暂态零序电流频带能量的配电系统接地选线方法的基础上通过仿真分析了该方法对噪声信号的抗干扰能力,实验结果显示该方法能够在较强干扰的情况下实现正确选线,效果很好.     

基于波形比较的架空配电线路故障离线定位自动计算方法

现有的架空配电线路在线故障定位方法存在只能确定故障区段的不足,离线故障定位方法则存在故障定位灵敏度低与精度差的问题.针对上述问题,建立高压脉冲冲击线路响应模型,通过分析故障线路电流分布特征与波形差异,提出了一种基于波形比较的架空配电线路故障离线定位自动计算方法.该方法使用高压脉冲信号发生器向故障线路注入直流脉冲信号,以相关系数作为波形相似程度的判别依据,通过分析不同测量点电流波形与基准电流波形的相似性差异,实现了故障定位的自动计算,解决了故障尤其是经高阻接地故障定位灵敏度低的问题.分析了不同磁场测量方式与基准信号参考点的选取对故障定位精度的影响,完善了故障离线定位体系,提高了定位精度.仿真以及实际试验表明,该方法可有效实现故障点的精确定位.     

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。     

基于近似熵算法在单相接地故障定位中的研究

采用MATLAB搭建单相接地仿真模型,并采用近似熵法判别故障区段。首先沿着线路模型设置多个检测点,然后分别求取各检测点的近似熵。利用故障点前后暂态零序电流波形的差异,进而求取的近似熵值的不同来判定故障区段。该方法具有不需要不同检测点的精确时间同步,所需数据量小等优点。     

基于功率系数的单相接地故障区段定位方法

由于配电线路在发生单相接地时故障电流小,现有的故障定位方法很难判断出故障位置,因此目前国内大部分地区还是通过调度人员根据经验拉路选线,人工巡线的方法寻找故障位置,耗费了大量的人力物力。为解决该问题,根据单相接地故障发生后的半周期内故障线路故障相相电流突变量远大于非故障相及健全线路的特点,提出一种基于功率系数的单相接地故障区段定位方法,该方法在各种初始电压相位下发生高、中、低阻接地时,都能准确、快速、可靠地进行区段定位,具有原理简单、适应性强的特点。     

应用于小电流接地电网单相接地故障定位的探测器节点设计

配电网中小电流接地系统单相接地故障的快速精确定位,一直是困扰配电系统自动化的难点。本文在分析S注入法在故障定位的应用效果基础上,提出结合无线通信设计的故障探测节点来实现小电流接地系统的单相故障定位。介绍了基于故障探测器节点的定位实现原理,并针对配点线路特点,提出了探测器的供电方式﹑信号采集﹑通信频率等关键问题的解决办法,并实现了探测器节点的硬软件设计。     

基于负序电压变化量的灵活接地配电网永久性单相接地故障定位

针对灵活接地配电网,提出一种基于负序电压变化量的灵活接地配电网永久性单相接地故障定位方法。首先基于并联小电阻投入前后的负序电压变化量确定故障区域,其次根据零序电流修正投影比例系数判断故障分支从而确定故障区段,然后利用负序电压变化量测量值与计算值之间的偏差计算故障概率,对比故障区段内各个虚拟节点的故障概率进行精确定位,同时提出一种适用于该区段定位方法的测量点优化布置方案。最后利用PSCAD搭建仿真模型,仿真数据分析验证了所提永久性单相接地故障定位方法的有效性及可靠性。