乒乓式转子接地保护两点接地的误判和解决办法

通过引进转子电流判据来避免乒乓式转子两点接地保护因为一点接地电阻在一点接地故障以后的突变而误动的情况。设正确动作和误判2种情况下保护装置算得的第2点接地电阻的大小相同,可以通过比较微机保护装置测得的两点接地故障和由于接地电阻突变导致误判的情况下从转子负端流出的转子电流的大小来确定是不是发生真正的两点接地故障,真的物理位置上的转子两点接地故障和假两点接地故障2种情况下从转子负端流出的转子电流大小是不一样的。可以利用这种区别来判断是发生了真的两点接地故障还是由于接地电阻的突变而造成的两点接地故障的误判,消除乒乓切换原理实现转子接地保护所固有的缺点。通过分析和验证发现,这种方法可以改进乒乓式转子接地保护的一些不足,实现更加可靠和完善的乒乓式转子接地保护。     

基于接地电流的大型发电机定子接地保护及精确定位方法

为避免大型发电机的不合理跳闸对电力系统造成冲击,提出一种基于接地电流的发电机定子接地保护,根据发电机接地后零序等效网络实时计算故障点接地电流,只有当其大于安全允许值时保护才快速跳闸,以保障发电机的安全,否则只发出告警信号。同时,为减少检修工作量、加快故障排除,针对大型发电机定子绕组结构特点,提出一种定子接地故障的自动精确定位方法,可识别出故障相、故障分支和故障匝数。给出了保护和定位方法的具体实现方案,并搭建了发电机定子绕组内部故障仿真模型,仿真分析结果证明了保护方法的可行性以及相比传统保护方法的合理性,并验证了定位方法的精度。     

适应配电自动化的馈线接地保护研究

传统的基于零序电流基波、高次谐波的故障选线方法,测量复杂,可靠性不高。文中对负序电流馈线接地保护及负序电流与零序电流比较式接地保护进行了分析,讨论了保护判据,分析了保护精度,介绍了实现方法。该保护方法适用于各种中性点接地方式,便于在馈线保护中实现和在FTU上安装。仿真分析及模拟实验表明,该方法能对弧光接地故障正确选线,抗过渡电阻能力强,可靠性高。     

小电阻接地配电系统集中式接地保护研究

为解决小电阻接地配电系统单相高阻接地故障检测困难和两出线同相接地故障时零序电流保护拒动的问题,提出一种基于中性线与各出线零序电流幅值比较的小电阻接地系统集中式接地保护方案。建立小电阻接地配电系统单相接地故障时等效零序网络,结合相量分析法,提取在不同故障位置、过渡电阻和线路对地电容等条件下单出线单相接地故障和两出线同相接地故障的普适性特征。并挖掘两种故障状态下的共性特征,形成适用于单出线或两出线单相接地故障的接地保护判据,准确地进行故障隔离。该方法利用中性线零序电流与各出线零序电流比值的相对差异,明确区分线路或母线侧单相接地故障,过渡电阻高达1 500 Ω时依然成立。该保护算法启动值低,灵敏度高,定值裕度较大,稳定性好,适合配电网灵活运行方式。仿真结果表明接地故障特征分析结果的正确性和该保护方案的有效性。     

小接地电流系统采用微机接地保护及电阻接地装置

在单相接地故障频发的小接地电流系统限制带单接地故障运行,能够将单相接地时间减到最少,使故障系统能够安全运行。本文对小接地电流系统采用微机接地保护及电阻接地装置的应用进行了浅显的探讨。     

含分布式电源的小电阻接地方式配电网单相接地故障分析

不同接地方式分布式电源(DG)并网将影响系统单相接地故障电流特征,对于小电阻接地方式配电网,DG接地方式选择较为灵活,对接地故障电流的影响尤为复杂。针对小电阻接地方式配电网,建立了旋转型DG并网后的接地故障分析模型,分析了并网DG采用不同接地方式时接地故障点电流、线路三相故障电流与线路正序、负序、零序电流的特征。结果表明,不接地方式DG对接地故障电流基本无影响;但DG采用直接接地、小电阻接地方式时,各故障电流将明显增大或减小,甚至从无到数百安培,将会影响系统原有接地保护与三相保护性能。研究成果可为含DG小电阻接地方式配电网的保护配置与DG接地方式选择提供理论依据。     

