基于高低频段零序电流与母线零序电压导数的相关分析故障选线

针对谐振接地系统发生单相接地故障后的选线准确度问题,尤其是故障发生在相电压过零点及最大值附近时灵敏度欠缺的问题,首先分析零序网络故障暂态电流的特性,探讨健全线路与故障线路的阻抗特性,然后将零序电流和电压导数的相关系数作为判据,充分地利用了馈线暂态零序电流中的衰减直流分量、工频分量和高频分量,提出一种高、低频段下的相关分析故障选线方法,最后从故障合闸角、过渡电阻两方面仿真验证了所提方法的有效性。     

基于暂态方向的小电流接地故障多级保护技术

为快速隔离小电流接地系统中发生的单相接地故障,提出一种小电流接地故障暂态方向多级保护技术,利用馈线终端FTU实时获取故障信息并采用暂态无功功率算法检测接地故障方向,通过多级保护隔离故障区段,由馈线终端单独完成,不依赖主站及通信。ATP仿真和现场试验表明,该技术能有选择性地就近隔离小电流接地故障,与电压—时间型等就地型技术相比,线路开关动作次数少、故障隔离快、可靠性高。     

一种适用于同杆四回线单相接地距离保护的新算法

针对传统的距离保护直接应用于同杆四回线时易受零序互感的影响,使其测量阻抗精度达不到要求,从而造成保护继电器的误动或拒动,提出了一种单相接地距离保护新算法,利用12序分量法对同杆四回线进行参数解耦,结合同杆四回线单相接地故障模型,推导出保护安装处与故障点相电压之间的关系。在此基础上,根据接地故障时故障电压与故障分支电流间相角关系,分析了故障位置的零序电流与保护安装处的零序电流之间的关系式,并代入故障位置计算,从而消除故障电压对其算法的影响。大量的PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该保护在各种单相接地情况下均具有较高灵敏度及可靠性。     

基于概率分析的高阻接地故障检测新方法

针对配电网系统的单相高阻接地故障,提出了一种基于概率分析的故障检测与定位方法。该方法适用于零序不接地或经消弧线圈接地系统,利用数据采集系统采集到的零序电压和各线路零序电流的变化,进行各线路故障概率计算,在最大故障概率条件下进行故障定位。算法简洁有效,现场实测数据证明了该算法的正确性和实用性。     

一起大型发电机定子接地事故分析及处理

针对某大型发电机定子接地故障,建立发电机单相接地故障模型,根据故障时的现场故障录波波形和数据,利用Matlab软件分析计算出故障时的零序电压和过渡电阻,并获得零序电压随接地电阻变化的轨迹,准确定位出故障点位置,分析结果与现场故障数据相吻合,进而给出故障处理方法,对设备制造、安装等提出了参考建议,可为今后类似故障分析、处理提供参考依据。     

谐振补偿在大型发电机中性点接地中的应用

详细分析了发电机中性点经消弧线圈谐振补偿接地方式的应用原理,提出一种发电机中性点接地方式,并且与中性点经接地变压器高电阻接地方式进行比较。这种中性点接地方式可以更好地限制定子单相接地时的故障电流,从而保护了定子铁心和绕组。采用多回路分析方法对三峡左岸一种700 MW的大型发电机进行仿真计算,仿真结果表明此方法是可行的。     

变压器中性点运行方式对线路保护的影响

针对电网事故或切换负荷后变电站的变压器中性点运行方式改变可能对接地距离保护和零序电流保护动作产生影响,通过变压器中性点不同运行方式下的相关线路保护定值整定计算和故障模拟,证明了变压器中性点运行方式的变化不会影响线路接地距离和零序电流保护可靠配合,可充分保障线路安全供电,同时说明了两种保护相互配合方案的实用性。     

分布式发电系统保护方法研究

在分析分布式电源不同的短路特性的基础上,提出了利用自适应速断保护和故障分量保护作为分布式发电系统的保护方案,故障发生后,首先利用自适应速断保护,通过故障信息算出系统等效阻抗,同时判断出故障类型,代入自适应速断整定公式,设定速断动作阈值;其次,当自适应速断保护不满足动作要求时,利用故障前后电流,算出故障分量电流,以故障电流作为后备保护。本方案只需对传统保护进行软件升级,无需增添任何硬件成本,完全实现无通道线路保护,且当某个保护元件失灵时仍可保证跳开故障线路。通过对正常运行系统和孤岛进行仿真,结果证明了该方法的可靠性和可行性。     

