配电网单相接地故障选线典型方法实验研究

为验证小电流接地配电系统中各种单相接地故障选线方法的性能,利用暂态行波保护测试仪、宽频功率放大器和自行开发的小电流接地选线装置搭建了测试平台,模拟了不同故障条件和线路结构下的故障,对几种典型的选线方法进行了测试实验,并给出了不同选线方法的有效域。结果表明,所搭建的测试平台能够有效进行选线方法实验;行波选线法优势明显,但在分支线路故障或较小故障初相角条件下可靠性降低;暂态信号选线法在较大过渡电阻或较小故障初相角条件下可靠性降低。行波选线法和暂态信号选线法结合可提高选线可靠性。     

基于电网仿真分析数据平台的小电流接地选线装置测试

针对部分小电流接地选线装置准确率低,接地选线装置检测难的问题,利用电网仿真分析数据平台对接地选线装置进行了测试,装置A中性点经消弧线圈接地系统接地选线平台测试选线准确率为87.5%,现场实际运行准确率为84.6%;装置B中性点不接地系统接地选线装置平台测试选线准确率为37.5%,现场实际运行准确率为33.3%。测试结果与现场运行结果基本一致,证明了该方法能够对选线装置进行有效检测。     

一种高可靠性小电流接地故障选线装置的设计与验证

目前小电流接地故障选线装置产品功能及性能不一,选线算法原理多样,装置设计容错能力不强,装置选线准确率不高。为此,设计了一种高可靠性小电流接地故障选线装置,硬件设计上采用暂态高频互感器提高采样速率,确保真实反映故障暂态信号,选线策略上运用自适应捕捉特征频带的暂态零序电流幅值与零序电流低频有功分量幅值比较的综合选线原理。PSCAD仿真测试结果表明,该装置选线准确率高,实用性强。     

带跳闸功能的暂态小电流装置工程应用研究

小电流系统中性点采用非直接接地方式,单相接地故障时仅流过线路的电容电流,稳态时数值很小,但暂态过程中的暂态信号数值很大,基于暂态信号的小电流接地选线装置,因为暂态信号特征明显所以选线准确率很高。在高准确率的选线装置基础上,开发跳闸逻辑,并投入实际应用,其效果得到充分验证。自带跳闸功能的暂态小电流选线装置可及时准确选出故障线路并直接发跳闸指令切除故障线路,使故障隐患及时排除,极大提高了供电可靠性和系统安全性,降低触电伤害概率。     

基于暂态行波的接地选线装置及其现场试验

将基于暂态行波的接地选线技术应用于现场,实现了基于电流行波的配电系统故障选线装置SL-11,并在现场对装置进行了多次试验。介绍了基于暂态电流行波的故障选线基本原理,其不受中性点接地方式的影响,设计了装置硬件和选线算法,解决了暂态行波获取和分析问题。最后,分析了行波选线装置现场试验情况。现场试验结果表明:基于暂态行波的故障选线原理是正确的,基于高速采样技术和小波算法的行波选线装置是可行的,行波选线装置SL-11能够满足现场运行的需要。     

基于信息融合技术的NUGS综合故障选线方法

为解决小电流接地系统选线装置因受线路参数、运行方式、故障接地阻抗等因素的影响,选线准确率不高和存在选线死区的难题,通过分析各选线方法的特点,利用信息融合技术,根据中性点的不同接地方式融合出一套综合故障选线方法,即中性点不接地系统以无功功率法、零序电流幅值相位法为主和中性点经消弧线圈接地系统以有功功率法、5次谐波相位法、残流增量法为主融合出的综合选线判据。基于PC104工控机,利用综合选线判据,设计了新型小电流接地选线装置,并通过了多次动模试验验证。试验结果表明:单一选线方法存在选线死区,而综合故障选线方法具有灵敏度高、灵活性强、选线准确率高的优点。     

