中性点非有效接地系统单相接地选线技术分析

中国的6 kV～66 kV配电网广泛采用中性点非有效接地方式，而中性点非有效接地系统单相接地故障选线问题长期以来没有得到很好的解决。针对这一现状完整地归纳了现有的各种选线技术，在阐述选线原理的同时分析了它们的适用条件，并结合现场故障录波数据分析各种选线技术的实际应用效果。分析结果表明，利用故障零序稳态信号进行连续选线的效果要优于其他方法。为了提高选线准确性，提出应充分发挥选线技术之间的互补性，将多种选线技术进行智能化融合。在此基础上，提出选线装置应进一步向准确故障定位的方向发展。     

基于故障分量电流的单相接地保护新原理

我国配电系统中,35kV及以下电网主要采用中性点非有效接地方式。中性点非有效接地系统发生单相接地故障时,单相接地保护一般要进行故障选线,但实际中选线准确率较低。本文对单相接地故障时相电流故障分量进行理论分析,应用小波变换提出一种新的幅值和相位相结合的单相接地保护原理。EMTP仿真分析验证。该方法能够适应配电网复杂的拓扑结构和不同的故障状态,且只需根据本线路的电流故障分量的幅值和相位信息进行判断。     

10kV配电网经高阻接地方式下过电压及接地故障选线

针对电容电流<10A的10kV配电网,分析了中性点高阻接地方式的优缺点和阻值选择,对高阻接地方式的过电压抑制效果和单相接地故障选线进行了仿真研究。在河北省张家口供电公司实施了中性点高阻接地方式,并开展了人工单相接地试验。仿真分析、现场试验以及装置运行情况表明,中性点经1200Ω高阻接地方式下,能够实现有效过电压抑制和单相接地故障过渡电阻<3000Ω情况的准确选线。     

一种基于可控短路的故障选线方案

当中性点非有效接地系统发生单相接地后,由于故障电流太小难以检测,使得接地线路的判定困难。对此,提出了一种全新而有效的选线方法,其基本思想是通过对系统中性点实行可控的有效接地,从而将中性点非有效接地系统在短时间内变成中性点有效接地系统,以产生强度足够大但又不至于影响系统正常运行的短路脉冲用于故障线路的选定。利用频谱分析建立了区分故障与非故障线路短路脉冲的有效判据,并基于该判据对所述选线方法的灵敏度进行了分析,最终通过动模实验对该方法的有效性进行了印证。     

相轨迹用于小电流接地系统单相接地故障检测与选线

在分析现有各种小电流接地系统单相接地故障选线方法的基础上,对小电流接地系统单相接地故障的系统零序电压和线路零序电流的相轨迹特性进行了深入分析,提出了使用相轨迹方法来选线的原理。该方法计算简单方便,结果直观易懂,选线结果不受CT极性影响。该原理适用于中性点不接地系统和非有效接地系统,并在该系统发生间歇性接地故障时仍可保证正确选线,比其它方法容易实现。通过MATLAB环境不同条件下各种接地故障的仿真研究,验证了上述方法的正确性。     

基于零序暂态电流方向判断的小电流接地选线方法

当非直接接地的配电网发生单相接地故障时，大部分情况下故障电流的稳态分量较小或为0，导致许多基于稳态分析的小电流接地选线装置的选线效果不理想。作者分析了6 kV模拟电网的大量实验数据，得到电弧接地故障时故障线路与非故障线路零序暂态电流的特征。在此基础上提出用各线路零序暂态电流相互点积积分平均值的正负来判断故障电流的方向，并采用一个时间段的积分平均值作为判断量，有效地提高了故障选线的准确性和可靠性。该方法计算量较小，能在单片机上实现，并具有在线纠错能力，对中性点不接地或经消弧线圈接地的电网均有效。     

