基于节点电压法的变电站接地网腐蚀数值计算

针对地网腐蚀后接地阻抗以及地表点位变化的问题,采用基于不等电位的节点电压法,计算了接地网腐蚀前后接地阻抗以及地表点位的变化情况。该方法可判断地网的腐蚀严重情况;可根据具体的腐蚀情况提供地网腐蚀后的改造方案。该模型对于入地电流频率在几十千赫兹下仍可考察地网的运行情况。     

基于二进制遗传算法的地网断裂导体诊断

为了研究地网中腐蚀支路对断裂导体诊断结果的影响程度,笔者基于二进制遗传算法编制了MATLAB地网导体断裂诊断程序。以重庆110 k V上桥变电站实际地网为例进行了8组仿真实验,对比分析了各组实验中不同腐蚀情况下的诊断结果和各节点电位的变化,计算了不同导体断裂情况下适应度函数fitness值。利用支路灵敏度法分析了腐蚀支路存在对诊断结果的影响。结果表明:当地网未发生腐蚀或者发生轻微腐蚀时,诊断结果能准确找出断裂导体支路;当地网发生轻度、中度乃至严重腐蚀时,诊断结果中无漏诊、但会出现误诊的断裂导体支路。出现误诊的原因在于腐蚀支路位于不动点测量法中的不动点附近,通过剔除22节点的测量数据,4组仿真均能得到准确结果。     

基于晶闸管导通特性的励磁系统整流桥异常定位方法

通过对励磁系统各并联整流桥支路电压、电流波形的监测,利用三相全控整流桥导通原理,提出一种基于晶闸管导通特性的整流桥异常定位方法,可在晶闸管导通特性出现异常时做出正确判断并精确定位,有助于励磁系统的安全稳定运行。     

水电厂接地网腐蚀诊断研究

通过基于电网络理论的算法语言,对接地网各支路电阻变化情况进行诊断,可在不开挖的情况下得到接地网腐蚀情况,该方法可对腐蚀严重的区域进行指导性开挖,避免了大面积开挖寻找接地网腐蚀导体的盲目性。同时结合化学诊断方法,测量土壤的腐蚀性,进一步验证算法诊断的准确性。     

接地网冲击特性试验

基于地网不等电位模型,在忽略土壤火花放电造成的非线性情况下,采用小功率冲击发生器对运行中的110kV变电站地网进行了冲击接地试验,测得了不同冲击电流作用下地网内外各点的冲击电位升的暂态波形,分析了垂直接地体(杆塔接地)及地网冲击散流规律及其动态时变性和冲击阻抗特性,并绘出了地网冲击电位分布图。     

换流阀散热器腐蚀研究

为解决换流阀散热器腐蚀问题,以阀塔层间水路模型为研究对象,建立等效电路模型,运用Multisim软件对电路中各支路漏电流进行计算.研究了水电极不同等电位方式以及水电极不同位置布置下的水电极和散热器支路漏电流.结果表明:水电极与邻近模组等电位,散热器支路的漏电流会大幅减小;缩短水电极与水接头之间的距离可以减少散热器支路的漏电流,水电极与水接头同截面布置效果达到最优.在散热器进出口镶嵌不锈钢电极可以代替散热器的腐蚀,从而彻底解决散热器腐蚀问题.     

变电站地网导通电阻的模拟计算与分析

通过模拟计算的方法研究了变电站地网导通电阻的变化规律。对于不同情况的地网进行了模拟计算,包括边缘部分断开、中间部位断开以及多处部位断开后的计算结果,得出不同情况下导通电阻的变化规律,结合变电站导通电阻的测试,并将测试数据与计算数据比较后,可判断地网存在问题的位置,提出能够反映地网腐蚀的简单而有效的办法和判据。是对《电力设备预防性试验规程》DL/T596-1996关于导通的测试方法和判断依据的建议和补充。     

利用CDEGS软件诊断接地网连通状态

为解决接地网腐蚀的定位问题,利用CDEGS软件计算接地网接地引下线间的导通电阻值.计算结果显示,导通电阻值与接地网的埋深和周围的土壤电阻率无关,仅仅和接地网的材料有关.可以根据导通电阻值的变化,结合接地网腐蚀时地表电位分布,来判断接地网导体的腐蚀部位.     

