基于暂态零序能量的配电网故障选线方法研究

针对中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时因故障边界复杂、随机,故障稳态分量小,零序瞬时功率倒相而导致传统的单一特征量选线方法失效问题,提出了一种新的基于暂态零序能量的选线方法。该方法通过一种数字滤波器来滤除暂态零序电流中的不对称分量和稳态工频分量,得到各条线路零序电流和母线零序电压的暂态纯故障分量,由此构造暂态零序能量,并根据暂态零序能量的大小和方向判断故障类型及线路,即发生单相接地故障时,非故障线路暂态零序能量的方向为正,故障线路暂态零序能量的方向为负,且其绝对值为其余线路暂态零序能量之和;发生母线接地故障时,母线暂态零序能量的大小为其余线路暂态零序能量之和。针对母线暂态零序能量受噪声影响大而导致选线灵敏度低的问题,提出将自动重合闸技术应用到该选线方法中的方案。Matlab仿真结果表明,该选线方法的准确性、可靠性较高。     

基于暂态零序分量的配电网选线方法研究

针对小电流接地系统通过装设消弧线圈来减小单相接地短路电流的方法可能造成已有选线装置失效的问题,介绍了一种基于暂态零序分量的配电网选线方法。该方法采用db10小波包对故障时刻流经每条馈线的暂态零序电流进行分解,找到能量最大和次大的两个特征频带,并对两个频带上小波包分解系数进行相关分析,从而选出发生故障的线路。以中性点经消弧线圈接地系统为例建立了仿真模型,并分别对架空线接地故障和电缆线接地故障进行了仿真实验。实验结果证明了该方法的有效性。     

一种矿用低压漏电保护装置设计

针对基于零序功率方向选线原理的煤矿低压电网漏电保护装置可靠性不高的问题,给出了一种矿用低压漏电保护装置软硬件设计方案。该装置根据零序电抗器并联电阻接地系统发生单相接地故障时零序电流与零序电压相位差在非故障支路与故障支路中的差异性实现故障选线。仿真及试验结果表明,该装置不受电网中零序电抗器补偿的影响,发生单相接地故障时能够快速、可靠动作。     

矿井多级供电网络漏电故障的分析与检测

对中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统发生单相漏电故障时的故障分量进行了分析,明确了漏电故障点的电气量特征,并进一步分析了矿井多级供电网络中零序电流的分布情况,得出结论:(1)中性点不接地系统发生漏电故障时,接地线路的漏电流为整个供电系统所有线路漏电流的最大值,接地线路上级线路的零序电流均比接地线路的零序电流小;(2)中性点经消弧线圈接地系统发生漏电故障时,接地线路的零序电流大小和非接地线路及接地线路的上级线路不一定有明显的区别,但接地线路零序电流的有功分量远远大于非接地线路及接地线路上级线路的零序电流有功分量。最后介绍了几种中性点不接地系统漏电保护检测原理,重点分析了一种易于在微机保护中实现的中性点经消弧线圈接地系统的漏电保护方案,即基于线路零序有功功率大小的选线方法。     

谐振接地系统小电流接地故障选线技术的最新进展

中性点不接地系统发生单相接地故障时，信号微弱，不易选线，对于谐振接地系统选线更加困难。本文列举了适用于谐振接地系统的各类新兴方法。如残流增量法、注入信号寻迹法、行波法、暂态法以及综合选线法。基于各自的原理、判据以及适用条件，通过分析其灵敏度及可靠性，阐述各种选线方法的技术优势及存在的缺陷，为故障选线研究开辟新的思路。     

基于综合选线策略的小电流单相接地故障选线装置

针对单一选线原理的不足,提出了一种综合选线策略,即基于稳态分量的零序导纳法、零序电纳增量法和零序电导法、基于暂态分量的暂态电流互积求和法;基于该综合选线策略开发了一套小电流接地系统单相接地故障选线装置。该选线装置能根据不同的中性点接地方式通过键盘选择不同的选线算法,实现基于稳态接地故障和暂态接地故障的综合选线。实验结果表明,该选线装置对于高阻接地故障、电弧性接地故障等都具有较高的准确性。     

GJWJ-IV型矿井高压电网单相接地选线装置在良庄煤矿的应用

文章比较了良庄煤矿6 kV系统应用的中性点不接地和中性点经消弧线圈接地2种不同类型的单相接地选线装置的实用效果;分析了6 kV系统中性点不同接地方式和不同补偿状态下,单相接地故障线路零序电流的变化规律;阐明了新型GJWJ-IV型选线装置的“时序鉴别”选线原理和性能特点。     