基于零序电流比较的小电阻接地系统接地故障保护

配电网中应用小电阻接地方式可以确保系统能更快排除接地故障,有效降低过电压。但现阶段小电阻接地系统接地故障零序过电流保护定值过高,系统发生高阻接地故障时易拒动。提出一种基于各出线零序电流比较的接地保护方法,利用集中式保护装置收集各出线零序电流信息,选择零序电流幅值远大于其他出线或者相位超前其他线路零序电流以确定相位的线路为故障线路。该方法原理简单,可作为现有接地故障的后备保护,并可有效提高小电阻接地系统接地故障保护灵敏度。     

智能型塑壳断路器中接地故障保护功能设计

接地故障保护作为低压配电线路中一项重要保护要求,在万能式断路器中已经得到广泛的应用,而对于塑壳断路器中接地故障保护功能的设计,我国仍处于起步阶段。针对接地故障特点,介绍了实现塑壳断路器接地故障保护功能的三相电流相量和的设计方法,实现了接地故障的有效保护,为低压电网的可靠运行提供了保障。     

小电流接地选线系统的设计与实现

分析了谐振接地系统单相接地故障的特点 ,以零序电流的有功功率和 5次谐波功率方向在单相接地故障时的特征为依据 ,设计并实现的基于 PC10 4工控机的新型小电流接地选线系统选线准确率高 ,能区分母线和线路故障。     

基于配电网柔性接地控制的故障消弧与馈线保护新原理

为解决中性点非有效接地配电网中长期存在的单相接地故障消弧与保护难题,提出基于零序电压柔性控制的配电网接地故障消弧与保护新原理。在配电网发生接地故障的初始时刻,通过脉宽调制(pulse width modulation,PWM)有源逆变器注入零序电流补偿接地故障全电流,实现对零序电压的控制,促使故障点电压为0,实现瞬时故障100%消弧。接地故障发生后,经一定延时,控制电流注入,增大故障残流,精确测量零序电压和各馈线零序电流变化量,实现接地故障的动态感知和可靠保护。该技术有望降低故障建弧率,减少故障停电时间,促进配电网智能化发展。     

配电自动化系统的分布式小电流接地保护原理

简要介绍了四方华能公司的CSDA2000配电自动化系统中的小电流接地保护原理.提出采用小电流接地负序电流故障分量法来进行故障选线,具有不受中性点电抗补偿的影响,且故障特征明显的优点.随着配电自动化的实施,馈线远方终端(FTU)在线路沿线的安装,负序电流故障分量法通过比较接地点两侧的故障特征也可以清楚地判断故障位置.为了提高信号分析的灵敏度,采用小波变换对负序电流故障分量进行处理后,可更清晰地区分出故障线路.经理论及仿真验证,该方法是一种非常有效的小电流接地故障选线、定位方法.     

基于相电流间相位关联特征的馈线单相接地保护新原理

配电网单相接地故障时,故障馈线上的故障相暂态电流分量包含了所有馈线上非故障相的暂态电流分量,经复小波变换后故障馈线的各相之间形成幅值和相位之间相对关联特征.依据此特征提出了基于组合复小波频带等效相位判据构成单相接地保护新原理.该保护是依据三相暂态电流之间存在相位关联特征,经组合复小波变换提取频带等效相位特征构成保护相位特征判据,并在判据中引入消除坏数据影响的风险系数.大量仿真验证了所提出的保护原理能够准确地判别单相接地故障,具有较高的可靠性和灵敏度,无须整定计算,自适应能力强,适合于非有效接地方式的各种配电网;保护方式可直接融合于间隔单元中,并作用于一次性重合方式,可大大提高供电可靠性.     