基于小波理论的暂态量故障选线研究

针对中性点经消弧线圈接地系统,目前研究的各种选线方法测量误差较大、选线正确率低等缺点,本文提出基于小波理论的暂态量故障选线方法,该算法可以直接利用各线路的暂态零序电流进行故障选线,计算量很小。并通过仿真实验,证明了本文提出的新算法在各种故障模式下可以准确地实现接地故障选线,适用于包括中性点经消弧线圈接地的各种小电流接地系统。     

主动干预式消弧装置故障选线方法

主动干预式消弧装置具有很强的消弧能力,是一种有效的消弧手段;中性点不接地系统运行稳定性好,但是主动干预式消弧装置在中性点不接地系统中的故障选线准确率还有待提升。针对主动干预式消弧装置在中性点不接地系统中的选线难题,分析主动干预式消弧技术原理,考虑零序电流幅值、相位特性,提出了基于零序电流矢量差的故障选线方法。在PSCAD/EMTDC平台上进行故障仿真分析,结果证明了所提出选线方法的准确性。     

中性点非直接接地系统故障选线原理的发展与展望

中性点非直接接地是配电网普遍的接地方式 ,迅速判定单相接地故障线路是配网保护的关键问题 ,国内外对此进行了广泛而深入的研究并取得了大量成果。通过参阅国内外相关文献 ,在简要回顾故障选线原理发展的基础上 ,重点就当前各种故障选线原理的新进展做出分类 ,并概略分析了它们各自的优缺点。并由此提出了发展故障选线原理的研究思路和所需面对的关键问题     

小电流单相接地故障选线的Fisher信息方式

为了解决小电流接地系统单相接地故障选线困难的问题,提出了将小波分析理论与Fisher信息理论相结合的方法,应用于故障选线技术中。通过比较故障线路和非故障线路零序电流信号在各个小波系数下提取到的Fisher信息值的突变量来进行故障选线。基于PSCAD/EMTDC仿真平台下的大量仿真结果表明:这种Fisher信息的计算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,选线灵敏度高,能准确定位故障时刻,是一种故障选线的新方法。     

消弧线圈系统故障选线正确率提高的案例分析

结合某地区10kV小电流接地系统改造情况,分析了该地区中性点经消弧线圈接地系统故障选线正确率低的原因,然后提出了消弧线圈并联中值电阻的方案,并分析了该方案的选线原理.实际的运行结果表明,该方案能准确、快速地选出故障线路.     

RBF网络在小电流接地系统故障选线中的应用

如何准确实现故障选线是小电流接地系统长期存在的难题,现有的选线方法和装置,都存在着许多不足。针对这种情况,以理想的建模为背景,以提高小电流接地系统的故障选线准确率为目的,提出了基于RBF神经网络的故障选线方法。RBF神经网络是一种局部逼近的神经网络,选取高斯基函数作为RBF基函数。文中在理想情况下建立一个模型,选取各条线路的零序电流、零序有功和零序无功作为输入的特征电气量,保证了故障线路特征选取的一般性;然后利用RBF神经网络强大的自适应、自学习能力,对电气特征量进行训练,保证了其快速的收敛性以及选线的准确性。文中的仿真结果表明,利用训练好的RBF神经网络可以实现故障选线,不但准确而且可靠,具有一定的可行性。     

基于行波模值比值与极性的选线选相法

鉴于小电流接地系统β、γ模量行波选线判据繁琐、相电流行波选线不能确定故障相,文中运用初始行波选线研究结果,推导β、γ模量比值关系式,结合相电流行波选线原理,综合提出一种新型的选线定相的方法,该算法通过判定相电流初始行波及两模量模极大值比值和极性进行在线分析,能更快更准选线定相,适用于安装有两相或三相TA的系统,满足不同现场的情况,最后通过仿真验证了本方法是正确有效的。     

矿山系统电缆接地故障选线方法的研究及仿真

随着矿山用电量的增大以及矿山作业环境的影响,矿山系统电缆发生短路接地故障的概率越来越大.矿山供电系统采用的是中性点非有效接地方式,当发生故障时,故障信号不容易被检测,导致维修时间长,不仅影响设备的使用寿命而且耽误预期的产量,造成巨大损失.本文介绍了电力系统短路故障的概念和类型,结合电力系统短路故障的特点提出了基于故障后比较零序电流波形来进行选线的方法.最后,在Matlab仿真环境下对该方法进行了验证,仿真结果表明该方法能够有效的判断故障线路.     

