自动调谐消弧线圈投入引起谐振过电压的原因

瞬时性单相接地故障发生时,可利用消弧线圈实现快速补偿电容电流而自动灭弧,以降低单相接地过电压。但是若自动调谐消弧线圈与系统配合不当,自动调谐消弧线圈在投入时易发生谐振过电压。通过2起典型故障分析,由于消弧线圈投入时系统中性点位移电压超过了自动调谐消弧线圈接地告警整定值,装置判断为接地进行消弧线圈补偿,此时消弧线圈感抗与系统容抗匹配引起谐振过电压。     

风电场35 kV电缆网络中性点接地方式研究

为研究风电场35 k V电缆网络中性点接地方式的适用性和可行性,针对电缆网络较大的对地电容电流水平,利用Matlab/Simulink软件建模仿真。给出了以贵州龙里风电场为工程背景、不同中性点接地方式下的运行特性,并提出了一种改进的、适合风电场35 k V电缆网络的中性点复合运行方式。复合方式以消弧线圈为基础,当接地电容电流水平小于100 A而发生单相接地故障时,先并中值电阻抑制系统暂态过电压,若为瞬时性故障,消弧线圈补偿后故障自动消除,若为非瞬时性故障则利用短时并入小电阻启动零序电流保护。而当接地电容电流水平大于100 A,发生单相非瞬时性接地故障时,直接利用小电阻的短时投入,启动零序电流保护装置快速切除故障。仿真结果表明,复合方式适应性强,且相关设备可按照相关绝缘水平进行选取,具有较高的可操作性。     

中性点不接地系统故障相经低励磁阻抗变压器接地方式的研究

中性点不接地系统故障相经低励磁阻抗变压器接地方式技术采用了以故障相自动经低励磁阻抗变压器接地方式为核心的系列技术,可彻底熄灭接地电弧,防止单相接地飞弧造成相间短路事故,遏制间歇性接地过电压,降低单相接地故障跳闸率。应用这一接地方式可有效提高供电可靠性。     

电容电流反馈补偿系统的研究

配电网系统的对地电容值与其运行方式有关,若在单相接地故障中改变了系统的运行方式,而消弧线圈的补偿不能随之变化,则会增大流过故障点的电流。为此介绍了高短路阻抗变压器式可控消弧线圈的基本结构和性能特点,在此基础上提出了电容电流反馈补偿的新方法。在配电网发生单相接地故障时,反馈补偿系统通过监测各条线路零序电流的变化,判断消弧线圈是否处于合适的补偿位置,通过反馈调节消弧线圈输出电流,避免了接地残流受系统运行方式变化的影响,保障了配电网的安全运行。动模试验的结果也验证了该方法的可行性。     

预调式消弧线圈自动控制装置的现场调试方法

当中性点不接地的配电网系统发生单相接地故障时,将中性点经消弧线圈接地,是减小短路点故障电流,实现接地点快速熄弧的关键技术。目前中国10 kV系统中已大量采用了预调试消弧线圈自动控制装置,但运检人员对其运行状况和调试方法容易产生一些误区。通过分析系统各种运行方式下的电容电流的计算方法,对并列运行时的消弧线圈给出了较优的控制策略,并结合不同型号消弧线圈调谐装置的调试和运行经验,提出了自动调挡、自动跟踪调谐、手动调挡运行工况的判断方法,对消弧线圈技术的理论研究和工程实践有一定的指导意义。     

海上平台供电系统接地方式改变对保护的影响及对策研究

变压器中性点由经消弧线圈接地变为经小电阻接地,电网零序网络参数发生改变。当系统发生单相接地故障时,零序电流及各相短路电流发生很大变化,对系统原有保护特别是零序保护造成影响。针对某海上石油平台供电系统接地方式变化后的单相接地故障进行仿真,分析零序电流的大小及分布,校验其对原有保护的影响。结合继电保护原理,针对不能满足继电保护要求的保护,重新整定或增设新的保护,同时进行保护优化。     

