利用零序暂态电荷识别单相接地故障线路的研究

小电流接地系统单相接地故障选线问题一直没有得到很好解决，针对主变中性点不接地系统提出利用零序暂态电荷实现正确选线的新原理，即检测故障线路和健全线路在一个周期内流过的零序暂态电荷，故障线路零序暂态电荷最多，比较零序暂态电荷的多少就能识别故障线路。该原理与利用零序基波电流选线比较，能够容易、准确地获得故障信息，有利于提高选线准确率和微机选线装置的开发。     

单相接地故障暂态电流方向选线研究

通过理论分析和大量6kV模拟实验验证,得到了电孤接地故障时暂态零序电压和电流的特征：1）零序电压和各馈线零序电流暂态分量的频率主要与变压器漏抗、电网对地电容和相间电容有关,与中性点接地方式无关;2）故障线路与非故障线路的零序暂态电流的频率、衰减速度等特性是相同的．非故障线路零序暂态电流的大小与本线路对地电容的大小呈正比,而故障线路零序暂态电流等于所有非故障线路零序暂态电流之和,方向相反;3）单相接地故障发生在相电压最大值附近时,暂态零序电流最大．在此基础上,提出一种新的、能在单片机上实现并满足在线实时选线计算需要的单相接地故障暂态电流方向选线算法．经挂网运行证明,所提算法对电孤接地故障是有效的．     

小电流接地系统故障仿真分析与研究

针对小电流接地系统单相接地故障接地选线困难的问题,通过理论分析、仿真研究和大量10 kV模拟实验验证,深入研究了该型故障的特征,着重研究了电弧接地故障时暂态零序测量电流的特征,以及故障线路与非故障线路暂态零序测量电流之间的关系。为了提取配电网单相接地故障选线和故障测距的暂态故障特征量,基于ATP仿真系统软件,搭建了小电流接地系统的配电网络仿真模型并综合考虑不同短路时刻和不同接地电弧电阻两个因素,对配电网小电流接地系统的单相接地故障进行了大量仿真。这些暂态特性可为研究基于单相接地故障暂态分析的接地选线方法提供理论依据。     

基于暂态电流极性的小电流接地系统故障选线装置

根据均匀传输线路的频率特性,对于空载线路,当频率小于fm时,线路输入阻抗呈容性,线路可用一集中电容等效.小电流接地系统发生单相接地故障时,对零序分量来讲,非故障线路相当于空载.根据这一特点,对小电流接地系统中线路的零序参数相频特性进行研究,得出系统发生单相接地故障时不同频带上暂态零序电流特性.在选定频带(Selected Frequency Band,SFB)内,非故障线路零序电流极性和故障线路相反.应用小波包对各线路的暂态零序电流进行分解,小波包系数的符号代表了相应频带零序电流的极性,通过比较SFB内小波包系数的符号,便可找出故障线路.RTDS(Real Time Digital Simulator)试验结果表明此方法可以准确地实现单相故障选线.     

小电流接地系统故障选线的暂态零序电流变化率方法

分析了小电流接地系统发生单相接地故障时暂态零序电流的特点,给出了利用故障线路与非故障线路暂态零序电流变化率差异的选线判据,提出了小电流接地系统故障选线的暂态零序电流变化率方法.该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,故障判别准确,选线灵敏度高,算法简单,实用性强.最后用Matlab中建立的小电流接地系统仿真模型验证了该方法的有效性.     

基于频谱分析的小电流接地系统单相接地故障选线研究

针对中性点不接地和经消弧线圈接地小电流系统选线不准确的问题,从零序暂态电流特性入手分析了零序暂态电流呈容性的特征频带SFB,提出利用小波变换提取SFB频段内暂态零序电流电压,实现小电流接地系统单相接地故障线路判别。     

基于动态小波变换的小电流接地系统故障选线研究

小电流接地系统发生单相接地故障时,由于故障电流小及接地点电弧不稳定等原因,其零序故障电流准确获取和定值整定困难,使其故障线路的检出仍是难题。提出一种基于动态小波变换的故障选线方法,利用所有健全线路暂态能量与故障线路暂态能量之差为最小值作为判据。该方法充分利用了动态小波变换分析故障信号的优势,克服常规小波变换在这方面的不足。仿真结果表明,该判据不受接地条件和接地方式影响,能够准确可靠地选出故障线路。     

补偿电网单相接地故障零序暂态电流分析

通过对中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障零序暂态电流分析，得出零序暂态电流的特性及选线判断。     

基于VMD和FCM的配电网单相接地故障选线

为了准确识别出小电流接地系统的单相接地故障线路,提出基于VMD与模糊C均值聚类理论相结合的新故障选线方法。当系统发生单相接地故障时,故障和非故障相线路的零序暂态电流会有差异,由此可用VMD电流数据进行分析,提取主要频带信号和能量熵,用FCM算法对能量熵聚类将其分为故障信号类和非故障信号类,从而识别出故障线路。通过仿真证明了此方法选线结果准确、可靠。     

