10 kV配电网单相接地故障电弧自熄特性的试验研究

设计了研究10 kV配电网单相接地故障电弧自熄特性的集中参数模拟试验回路,针对集中参数模拟回路和分布参数实际系统,对单相接地故障下的恢复电压峰值及其上升速度进行了数值仿真,分析了模拟回路与实际系统的等效性。为研究单相接地故障电弧的自熄特性,利用模拟试验回路,当单相接地电流为5~30A时,在中性点不接地、经消弧线圈接地、经消弧线圈并联电阻接地方式下,改变绝缘间隙距离,系统地进行了大量的燃弧试验,统计分析了电弧自熄概率,给出了消弧线圈补偿方式下的残流限值。试验结果为10 kV配电网选择合适的中性点接地方式提供了科学依据。     

中性点接地方式的选择

中性点非有效接地方式主要可分为3种:不接地、经消弧线圈接地及经电阻接地。中性点不接地方式适用于单相接地故障电容电流IC<10A,以架空线路为主,尤其是农村10kV配电网。此类型电网瞬间单相接地故障率占60%～70%,希望瞬间接地故障不动作于跳闸。中性点经消弧线圈接地方式适用于单相接地故障电容电流IC>10A,瞬间性单相接地故障较多的架空线路为主的     

配电网消弧线圈自动跟踪补偿装置的初步设计与仿真研究

我国3～66kV配电网一般为中性点不接地系统,近几年随着城市电网改造,越来越多的电缆线路代替架空线路,线路对地电容增大。当电网的单相接地电流大于一定值时,接地电弧不容易自行熄灭,使故障扩大,此时采用中性点经消弧线圈接地方式。消弧线圈可以补偿电网的单相接地电容电流以及减缓弧隙恢复电压上升速度,保证电弧可靠熄灭。本文针对10kV配电网设计消弧线圈自动跟踪补偿装置,采用晶闸管投切电容式(TSC)的调谐原理,并在传统设计的基础上改进设计。最后,利用PSCAD/EMTDC软件对中性点经消弧线圈接地系统的各种状态(包括正常运行和单相接地故障)进行仿真,对本文的设计进行了验证,证明了其可行性与可靠性。     

一种快速响应的自动调谐消弧成套装置

目前我国配电网常用的有两种接地方式 ,中性点经消弧线圈接地和中性点经小电阻接地。当电网发生单相接地故障时 ,接地电流很大 ,接地电弧不能自熄 ,可能造成弧光接地过电压 ,危及电气设备的绝缘。如果有消弧线圈提供一感性电流来补偿接地电容电流 ,促进接地电弧自熄 ,就可以大大抑制弧光接地过电压。由于配电线路的运行状态处于变化之中 ,配电网的对地电容是不固定的。传统的手动调匝式消弧线圈投入运行后 ,其电感就固定了 ,不能随电网对地电容的变化进行补偿 ,而被自动调谐消弧线圈代替。　　自动调谐消弧线圈由于实现电感调节的速度不同而…     

35kV架空送电线路防雷并联间隙的应用

北京电力公司和中国电力科学研究院紧密合作,研制了35kV架空送电线路用的防雷并联间隙,并在试验室进行了大电流燃弧试验、不同接地方式下单相接地故障方式下的电弧自灭特性试验,率先将防雷并联间隙安装于运行的35kV输电线路上,论述了35kV架空送电线路现场应用中防雷间隙安装布置方式的选择,以及在35kV试验线路上试运行并联间隙所取得的防雷保护效果的成功经验。     

谐振接地系统单相接地故障选线的优化及仿真

当谐振接地系统发生单相接地故障时,若消弧线圈可调至全补偿状态,接地电容电流将得到充分补偿,有利于接地电弧熄灭和故障相电压的恢复.如继而瞬时投入并联电阻,不但能消除可能产生的串联谐振过电压,而且能够实现快速、准确地选择出故障线路.介绍了10 kV配电网中性点经可调消弧线圈接地系统发生单相接地故障瞬时并联电阻的仿真模型的建...     