数据挖掘技术在小电流故障选线中的应用

目前小电流故障选线装置的录波功能积累了大量的故障信息, 但如何有效地利用这些数据, 并没有很好的方法。在小电流故障选线研究中引入数据挖掘技术, 正是为了解决这一问题, 从数据中获得知识, 进一步提高选线效果。文中简要叙述了数据挖掘技术的原理、实现和方法, 提出采用主成分分析法进行小电流接地故障的特征提取, 采用聚类分析的方法进行故障样本的分类, 根据故障类型采用不同的选线方法, 从而为建立典型接地故障模型、证实瞬时故障选线的正确性提供了依据, 并采用两变电站实际运行数据, 通过计算验证了两种方法的可行性。结果表明将数据挖掘技术应用在小电流故障选线中效果很好, 为解决现场实验难、促进选线技术的发展、建立选线管理体制等提供了一个很好的研究方法。     

为小电流选线建立故障诊断系统的探讨

小电流接地选线技术发展多年,取得了一定的效果。虽然选线技术对电力系统有着重要的作用,但由于技术原因和管理原因的责任不明确,造成了实际运行效果并不理想。为了解决这个问题,进行管理创新,提出了为选线建立故障诊断系统的思想,利用先进的通讯手段,对安装于现场的选线装置进行管理监控,并从离线诊断和在线诊断两方面描述了该系统的作用,同时用现场实际数据加以验证,解决了长期在选线失败原因上的迷惑,取得了很好的效果,证明故障诊断系统的建立对完善管理机制、进一步发展选线技术具有重要的意义。     

带有GPRS短信功能的小电流接地选线装置

设计了一种采用零序补偿导纳选线方法的小电流接地选线装置。介绍了几种小电流选线原理,提出了有效克服基于稳态分量选线方法的固有缺陷的可行措施。采用GPRS短信技术实现远程报警和数据传输,给出了硬件结构及软件实现。最后对装置分别进行了NUS系统小电流接地选线、GPRS短信功能验证实验,故障线路的选线准确率和数据收发正确率均达到了100％。     

小电流接地系统故障选线算法综述

小电流接地系统是配电网普遍的接线方式，由于中低压配电网的中性点不直接接地和受馈线分布电容的影响，在任一馈线发生单相接地故障后，在其他馈线上会产生潜供电流，这给故障选线和配网保护造成很大困难，国内外学者对此进行了广泛而深入的研究并取得了大量的成果。本文在大量阅读相关文献的基础上对小电流故障选线算法进行了一个归纳和综述，并分析各算法的优缺点，最后提出了最为普遍的中性点经消弧线圈接地系统中故障选线的推荐算法。     

基于暂态过程的非有效接地系统故障相辨识方法

针对中性点非有效接地系统的单相电弧接地故障,将故障相母线快速接地以熄灭原接地点电弧的处理措施得到了广泛的应用。该方法通常需要在一个周期内辨识故障相并动作,但以稳态判据为主的传统故障相辨识方法在间歇性电弧接地时易出现错误。文中分析了传统方法的失效原因,通过配电网等效模型推导了电弧熄灭后母线三相电压的暂态时域表达式,利用多尺度小波变换提取相电压高频分量,依据其幅值相位特征并结合传统判据,提出了新的暂态辨识方法以解决间歇性弧光接地的故障相辨识问题。仿真结论证明了方法的有效性。