110、220kV变压器中性点过电压计算分析及其保护方式

为了限制短路电流和满足继电保护整定的需要,在110、220 kV系统中,只有部分变压器中性点接地运行。本文详细论述了在各种故障情况下(单相接地故障,雷电进波,非全相运行)不接地变压器中性点过电压的产生机理,通过理论推导得到了计算变压器中性点过电压值的理论公式并计算了中性点过电压理论值,指出:当系统发生单相接地故障时,变压器中性点过电压即为故障点的零序电压;单相接地短路点离母线越近,变压器中性点过电压越大;当失地系统发生单相接地时,变压器中性点电压将上升到相电压。并在电磁暂态分析程序ATP中计算了一个110 kV系统中不接地变压器中性点在各种故障情况下的过电压值,仿真计算结果与前面理论论述计算完全符合,证明本文提出的变压器中性点过电压产生机理和过电压理论计算是完全正确的,并根据取得的中性点过电压值给出了110、220 kV变压器中性点的保护方式。通过理论分析和仿真验证,证明减小接地程度系数(增加系统接地点)和选择合适的中性点保护避雷器是降低变压器中性点过电压的有效措施。     

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。     

高短路阻抗变压器式消弧线圈滤波参数的计算

介绍了高短路阻抗变压器式消弧线圈结构原理,提出了一种高短路阻抗变压器式消弧线圈滤波绕组参数的计算方法,为产品设计提供了理论计算依据。     

基于双模功能的配电网单相接地故障灵活处理策略

目前各类单相接地故障处理技术原理多样,应用在不同的中性点接地方式中各有优劣。提出了一种基于双模功能的配电网单相接地故障灵活处理策略,配合中性点延时投退小电阻接地方式,能够实现单相接地故障处理效率的最优化。该策略相对于小电阻接地方式,可以避免瞬时性故障导致频繁跳闸的问题;相对于消弧线圈接地方式,可以在解决一定高阻接地故障的同时,有效提高低阻接地故障处理的准确率。经运行实例证明,该方案适用于现场运行,能够有效提高单相接地故障处理准确率及自动化程度。     

基于相位差的不对称配电网接地故障选相方法

在配电网中性点不接地及经消弧线圈接地系统中,针对传统接地故障选相方法未考虑泄漏电阻及三相不对称情况导致过渡电阻较高时选相错误的问题,论文提出了基于相位差的不对称配电网接地故障选相方法,考虑线路泄漏电阻及三相不对称参数,分析了故障相电压和故障前后中性点电压变化量的相位差与消弧线圈补偿状态及线路参数的内在联系,得出了接地故障选相判据,最后提出了配电网接地故障选相方法实现方案。在PSCAD/EMTDC仿真环境中搭建配电网接地故障模型,仿真结果表明在不同过渡电阻及消弧线圈不同补偿状态下判据均适用,验证了所提方法的可行性。     

10kV配电网系统弧光接地过电压研究

比较了中性点直接接地、不接地、经消弧线圈接地等接地方式的安全性和供电特点,从理论上利用EMTP/ATP电磁暂态程序建立仿真模型,以吉林省66 kV某变电站发生的10 kV单相接地故障为例,计算了弧光接地过电压并分析了降低弧光接地过电压的措施,得出中性点经消弧线圈接地,能够降低弧光接地过电压的幅值;接地残流小于10 A时接地电弧易于自熄弧;弧光接地过电压标幺值由中性点不接地时的2.01降至0.97;在脱谐度绝对值相等条件下,消弧线圈工作在过补偿和欠补偿状态下的弧光接地过电压幅值相差不大。     

晶闸管投切电容式消弧线圈的设计与应用研究

分析了自动调谐消弧线圈的发展现状及存在的问题,提出了晶闸管投切电容（TSC）式消弧线圈,阐明了其工作原理和设计方法。理论分析和现场试验结果表明,TSC式消弧线圈具有响应速度快、调节范围宽、伏安特性线性度好等特点,由此构成的自动调谐消弧线圈接地装置电容电流测量准确,补偿效果好,具有良好的应用前景。     

消弧线圈分散补偿单相接地故障运行特性分析

为应对配电网电容电流剧增给增容改造带来的困难,文章提出了消弧线圈分散补偿接地方式,并对消弧线圈分散补偿接地系统的运行特性进行分析和研究。首先阐述了分散补偿接地系统的原理及特点,分析了分散补偿消弧线圈的调节原理和安装位置;然后讨论了分散补偿消弧线圈的安装位置、不同补偿容量分配和不同过渡电阻对故障点接地残流的影响;最后对分散补偿接地系统的弧光过电压进行分析。通过Matlab/Simulink建模和仿真,结果表明消弧线圈分散补偿能有效补偿故障接地电流并满足残流要求,发生间歇性故障接地时消弧线圈分散补偿也能很好地抑制弧光过电压至较低水平。     