微机控制自动跟踪补偿消弧技术

1引言 　　随着配电网络的扩大,电缆线路增多,因此配电网络对地电容电流不断增加,致使单相接地时由于流过故障点的电容电流过大,使故障点的电弧不能自灭而发展到相间短路的机率增高;使电网的安全运行得不到保证。例如某 220kV变电站 10kV线路发生单相接地,使得主变跳闸,造成停电事故。究其原因是由于 10kV线路接地电容电流过大 (当时实测电容电流为 31A),引发间歇式弧光接地过电压。根据部标 DL／ T.620－ 1997第 3.1.2中规定： 10kV架空线路单相接地故障电容电流不得超过 10A,否则,应在 10kV中性点加装消弧线圈。为了电网的…     

中性点消弧线圈并联可控投切低电阻接地装置单相接地故障试验研究

介绍了一种中性点消弧线圈并联可控投切低电阻接地装置的原理及单相接地故障现场试验情况,在现场试验基础上对消弧线圈并联可控投切低电阻接地装置选线、跳闸的灵敏性与可靠性进行了评估。该装置对单相金属性接地故障及接地电阻的单相高阻接地故障能够准确选出故障输电线路,兼具消弧线圈和低电阻接地方式的优点。指出应合理选择低电阻阻值以保证单相高阻接地故障时的灵敏度,并根据线路及系统电容电流分布情况进行零序故障电流值的整定,同时对消弧线圈并联可控投切低电阻装置设计选型、安装调试及运行维护提出了建议措施。     

10kV接地变,消弧线圈及自动补偿装置的选择

城网10kV电缆线路的接地电容电流是等长架空线路的35倍,且接地电容电流与电压相位差为90°,故障点电流过0电弧熄灭瞬间电压最高,电弧易重燃。电弧重燃产生的过电压,危及电网安全。安装接地变、消弧线圈和自动补偿装置后,以调整消弧线圈电感量,补偿电容电流,使残流最小,消除弧光过电压。根据计算的线路电容电流和消弧线圈容量,来选择接地变、消弧线圈和自动补偿装置的参数和型号。     

中性点外加可调电感器测量配网电容电流

正随着电力系统配电网络的不断发展,尤其是电缆线路的大量投运,线路对地电容电流不断增大,导致配网线路的单相接地故障电流急剧增大,接地电弧难以自熄灭,进而引发相间短路故障。目前,国内大部分10 k V和35 k V电网通过安装消弧线圈来补偿电容电流,起到了良好的运行效果。配网电容电流的准确测量是消弧线圈合理补偿的前提,消     

消弧线圈并联小电阻接地方式下的行波故障测距

中国10～35 kV中性点经消弧线圈接地的中压配电网越来越多地采用消弧线圈与小电阻并联的方案。在发生永久性单相接地故障后投入并联小电阻,使故障电流增大,让保护装置可靠动作并断开故障线路。因此,在其基础上进行单相接地故障的测距技术研究极具发展前景和必要性。并联小电阻后将产生电流行波并在到达故障点后反射,反射电流行波幅值较大、特征明显。文中提出了利用投入并联小电阻产生的电流行波来进行故障测距的方法。深入分析了电流行波在线路上的传输特性,以及利用电流行波零模分量和线模分量进行故障测距的单端测距策略。针对配电网的特点,研究了架空线、电缆混合线路的解决方案以及利用多个检测装置信息的综合测距技术。最后,ATP/EMTP软件的仿真结果证明了所提出的故障测距方法的准确性和实用性。     

110kV输电线路并联间隙的电气性能试验

介绍了东莞地区110 kV输电线路并联间隙装置的电气性能试验研究结果。试验内容包括复合绝缘子安装并联间隙后的电晕特性和无线电干扰特性,绝缘子串雷电冲击50%放电电压和雷电冲击伏秒特性的对比试验,不同长度复合绝缘子安装并联间隙后雷电冲击50%放电电压和雷电冲击伏秒特性试验,工频大电流燃弧特性试验,大电流通流能力试验。通过这些电气性能试验,验证了该110 kV输电线路并联间隙满足运行要求。     