小电流接地系统单相接地故障选线的研究

为提高单相接地故障选线的准确性,从国内外小电流接地系统单相接地选线原理和装置的实际应用情况出发,深入分析得出单相接地故障的复杂性和单选线原理的单一性、保护裕度低是影响现有单相接地故障选线准确性、可靠性的原因,因此利用电弧接地故障时各线路零序暂态电流的特征提出了暂态电流互积求和选线法,针对稳态接地故障的特征提出了导纳互差求和选线法,并利用这两种分别基于稳态和暂态接地故障的选线方法构成能够针对不同类型接地故障的综合选线方法,从而克服了接地选线原理的单一性。采用该综合选线方法,设计开发出了相关微机选线装置。大量的6kV电网模拟试验和实际电网运行情况表明,该综合选线方法能有效的提高选线的准确性和可靠性。     

基于电流行波的小电流接地选线装置的试验

为了验证电流行波接地选线装置选线原理和各个功能的正确性，利用暂态行波保护测试仪模拟了各种现场接地，对选线装置进行了实验室验证。验证内容包括；装置是否实现了可靠的高速通信和数据采集，电流互感器安装方式、中性点接地方式和过渡电阻选线结果是否准确，接地发生后是否报警。结果证明，装置原理正确，各项功能达到研制目标，可实际应用于电力系统。     

基于小电流接地选线装置与智能故障指示器的配电网单相接地故障定位方法

为了提高配电网单相接地故障定位准确率,基于目前小电流接地选线装置选线效果大幅提升的背景下,提出一种综合站内小电流接地选线装置和站外分散式智能故障指示器暂态故障量特征的配电网单相接地故障定位方法。介绍了该方法的系统结构、故障定位原理和实现的关键技术,最后用仿真验证了该方法的有效性。     

小电流接地系统消弧装置对选线的影响和对策

针对小电流接地选线装置选择切断故障线路正确性不高的问题 ,总结了运行经验 ,分析了安装自动消弧装置对小电流接地选线装置选线正确性的影响因素和原因 ,并相应提出 :采用适当延时采样的方法 ,避开故障开始时复杂暂态因素的影响 ;对于不同类型的消弧装置采取不同的增流方式 ;正确选择和安装零序电流互感器 ;改进选线装置 ,使其智能化等技术对策 ,从而提高选线的准确性     

小电流接地故障暂态定位技术应用

介绍了一种配电网小电流接地故障暂态定位系统的构成、工作原理及现场应用情况。定位系统利用小电流接地故障在故障点上下游间暂态电流相似性和极性关系实现区段定位。利用站内选线装置消除选线盲区并提高故障监测准确率。利用瞬时接地故障信息对线路绝缘状态进行监测。现场实际运行记录验证了算法的合理性与系统的有效性。     

基于双树复小波与分形维数的配电网选线研究

为提高小电流选线装置的准确率,提出了一种双树复小波与分形维数相结合的暂态选线方法。通过对提取到的故障后1/2周期的零序电流进行双树复小波分解,提取特征频带零序电流,最后通过G-P算法求取关联维数,以关联维数作为小电流接地选线判据。通过典型故障实例,分析现场选线装置选线不准确的影响因素,最后通过仿真和实测数据验证,结果证明在不同故障类型的情况下,该方法均能准确的选出故障线路,提高了现场小电流选线装置准确率。     

基于RTDS的小电流接地选线装置检测方法研究及应用

为了检验小电流接地选线装置的选线能力,确保选线装置的产品质量满足相关标准,提出了一种小电流接地选线装置动态模拟测试方法,并应用该方法在电力系统运行仿真分析实验室进行选线装置的性能验证试验。首先基于RTDS仿真系统对配电网线路建模,然后动态模拟配电网各种运行方式及不同故障条件下的线路单相接地故障,记录各故障测试中参与试验装置的选线结果并统计其准确率,最后对比分析不同装置的试验结果,为相关部门采购设备及装置制造商进行产品改进提供技术依据。     