基于时序鉴别方法的新型单相接地选线装置

提出了一种以自研发的专用集成电路为核心的单相接地选线装置 ,该装置综合运用零序电流和零序电压进行时序鉴别、幅值鉴别和信号连续性鉴别 ,实现 6～ 1 0kV电网单相接地故障的准确选线 ,并通用于中性点不直接接地电网的过补偿、欠补偿和无补偿系统 ,能区分永久性和瞬间性接地故障 ;还具有零序CT断线检验、PT断相鉴别及整机性能自检演示等功能 ,并详细介绍了该选线装置的构成原理。     

智能接地配电系统

为了发挥中性点非有效接地配电网供电可靠性高的优越性,提出了一种通过在变电站配置智能接地装置并在馈线配置具有零序保护功能的配电终端和故障指示器,将配电网升级为智能接地配电系统的方法。发生单相接地时,智能接地装置可以迅速将故障相短暂金属性接地从而可靠熄灭电弧。若为永久性接地故障,随后控制中性点短暂投入中电阻以显著增大接地点上游的零序电流并基于配电终端和故障指示器处配置的零序电流保护可靠地实现单相接地选线、定位和隔离。论述了智能接地配电系统的组成和关键技术,重点论述了通过电阻分级开关应对选相错误并抑制开关操作引起的系统暂态过程的方法。结合实例论证了所建议的方法的可行性和有效性。     

配电网消弧线圈分散补偿接地方式的研究

消弧线圈分散补偿接地方式具有安装灵活和扩容方便的优点而备受关注,然而有关多个分散补偿消弧线圈接地系统的故障残流及过电压的研究缺乏。讨论了分散式消弧线圈容量配置原则并根据开发区变电站进行实例设计,选择了8种消弧线圈安装方式。通过仿真表明,消弧线圈集中补偿与分散补偿均能满足规程接地残流的要求,且能极大延迟间歇性电弧的重燃时间,而其非故障相弧光过电压水平基本相同,且小于中性点不接地系统,所得结论有利于消弧线圈分散补偿的推广应用。     

基于小扰动的消弧线圈跟踪补偿性能验证方法

本文从消弧线圈不同档位下小扰动接地试验角度出发,建立了校验自动跟踪补偿消弧线圈装置性能的技术体系,提出分别在消弧线圈aa、bb、cc三个挡位下,进行小扰动单相高阻接地试验,其中aa档为自动跟踪补偿消弧线圈给出的控制挡位,bb档为aa档基础上降低2档,cc档为aa档基础上增加1档,若bb、cc挡位下的两次接地试验中,接地残流与非接地相线电压计算的有功功率值,符号相反且aa、cc挡位下的两次接地试验中,接地残流与非接地相线电压计算的有功功率值,符号相同,则自动跟踪补偿消弧线圈装置性能补偿性能优越,反之,性能较差。仿真试验的结果验证了本文所提方法的正确性。     

消弧电抗器自动跟踪的调谐技术

在分析了中性点经消弧电抗器接地配电网现有调谐技术的基础上，提出了一种对此类电网关键参数进行实时测量及对消弧电抗器进行自动调谐的新方法。与目前常用的其他方法相比，该方法采用了新的测量和调谐理论，不需要借助消弧电抗器调谐机构的操作，而能自动测量出电网的脱谐度和对地电容电流，准确度高，实时性好，适应范围广，为电网在正常运行状态下的自动跟踪补偿和单相接地故障下的紧急保护提供了有效的技术保障。     

不对称电网单相接地故障中性点位移电压轨迹分析及应用

忽略不对称电压方向的任意性,不能准确表达配电网单相接地时中性点位移电压随过渡电阻变化的轨迹。考虑系统对地泄露电导及不对称电压方向,建立单相接地故障精确模型,准确分析出非全补偿状态下中性点位移电压随过渡电阻变化的轨迹是一段圆弧,全补偿状态下中性点位移电压随过渡电阻变化的轨迹是一条直线段。分析中性点位移电压轨迹,得到以下结论:接地后故障相电压幅值降低,欠补偿状态下接地后故障相电压超前于故障前该相电压,过补偿状态下接地后故障相电压相位滞后于故障前该相电压,全补偿状态下接地前后故障相电压相位保持不变。比较故障前后三相电压幅值与相位的相对变化关系可实现接地故障相辨识。最后,通过MATLAB/Simulink仿真验证了分析结果。