分布式配电网单相接地故障录波装置研制

本文介绍了一种分布式配电网接地故障录波装置的系统构成及软硬件设计方法与实现。接地故障录波装置设计为电压型和电流型故障录波装置,可分别实现对母线三相电压和零序电压以及馈线三相电流和零序电流的接地故障录波。文中介绍了接地故障录波功能实现过程中的关键技术,如嵌入式模块化设计方法、故障录波的起动、故障数据采集及存储、GPRS通信等。装置分散安装于10k V母线柜和各馈线出线柜中,电压电流信号就地采集存储,各馈线的电流型故障录波装置通过RS485通信,与母线的电压型故障录波装置交互数据,再由电压型故障录波装置与主站通信,现场接线简单,可靠性高。     

一起由系统电压波动引起接地变压器高压开关跳闸事件的分析

针对某光伏电站一起并网启动时接地变压器高压开关柜断路器误跳闸事件,结合故障录波器录波图形和继电保护装置的动作记录,对故障原因进行了分析,并通过试验进行逐项排查,最终确认由于系统发生接地故障,使接地变压器高压开关保护装置过电流保护启动,接地变压器高压开关柜断路器跳闸。通过对事件分析,提出了运行期间防止接地变压器误跳的反事故措施。     

110kV线路弱馈侧距离保护动作分析

针对一起线路单相接地导致的接地距离保护动作事件,通过分析现场相关保护录波,得出是因主变中性点击穿导致弱馈侧主变中性点接地,进而使弱馈侧距离保护动作的结论。     

一起110 kV复合外套避雷器故障分析及对策

<正>1 故障情况2020年11月21日23:47,某企业110 kV线路因线路A相避雷器故障导致跳闸。线路跳闸造成下级110 kV变电站Ⅰ段母线失电,母线上3台变压器失电。检查保护装置及故障录波动做记录,保护装置显示为线路A相接地故障,线路光纤差动保护出口动作将故障切除。该起故障造成多个生产装置生产波动。分析故障录波波形,110 kV系统A相电压骤降接近0,B、C相电压基本不变,系统出现零序电压和零序电流,电压波形截图如图1所示。     

故障录波功能在消弧线圈补偿装置中的应用

我国的6～66 kV电网中广泛采用消弧线圈接地方式.如果在消弧线圈补偿装置中增加故障录波功能,可以为故障分析提供第一手的数据和资料.文中介绍了消弧线圈补偿装置中故障录波功能的软、硬件实现,并通过实例说明消弧线圈补偿装置的故障录波功能可以为工作人员分析问题提供可靠的依据.     

故障录波功能在消弧线圈补偿装置中的应用

我国的6～66 kV电网中广泛采用消弧线圈接地方式.如果在消弧线圈补偿装置中增加故障录波功能,可以为故障分析提供第一手的数据和资料.文中介绍了消弧线圈补偿装置中故障录波功能的软、硬件实现,并通过实例说明消弧线圈补偿装置的故障录波功能可以为工作人员分析问题提供可靠的依据.     

一起变压器故障时继电保护动作行为的分析

介绍了一起现场发生的典型220kV变压器匝间故障和接地故障时继电保护装置的动作行为情况。通过对故障录波数据、继电保护装置的动作行为的详细分析,消除了疑惑,论证了本次保护动作为正确动作,提出了相关建议。     

通过继电保护装置动作情况判定发电机定子接地故障

针对某电厂4号发电机的一起定子接地故障,通过综合分析继电保护装置动作报告、故障录波器录波波形及向量图,认为是典型的发电机V相金属性接地故障。发生电气故障后综合分析故障现象,可以确认故障性质和范围,为查找故障点提供依据。     

500kV断路器WDLK保护频繁启动的原因分析

分析了某厂5021及5022断路器WDLK保护频繁发出“零序电流辅助启动”的原因是故障录波装置改造换型后造成故障录波装置CT二次回路的N相有两个接地点,两个接地点之间存在着电位差,就有合环电流存在,反应出断路器3Io值增大,达到5021及5022断路器WDLK保护“零序电流辅助启动”的启动值（0．1A）,造成保护频繁启动,将故障录波装置CT二次回路的接地点改接为一点接地后,断路器310值大大减小,保护发信消失,排除了系统潮流变化引起断路器的三相电流不平衡或断路器保护装置的采样插件有问题等原因。     

故障录波装置中IEC61850标准的研究与应用

以故障录波装置为例,系统地阐述了传统故障录波装置的功能,分析了故障录波装置数字化的需求,进而采用IEC61850标准,在IEC61850协议规范的基础上,研究故障录波装置的系统设计,实现故障录波装置的数字化,同时深入讨论了其技术方案、建模方法。通过分析通信需求,最终实现其IEC61850通信服务功能。该故障录波装置已通过国网IEC61850一致性试验,取得了满意的测试效果,完全达到了电力系统对故障录波装置的要求,在工程中具有良好的应用前景。     

基于基波电势分布特征的大型发电机定子接地故障定位方法

提出一种基于基波电势分布特征的定子接地故障定位方法,该方法按各相各分支定子线圈的实际连接关系,确定发电机中性点至接地故障点的基波电势,建立了该基波电势、机端三相基波电压、基波零序电压、接地过渡电阻阻值之间的数学关系,准确定位定子接地故障,并对波绕组发电机故障定位中的特殊情况进行了分析。采用基于准分布电容参数的定子接地故障仿真模型验证了所提方法的有效性。最后对现场实际故障案例进行分析,进一步验证了所提方法的准确性,其可大幅缩短现场故障检修的时间。     