基于暂态零序电流频谱灰关联分析的谐振接地系统故障选线方法

为提高谐振接地系统单相接地故障选线的准确性和可靠性,提出一种充分利用故障暂态特征的故障选线方法。首先,通过对故障后暂态零序电流特征进行分析,利用快速傅里叶变换(FFT)对各线路暂态零序电流进行频率分解,保留特征频段内的成分,得到各线路暂态零序电流频率-幅值曲线图;然后,根据故障线路和非故障线路在特征频段内曲线的相似度较低,而非故障线路曲线相似度高,通过灰色关联分析求取各曲线间的绝对关联度,利用绝对关联度定义选线判定系数,通过比较各线路判定系数与设定阈值的大小进行选线。EMTP/ATP和MATLAB仿真结果表明:该方法不受故障线路类型、接地电阻、故障合闸角等因素的影响,同时能有效识别母线故障,具有很高的选线准确性和可靠性。     

新型小电流接地选线装置的研发与应用

通过分析配电网单相接地故障选线技术的现状,提出了一种新的小电流接地选线方法,利用小波特征频带重构算法对接地电容电流的暂态分量进行提取,以实现对小电流单相接地故障的定位.试验结果表明,该方法能够较好地实现配电网单相接地故障的选线判别.     

基于IGBT新型消弧线圈自动调谐系统

在配电网电容电流实时测量新方法研究的基础上,提出一种新型的基于IGBT控制的消弧线圈自动调谐系统。配电网正常运行时,控制IGBT模块使电路断开,避免工频过电压的产生;配电网发生单相接地故障时,控制IGBT模块使电路导通,消弧线圈投入运行,采用PWM控制技术对配电网接地电容电流进行补偿,有效促进瞬间熄灭故障电弧;此种控制方法补偿速度快、范围宽、造价低,实现了电感电流的无级调节.通过MATLAB对模型进行仿真,验证了该方法的可行性及其优点.     

基于零序电流比值法的小电流接地选线方法及仿真计算

介绍了中性点非直接接地配电系统的单相接地选线方法,并提出了利用零序电流比值法进行故障选线的方法,通过仿真分析证明了该方法的有效性.     

基于匹配追踪的配电网单相接地故障定位方法

为了进一步解决采用小电流接地系统的配电网单相接地故障定位问题,利用原子稀疏分解匹配追踪算法分解单相接地电流暂态信号,自适应地提取衰减的直流电流分量.结合配电网拓扑结构和提取的衰减直流分量幅值,划分故障路径并进一步定位故障点.仿真结果表明,匹配追踪算法可以快速有效地提取衰减直流分量,准确地实现小电流接地系统单相接地故障的在线区段定位.相比于传统算法,原子稀疏分解理论克服了传统非自适应性算法的局限性,提高了暂态信号成分提取的准确性.     

油田电力系统小电流单相接地故障选线研究

在小电流接地系统中,迅速判定单相接地故障线路是实现配电网保护的关键问题。在分析研究现有故障选线方法的基础上,提出了利用零序全电流的大小和方向进行故障选线的方法。在此研究的基础上,提出了利用零序暂态电荷实现故障选线的新方法,此方法适用于主变中性点经消弧线圈接地系统。经计算机仿真验证,此方法具有选线准确率高、利于微机选线装置实现的优点。     

接地网腐蚀及断点诊断方法研究

将故障诊断学、电网络理论、优化技术及计算机算法应用于接地网故障诊断之中,阐述接地网腐蚀及断点诊断的原理;用计算机VB语言开发出可视化的诊断系统;用ATPDraw对不同规模接地网的各种故障情况进行大量仿真分析,寻找一种可行的接地网故障诊断方法.通过实际变电站接地网现场实验,验证该方法正确.     

小电流接地系统故障选线分析

小电流接地系统的安全运行对配电网来说是很重要的,它的故障选线问题是关键.在配电网不同的运行方式下,分析了小电流接地系统的稳态故障特征,并对零序电流比幅比相法和五次谐波选线法,进行了仿真.仿真结果表明,在不同运行方式下2种方法可进行互补,可准确、快速地选线,但受到接地电阻和线路长短的影响,且零序电流也受到消弧线圈补偿作用的影响.     

小电阻接地系统接地故障综合保护方案

针对现有小电阻接地系统接地保护选择性差、灵敏度低且高阻接地故障检测能力不足等问题,研究分析小电阻接地系统单相接地故障后零序电流特征,利用上下级纵向配合,提出基于零序过电流的多级接地保护和延时低定值高灵敏度接地保护,给出保护配置方案和各级保护整定原则。利用线路出口和中性线零序电流幅值横向比较,提出高阻接地故障选线方法。在典型小电阻接地配电网结构下的仿真验证了所提出接地故障综合保护方案的可行性与可靠性。     

转移型消弧装置对线路首端断线故障 试验处理异常分析

针对故障转移消弧装置发生首端断线故障,装置不能准确选相并可靠动作,可能会进一步发生变电站相间短路故障的问题,在某10 k V配电真型试验场进行了故障接地转移装置首端断线故障试验,分析了配电网首端断线故障特征。试验结果表明,线路首端断线故障与单相接地故障的母线电压变化有相似之处,故障转移消弧装置仅利用中性点位移电压的变化和相电压的变化来判断是否发生单相接地故障是不可靠的,装置会出现选相错误的现象,应增加零序电流的判据条件加以限制。