变电站电缆沟内接地导体对腐蚀诊断的影响

实际地网腐蚀诊断中,难以判断变电站电缆沟接地导体是否与地网相连,或两者相连时具体节点位置不明确,因此,常常忽略变电站电缆沟内导体的影响。通过地网腐蚀诊断软件仿真分析电缆沟导体位置、腐蚀程度、数量以及跨距对腐蚀诊断的影响,并与不考虑电缆沟导体时的诊断结果进行对比。结果表明:当电缆沟导体与主网连接,不论跨度大小,当其与腐蚀支路间距离(D)不大于主网单根支路长度的3倍时,电缆沟导体距腐蚀支路越近,数量越多,腐蚀支路诊断准确度越低;电缆沟导体腐蚀越严重,腐蚀支路诊断结果越接近真实情况。增加电缆沟导体附近增大倍数不明显的支路作为开挖对象,可以提高诊断的准确率。     

地铁杂散电流引起变压器直流偏磁抑制方法

针对城市地铁运行时泄漏的杂散电流会引起沿线变压器直流偏磁问题,提出一种基于碳化硅PiN二极管的偏磁抑制方法。首先,建立杂散电流分布模型并采集现场地电位实测数据,明晰了地铁运行下城区整体大地电位的数值分布特点。然后利用碳化硅PiN二极管在直流电压和故障电流下的电压阻断能力及电流导通特性,提出了基于碳化硅PiN二极管的变压器直流偏磁抑制电路结构与工作流程。最后基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了城市电网110kV变电站主变直流偏磁仿真模型,验证了偏磁抑制方法故障电流导通能力和偏磁直流抑制效果。仿真结果表明：电网故障时,偏磁抑制方法瞬时导通,继电保护迅速动作跳闸;变压器实施偏磁抑制后,中性点直流电流被阻隔,磁滞回线、一次侧绕组电流及励磁电流畸变率降低,直流偏磁得到有效抑制。     

基于遗传算法的变电站接地网优化

提出了基于电磁场和电路相结合的节点电压法,研究了接地网参数的数值计算,通过求取接地网分支导体上的轴向电流和端点电压获取地表任意一点的电位。并在此基础上结合遗传算法对接地网的优化设计进行了研究,通过计算接地网横向和纵向压缩比从而均匀接地网导体散流,使接地网最大接触电势不高于IEEE规程规定值。通过一个实际变电站接地网计算实例表明:优化设计后的接地网确实均匀了地表电位,降低了最大接触电势,采取中心点引流方式效果更佳。     

用接地电位三次样条插值函数测试接地电阻

为了克服大型地网接地电阻测量时长距离布线的困难和消除线路互感干扰,提出了一种“利用接地电位的三次样条插值函数测试接地电阻的新方法”。该方法通过近距离测试接地网周围的电位分布变化,利用三次样条插值函数拟合出接地电位的分布曲线,通过接地电位和接地电流计算确定接地电阻。该法测量地网接地电阻时不需要远距离布置电流极,克服了地理条件对长距离布线的限制,消除了长距离布置测试线路引起的互感干扰,而且可以实现在线测量。实测结果表明该测量方法正确,而且使用方便。     

接地网导体腐蚀故障诊断测试方案

为了科学地确定接地网腐蚀故障诊断中的测试方案,提高诊断结果的准确度,在最大电压公理的基础上提出并证明了3个推论并指出,在给定量测位置的条件下,若要使量测电压对某条支路电阻的变化最敏感,则恒定直流电流源必须加在该支路上;当恒定直流电流源加在某条支路上时,该支路两端电压对该支路电阻的变化最敏感。提出了一种将恒定直流电流源分别加在各条本征支路两端同时量测相应本征支路两端电压的理想最优测试方案,该方案是充分的,且具有诊断结果对误差不敏感、抗干扰性强和信号大便于检测的优点;讨论了实际应用中接地引下线自身电阻的问题,并建议了一种次优测试方案。以一个60支路的实验接地网为例进行了验证,结果表明提出方法是正确的和可行的,并且能够提高接地网故障诊断的抗干扰性和准确度。     