基于零序功率及谐波相位综合法的小电流接地系统微机选线装置

针对现有的小电流接地选线装置选线准确率不高及存在选线死区等问题,通过分析小电流接地系统单相接地时的特性,综合分析各种选线方法,提出以采用目前稳态法中准确度最高的零序功率法为主判据,以5次谐波相位法为二次判据的选线方案。使用ATP仿真软件对某个110/10 kV变电站单相接地故障进行模拟,结果显示对于不同的接地电阻和接地位置,该判据均能准确判断出故障线路。由此设计了基于PC104工控机的新型小电流接地选线装置。     

小电流接地选线装置的实用化研究

针对目前小电流接地选线装置采样率和选线正确率低的问题,阐述了双CPU(DSP+ARM)架构选线装置的硬件平台,提出了选线算法,运用模糊理论融合暂态及稳态故障信息得到了综合化的选线结果。模拟接地装置测试结果表明,该装置能可靠选线,适应性较强。     

基于IEC 61850及EMD算法的小电流接地故障选线装置设计

为解决配电网小电流接地故障的选线问题,采用EMD算法设计了一种可应对于故障不同短路时刻的选线装置。小电流接地故障电流经EMD分解出的IMF在不同短路角下展现出不同特征,可分别利用在短路时刻低频部分线路单调性与线路电容暂态能量作为判据进行故障选线。在此之上,遵循IEC 61850规约对选线装置各功能建立相关逻辑节点,并介绍该装置实现选线功能的常用服务。最后基于Matlab/Simulink的配电网小电流接地故障仿真验证了该选线方法的有效性。     

典型小电流接地故障实例及暂态选线分析

目前对小电流接地故障特征的理论分析已较完善,但缺乏对现场典型小电流接地故障实例的认识及利用典型实例对选线技术的验证。本文介绍了暂态选线方法及原理,并根据现场选线装置实际记录的典型故障实例波形,分析并总结了典型接地故障的发生原因、故障特征及对暂态选线结果的影响。通过对现场典型小电流接地故障实例的分析与总结,有利于提高对现场典型接地故障特征的认识,验证暂态选线装置的可靠性。     

基于中阻抗接地法的谐振接地系统综合选线策略研究

中性点谐振接地系统由于消弧线圈的补偿电流作用,在发生单相接地故障时,故障线零序电流幅值小,且零序电流方向差异化特征不明显,给选线判别带来了不便。本文提出了一种基于中阻抗接地法的综合选线策略,融合中阻抗接地方式优势,结合暂态信号可靠度评价体系,综合故障零序电流稳态、暂态特征信号进行故障线路判别,可有效提升选线装置正确率。并在此基础上,针对该选线策略制定了系统的现场试验方法,确保了投运装置的可靠性。     

一种复合型微机小电流接地选线装置研制

目前应用的小电流接地选线装置大多存在选线结果准确率不高、适应性不强的缺点。为了大幅度提高选线装置的选线准确率及适应性,在同一硬件平台基础上,将几种利用零序电流基波的选线方法,如群体比幅比相法、有功分量法和残流增量法等有机结合在一起,构成复合型小电流接地选线装置,运用模糊综合决策,选出故障线路;并给出了选线装置的软硬件设计。实验室模拟电网试验和现场挂网结果表明,装置运行稳定,选线准确,适应性强;不仅适用于中性点不接地电网或经电阻接地电网,而且适用于中性点经消弧线圈接地电网,具有良好的推广应用前景。     

基于接地阻抗判断的配网自适应接地选线新技术

分析了中压配网发生单相接地故障后接地阻抗对暂态电气量和接地选线的影响,提出了根据接地阻抗的大小自适应选取不同选线判据的选线新思路。介绍了小波特征频段选取方法与基于小波特征频段信号的暂态无功选线判据,以及利用故障相暂态对地电压的暂态有功能量选线判据计算方法。最后利用ATP电磁暂态仿真软件搭建了单相接地故障的仿真模型,仿真结果表明,自适应选线技术在不同接地阻抗的情况下能够有效、可靠地选择出故障线路,解决了目前选线技术无法有效地适应不同接地阻抗的技术瓶颈。