零序暂态电流接地选线原理与方法研究

通过小电流接地模拟电网在不同条件下发生单相接地故障时的实录波形分析与处理,深入分析了小电流接地系统发生单相接地故障稳态过程和暂态过程,得到了小电流接地系统发生单相接地故障时暂态特征。鉴于模拟电网的局限性,采用MATLAB7.1/Simulink6.3软件搭建具有10kV五出线的仿真电网进行大量的单相接地故障仿真实验。最后,提出基于零序暂态电流首半波比值的选线判据,并对该方法进行大量不同条件下仿真实验,进一步验证该判据的正确性。     

基于经验模态分解差分谱的故障选线新方法

提出了一种基于经验模态分解差分谱的小电流接地系统单相接地故障选线新方法。该方法采用经验模态分解方法分解故障发生后各条线路的暂态零序电流,提取出各条线路的高频IMF1分量,并根据差分谱和波动值的定义,求出各条线路的IMF1分量差分谱及IMF1分量波动值;通过比较各条线路的IMF1分量波动值,得出IMF1分量波动值最大的线路,则该线路即为故障线路。仿真结果表明,该方法具有较高的选线准确度,适用于不同接地电阻与不同故障初相角情况下的小电流接地系统故障选线。     

基于小波暂态能量的自适应故障选线新方法

针对当前小电流接地系统在相电压过零时发生故障选线准确率不高的问题,分析了小电流接地系统发生单相接地故障后零序电流的频率特征。提出了一种基于小波暂态能量的故障初始角自适应故障选线新方法,该方法利用快速傅里叶变换获取电压相位估算故障初始角,并根据能量最大值原理进行故障选线。通过理论分析,数字仿真实验,证明了所提出的方法基本不受过渡电阻、故障初始角、电弧故障和故障距离的影响,能够准确快速地选出故障线路。     

基于模糊理论的煤矿供电系统接地故障选线方法

针对单一接地故障选线方法经常出现选择性失效的问题,提出了一种将零序全电流功率方向原理、小波变换分析原理、灰色关联分析原理相结合的接地故障选线方法。该方法利用零序电压多重分形谱确定方法权重,使用模糊推理理论进行多判据信息融合。Matlab仿真实验结果表明,通过定位方法确定权重的复合判据适用于各种情况下的单相接地故障选线,不受系统中性点接地方式、运行方式、出线路数及接地位置的影响,实现了高准确率的单相接地故障定位。     

井下电缆在线故障选线及定位方法研究

针对煤矿井下供电系统发生单相接地故障时故障点位置难以确定、现有离线测距方法测距精度低的问题,分析了井下电缆供电系统单相接地故障特征,提出了一种煤矿井下电缆在线故障选线及定位方法。该方法利用供电系统单相接地故障时暂态零序无功功率在选线频带内的极性选出故障线路,利用有些频带的暂态高频信号与故障距离成一定映射关系的特点,将不同条件下发生故障时得到的系统母线零序电压和线路零序电流作为输入样本对小波神经网络进行故障测距训练,从而实现故障定位。Simulink仿真结果验证了该方法的有效性和精确性。     

煤矿高压电网单相接地漏电故障选线方法研究

新型高压电网单相接地漏电故障选线方法采用电流谐波故障诊断法、零序有功功率法和暂态零序电流互积求和法设定故障测度隶属函数和权重系数隶属函数;采用模糊理论将3种方法各自的隶属函数和权重系数隶属函数进行融合,计算出多判据选线方法下的线路故障测度,从而可判断出单相接地漏电故障线路。Matlab/Simulink仿真结果验证了该方法的正确性。     

基于暂态分量分析的单相接地保护

采用小波分析实现单相接地保护容易产生误判和漏判现象,采用暂态分量的大小和方向实现单相接地保护的方法需要准确计算暂态分量的频率和相位。针对上述问题,文章结合大量的6 kV电网模拟电弧接地故障实验数据,提出了一种不需要零序电压暂态分量、不需计算暂态分量频率和相位的单相接地保护方法,详细分析了该方法的实现原理。实验结果表明,该方法计算简单、无需滤波,具有较高的准确性。     

煤矿谐振接地系统暂态脉冲特征研究

通过推导煤矿单变电所和多变电所模式下谐振接地系统发生单相接地故障时各支路故障时刻的零序电流表达式,分析了故障线路与非故障线路的暂态脉冲极性关系,以及暂态脉冲的幅度及脉冲宽度与接地电阻、线路对地分布电容和故障时刻之间的关系,并给出了相应的表达式。故障线路的暂态脉冲幅度最大且极性与非故障线路的暂态脉冲极性相反;故障时刻暂态脉冲的幅度与接地电阻成反比,与故障时刻故障相的相位角正弦值成正比;所有非故障线路的暂态脉冲宽度一致,且小于故障线路的暂态脉冲宽度,暂态脉冲宽度与接地电阻成正比。Matlab/Simulink仿真实验验证了理论分析的正确性。