基于节点撕裂和化学反应优化算法的接地网故障诊断

针对接地网故障诊断准确率不高的问题,结合电网络理论、虚拟分子理论和化学反应优化算法,提出了基于节点撕裂和化学反应优化算法的接地网腐蚀故障诊断方法。根据接地网的拓扑结构,将接地网撕裂成若干个子网络和自由支路,建立故障诊断多目标优化模型;将Logistic映射融入化学反应优化算法中,构建了一种新的化学反应优化算法,并运用该算法对所构建的故障诊断模型进行求解。仿真结果表明,所提方法故障诊断准确率高,能有效诊断接地网故障。     

基于特勒根定理的接地网腐蚀诊断研究

接地网是保证电力系统可靠运行、保证工作人员以及电气设备安全的关键设施,一旦接地网因腐蚀等原因发生故障,将危及电力系统安全运行。针对接地网腐蚀故障,基于特勒根定理,建立接地网故障诊断方程并利用迭代法求解,辨识发生腐蚀故障的支路。实验结果表明,该方法能够有效判定接地网腐蚀故障,提高电力系统接地网的运行可靠性。     

基于负序电压变化量的灵活接地配电网永久性单相接地故障定位

针对灵活接地配电网,提出一种基于负序电压变化量的灵活接地配电网永久性单相接地故障定位方法。首先基于并联小电阻投入前后的负序电压变化量确定故障区域,其次根据零序电流修正投影比例系数判断故障分支从而确定故障区段,然后利用负序电压变化量测量值与计算值之间的偏差计算故障概率,对比故障区段内各个虚拟节点的故障概率进行精确定位,同时提出一种适用于该区段定位方法的测量点优化布置方案。最后利用PSCAD搭建仿真模型,仿真数据分析验证了所提永久性单相接地故障定位方法的有效性及可靠性。     

输电线路短路电流对埋地管道电位抬升及抑制方法研究 已排

针对城市中输电线路与埋地油气金属管道临近问题,通过建立架空导/地线-杆塔-接地网-埋地管道一体化电磁场计算模型,综合考虑导线和避雷线对金属管道的感性耦合影响以及杆塔入地电流对管道的阻性耦合影响。基于此模型研究土壤电阻率、临近距离、管道参数、交叉跨越角度以及不同供流方式对金属管道电位、防腐层耐受电压的影响规律,并开展管道电位抬升的抑制方法研究,可以为输电线路发生接地短路故障时临近燃油（气）管道安全防护提供指导。     

小电流接地系统单相接地综合电弧模型与选线方法的研究

在小电流接地系统中,发生单相接地故障时,电弧故障会经常产生。现有用于模拟电网的电弧模型大都是通过开关来实现,与实际的电弧接地有一定的差距。将Cassie电弧模型和Mayer电弧模型结合起来,使其更符合实际电弧接地,并运用到10 kV模拟电网中。在EMTP中,对中性点不接地电网、经消弧线圈接地,经高阻接地,电弧发生在不同合闸角,不同馈线时的情况进行了大量仿真。最后在Matlab中,用小波相关分析法进行选线。结果表明,该方法适用于大部分电弧故障,但对于电压过零点附近发生的电弧故障有一定的局限性。     

一种T形高压输电线路故障测距新方法

对T形线路的故障测距,现有方法都是先判断故障支路,再将3端线路等效成2端线路进行测距。但在T节点附近短路,尤其是经高阻短路时,现有的测距方法由于无法正确判别故障支路而存在一定范围的测距死区。针对上述缺陷,分别假设故障发生在某一支路,由假定正常的2段支路端的电压、电流推算求得T节点电压和注入假定故障支路的电流,从而分别求得3个故障距离。经证明,求得的3个故障距离有且仅有1个在0和对应支路总长度之间,该距离就是真实的故障距离,故障发生在对应支路上。该方法无需事先判别故障支路即可测距,在T节点附近经高阻故障时无测距死区。其测距精度理论上不受过渡电阻和故障类型影响,无需故障前数据,且对滤波无高要求。EMTP仿真结果表明该方法正确、有效,测距精度高。