基于注入变频信号法的经消弧线圈接地系统控制与保护新方法

提出基于注入信号法的控制与保护新方法采用注入零序恒流信号,测量系统谐振频率,计算电容电流,进行消弧线圈自动调谐;采用测量零序信号电压,计算接地电阻,进行高阻接地故障辨识;采用测量各出线零序信号功角,计算线路阻尼率,进行故障选线。该方法不受系统运行的影响,易实现就地保护控制,精度高、抗干扰能力强。样机已通过动模实验,其中消弧线圈自动调整系统已形成产品,在现场运行多年,效果良好。     

小电流接地故障暂态方向保护原理研究

分析了小电流接地系统接地故障暂态零序电压电流特征。根据线路的相频特性将频率分为不同区段，论证了在一选定的低频区段内，所有健全线路分别可用一集中电容等效；在该选定频段内，故障线路暂态零序电流或无功功率方向与非故障线路相反。据此提出了检测暂态零序容性电流或无功功率方向的暂态方向保护算法。该方法灵敏度、可靠性高，不受消弧线圈和不稳定电弧的影响。实际故障数据验证了该方法的正确性。     

综合暂态与工频信息的谐振接地系统小电流接地故障选线

对于谐振接地系统,利用工频电流的小电流接地故障选线方法不再适用,而受现场普遍存在的电压互感器/电流互感器接线极性反接问题影响,利用暂态电流极性比较与暂态无功功率方向的选线方法也易出现误选。文中在分析过补偿方式谐振接地系统中接地故障暂态与工频零序电流/无功功率分布差异的基础上,提出两种综合利用故障暂态与工频分量的全信息量选线方法,即:与任一其他线路暂态零序电流极性关系与工频零序电流极性关系均不一致的线路为故障线路;或暂态无功功率与工频无功功率流向不一致的线路为故障线路。两种方法均可有效避免因电压互感器/电流互感器接线极性反接或不确定造成的误选,扩大了对现场条件的适用性,提高了选线可靠性。仿真与现场数据验证了算法的有效性。     

暂态零序电流波形差异的单相接地故障选线

配电网结构日趋复杂,系统发生单相接地故障的概率较高。文中在选定频段(SFB)内配电网零序电流分布特征研究的基础上,提出了基于暂态零序电流波形差异的配电网单相接地故障选线新方法。该方法利用小波包变换引入基于SFB的馈线零序电流特征分量的概念,定义符号化处理后的各馈线零序电流特征分量的互差绝对值之和为馈线零序电流波形差异系数,并根据故障馈线零序电流波形差异系数最大的特点进行选线,凸显了故障馈线与健全馈线之间的差异。PSCAD仿真表明文中方法选线准确率和可靠性高,不受故障电阻、故障距离、中性点接地方式、电弧和噪声的影响。     

利用暂态特征的新型小电流接地故障监测系统

介绍一种小电流接地故障监测系统的构成、工作原理及现场应用情况。基于故障产生的暂态零序电压电流在特定频段(SFB)内分量呈容性的关系,利用暂态零序电流幅值比较、极性比较及暂态无功功率方向原理实现故障线路综合选择,并利用瞬时接地故障信息对线路绝缘状态进行监测。该系统结构合理、可适用于配电网自动化系统和变电站自动化系统,检测方法不受消弧线圈、不稳定电弧影响,同时可检测消弧线圈支路接地、网络中存在闭环运行线路等特殊故障。     

一种中低压配电网单相接地故障选线新原理

为了改正当前小电流接地系统单相接地故障选线装置准确率不高的缺点,作者提出了与零序电压和零序电流极性无关的新的零序电流有功分量比幅选线方法.Matlab仿真表明该方法能准确识别出故障线路.     

基于小波包分析的配电网故障选线新方法

提出了基于小波包分析的配电网故障选线新方法用于解决低频采样零序电流信号因发生不同程度的能量衰减而导致的选线错误问题。当发生单相接地故障时,分别对零序电流信号进行低频采样和高频采样,计算高频采样零序电流信号的首波头极性和最大值以及低频采样零序电流信号的最大值,以此为依据对低频采样的零序电流信号做增强处理,然后利用小波包分析方法对增强的信号进行小波包分解,根据能量最大的原则实现故障选线。基于上述原理研制了配电网接地选线装置,给出了装置的硬件结构及软件流程。分别针对零序电流信号能量衰减严重和极性检测错误的情况进行仿真试验。结果表明,该方法有效地提高了小电流接地选线的准确性。