电压互感器二次中性线两点接地故障点排查

提出了变电站电压互感器（TV）二次中性线（N600）如有两点或多点接地时,将会造成保护装置的不正确动作,从理论上分析了这种情况下系统发生接地故障时保护装置测量到的电压与正常接线下电压的差异,以及对保护动作行为的影响,并结合实际工作中检查接地情况的一些经验,通过检查TV二次公共接地点接地线的电流大小和故障后录波图电压的变化情况,判断是否有多点接地的情况,并采用＂分段查找,逐个排查＂的方法,查处多余接地点。     

零、负序方向元件的特殊问题研究

分析了交流电压回路在电压互感器(TV)回路两点接地﹑接地点不正确﹑接地点虚接,甚至于变电站接地网接地电阻过大等情况时,引起了零序电压相位的变化,进而引起零序方向保护误动的原因。分析了此种情况的负序方向元件的动作情况,并提出利用负序方向元件闭锁零序方向保护的方法来防止零序方向保护误动的解决措施,同时以一个现场故障实例说明了该方法的正确性。同时分析了当发生不对称接地故障,特别是经过高阻接地故障时由于零序﹑负序电压过小而引起零序方向元件﹑负序方向元件可能拒动的问题,并提出了利用对零、负序电压进行补偿的措施以提高零、负序方向元件的灵敏度。RTDS试验证明了该补偿措施的正确性。     

带自动调节分接开关消弧线圈的系统分析

对经消弧线圈接地的系统模型进行了分析 ,讨论了消弧线圈对不接地系统中性点位移电压的影响 ,以及单相接地故障时故障回路和非故障回路零序电流的计算方法。同时 ,对通过分接开关的有载调节进行导线对地电容的测算 ,以及协助进行故障相选线的设计思路进行了探讨     

高电阻接地方式及应用

10kV配网小电容电流(10A以下)仍会产生单相接地弧光过电压。通过对配电网中性点不同接地方式的比较，得出了采用高电阻接地方式从经济和技术上都优于消弧线圈方式的结论。章还分析了高电阻接地方式消谐的依据和特点，并介绍了几种具体接线方式，如Z型线圈 高压电阻；Z型线圈 单相接地变压器 低压电阻等，还总结了高电阻接地的3种保护方式。     

一起线路故障引起主变压器零序过电压动作的分析

结合一起110 kV线路发生接地故障造成所连两变电站全站失压的例子,介绍了故障时的系统运行方式,借助故障录波图和报文分析了保护的动作过程,通过分析零序电压的异常变化得出了造成该变化的原因与接地系数过大及10 kV电压倒送有关。最后,提出了相应的措施来提高系统的稳定性。     

基于消弧线圈调制信号相关检测的高阻单相接地选线

为了提高谐振接地系统单相接地选线的抗过渡电阻能力,提出一种基于相关检测的单相接地选线方法。采用低频方波对消弧线圈补偿电流进行调制,分析故障线路与健全线路调制后的信号特征。将各条线路零序电流分别除以零序电压包络幅值加以调整后进行解调和相关检测。构造了基于互相关函数的单相接地选线判据,讨论了低频调制方波频率的选择对选线效果的影响。结合实例对所提出的方法进行了仿真和实验研究,结果表明所提方法在单相接地选线方面具有非常高的抗过渡电阻能力。     

基于三相同时刻采样值算法的HVDC换相失败预测改进

换相失败问题是制约基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)输电系统安全运行的重要约束。从事前预防的角度出发,目前实际工程中主要采用了换相失败预测控制(CFPREV)技术。根据现场录波,分析了现有预测控制存在故障检测速度不足的问题,认为提高故障检测算法灵敏度是预测控制提升的关键。在此基础上,分析对比了基于三相同时刻采样值的电压有效值算法与现有检测算法的优劣,并采用该算法对现有换相失败预测控制功能进行改进。仿真结果表明,在单相接地或两相短路接地故障中,基于三相同时刻采样值的电压有效值检测算法的故障检测速度比现有算法更快,采用改进型预测控制能够有效减少换相失败发生的几率。     

电路法仿真分析水平-垂直接地体模型冲击特性

通过建立ATP-EMTP的水平-垂直接地体模型和改变模型参数,用电路法代替行波法来近似分析接地体电压的变化,并计算冲击接地电阻值。仿真得出,当土壤电阻率不变时,冲击接地电阻值随接地体尺寸的增加而逐渐减小。在高土壤电阻率情况下增加接地体长度,对降低冲击接地电阻值具有显著效果。     

考虑系统不对称的小电流接地故障相识别

针对存在不对称情况的不接地系统与谐振接地系统,分析了接地故障前、后三相电压幅值的变化规律,提出可适应系统不对称的接地相识别方法:故障后若只有一相电压幅值相较于故障前降低,则此相为故障相;若有两相电压幅值降低,则中性点不接地系统中电压幅值升高相的滞后相为故障相,谐振接地系统过补偿状态下电压幅值升高相的超前相为故障相。所提方法简单实用,只需接地故障前、后三相电压幅值信息即可准确识别不对称状态下的接地故障相,且不受电压互感器测量误差的影响,在过渡电阻较大时也可准确识别故障相。数字仿真验证了理论分析和所提方法的正确性。