110kV线路复合绝缘子防雷保护并联间隙的应用研究

笔者介绍东莞供电局110 kV线路复合绝缘子防雷保护并联间隙的应用研究成果,对安装并联间隙后线路雷电性能进行计算,对其引导雷电放电、转移疏导工频电弧、均匀工频电场3种功能加以试验验证,并介绍所研制的110 kV线路复合绝缘子防雷保护并联间隙的现场运行情况。研究结果表明,设计的110 kV输电线路复合绝缘子用并联间隙满足要求,现场运行情况良好,能够作为现有防雷措施的有利补充,具有广阔的应用前景。     

喷射气体灭弧防雷间隙装置的研制

为解决35kV架空输电线路的雷击问题,借鉴并联间隙防雷保护原理的"疏导型"思想,研制了喷射气体灭弧防雷间隙装置。该装置能够在输电线路遭受雷击或绝缘子串工频闪络时,有效保护绝缘子串免受工频电弧的灼烧,同时在工频电弧击穿间隙后,能够迅速切断工频续流。借助高速摄像机及示波器观测电弧及间隙电压、电流的变化过程,实验结果表明在高速气体的冲击下,间隙电弧能够快速熄灭。计算显示,安装喷射气体灭弧防雷间隙装置以后,能够大幅度降低输电线路的雷击跳闸率。为进一步把该装置运用到110、220kV高压输电线路打下了基础。     

基于SVG两相电流注入的配电网单相接地故障消弧方法

针对中压配电网单相接地故障,研究了基于级联H桥静止无功发生器(SVG)两相电流注入的有源消弧方法。当配电网正常运行时,SVG工作于无功补偿模式;当配电网发生单相接地故障时,SVG中性点接地,SVG两个非接地相桥臂向配电网中注入消弧补偿电流,从而减小接地点的故障电流,通过复用已有的SVG设备,替代了传统的消弧线圈。文中讨论了SVG消弧电流注入方式与SVG直流侧电压平衡控制之间的关系,并详细分析了SVG两相电流注入消弧的工作模式和消弧控制器的设计方法。基于MATLAB/Simulink环境的10 kV仿真平台以及380 V三相四级联的低压SVG样机进行仿真和实验验证,仿真和实验结果验证了所提方法的正确性和可行性。     

110 kV输电线路并联间隙防雷装置的设计与运行

采用并联间隙作为架空输电线路的防雷保护措施是对现有防雷措施的有效补充,有着广阔的应用前景。介绍了东莞供电局110 kV线路复合绝缘子防雷保护并联间隙的应用研究成果。设计了多种并联间隙防雷保护装置,通过试验研究,验证其接闪雷电、疏导工频续流、均匀工频电场、保护绝缘子及金具的效果。经过逐步优化设计,确定并联间隙的电气参数和外形尺寸,研制出样品,并分别应用于5条110 kV线路上。介绍了所研制的110 kV线路复合绝缘子防雷保护并联间隙的现场运行情况。     

一种新型防雷保护间隙的探讨和研究

研制了一种具有快速熄灭工频续流电弧能力的新型防雷保护间隙.该间隙的最大特点是:热容量巨大、灭弧反应时间小于5 ms,能可靠、快速切断相间短路时流过间隙的工频续流,大幅度减少由工频续流引起的雷击跳闸.新型防雷保护间隙结构合理,安装方便,造价低廉,现场运行情况良好,适合大范围推广应用.     

应用灭弧防雷间隙抑制弧光过电压的方法

当绝缘子发生雷击闪络造成单相接地故障时,间歇性电弧容易引发弧光接地过电压,对电网绝缘薄弱处造成破坏,影响电网安全运行。针对上述情况,设计了一种基于"疏导型"防雷理念和"气吹灭弧"相结合的灭弧防雷间隙。该间隙在快速疏导雷电流入地的同时,启动高速灭弧装置,熄灭故障点工频续流,抑制间歇性电弧产生和过电压。笔者通过对小电流灭弧试验和MATLAB建立的灭弧间隙仿真模型进行分析,灭弧防雷间隙可以抑制雷击闪络后引发的弧光过电压。