注入式定子接地保护接地变压器参数设计方法及应用

为选择适合的接地变压器变比及二次侧负载电阻以提高20Hz注入式定子接地保护的测量精度,本文推导出注入信号与中性点接地变压器参数之间的数值关系,并确定二次侧负载电阻以及变比的选型原则,最后以该原则为依据编译了MATLAB/GUIDE可视化程序。以某电厂发电机组为例,通过对原始参数以及优化参数数值化结果进行对比,验证了设计原则的可行性及优越性,通过该方法得到的参数可更好地提升20Hz注入式定子接地保护的性能。     

220 kV输电线路塔基接地散流特性优化研究

输电线路塔基接地装置的散流性能直接影响电力系统的安全、稳定运行。针对桩基自然接地提出利用基坑垂直空间外敷树枝型垂直接地装置,采用COMSOL仿真软件建立220kV输电线路塔基计算模型,与传统外延人工水平接地装置进行对比,并分析不同接地材料对接地装置降阻效果的影响。结果表明,由于树枝接地体良好"端部效应"的影响,在高阻土壤条件或向注流点注入高频电流时,与外延人工水平接地装置相比,树枝型垂直接地装置具有高比例的散流比,可快速地将电流泄放到土壤深处,有效降低接地电阻;针对接地装置材料的研究表明,采用柔性石墨接地材料的装置随入地电流频率的升高具有更小的接地阻抗,这在输电线路杆塔中具有较为明显的工程使用价值。     

A novel technique for measuring grounding capacitance and groundingfault resistance in ineffectively grounded systems

A principle for resonance measurement based on injecting a resonant frequency signal is presented in this letter. Using this principle, the grounding capacitance of lines and equipment and the grounding fault resistance can be measured on-line in ineffectively grounded systems. Based on this, Petersen-coil automatic tuning is implemented and 100% stator grounding fault protection for generator stator windings is also proposed. The prototype for Petersen coil tuning has been tested on networks for many years. The new method for generator stator grounding fault protection is verified by simulation     

Ground-fault currents in unit-connected generators with differentelements grounding neutral

The results of the analysis of zero-sequence currents flowing in generator neutral and at ground-fault location during the generator normal operation and during ground-faults in the stator windings are presented. The influence of different methods of grounding the generator neutral on these currents in the primary circuits for different parameters of generators, transformers and additional capacitance to ground of the generator breakers was determined. This influence was analyzed for generators with ungrounded neutral, for generators with the resistance in neutral and for generators with ground-fault neutralizer (GFN) grounding the generator neutral. The analysis has been done for real resistance of the breakdown channel during ground-faults along the whole length of generator stator winding. It has been found that the applied method of grounding the generator neutral, the parameters of generator and transformer, the additional capacitance to ground of the generator breakers, level of fault resistance and ground-fault location have a substantial influence on currents flowing in the generator neutral and at ground-fault location in the breakdown channel in the main insulation of a generator stator winding     

基于暂态电流故障分量的直流配电网单极故障选线方法

基于两电平电压源换流器(voltage sourced converter,VSC)的中压柔性直流配电网适合风能、太阳能等分布式能源的接入,但发生单极接地故障时,其故障电流会迅速增大,保护装置必须快速识别出发生故障的线路.针对该问题,分析VSC端的单极接地故障时的暂态特征,对暂态故障电流的变化特征进行理论分析计算.根据...     

接地电阻和土壤电阻率及隐蔽泄流地网测量的输电杆塔防雷技术

针对传统技术对输电杆塔的防雷诊断只是以测量接地电阻为基础,这种测量方法测量误差大。根据规程要求,提出了一种基于接地电阻和土壤电阻率及隐蔽泄流地网测量的输电杆塔防雷技术。文中接地电阻测量主要基于直线三极法测量,土壤电阻率测量则基于四极法测量,隐蔽泄流地网测量主要通过测量输电杆塔与地网隐蔽导通时两端电流的方式监测。关于接触电阻以及土壤电阻率,通过季节系数修正方式提高准确度。实践表明：基于接地电阻和土壤电阻率及其隐蔽泄流地网测量技术能够精确测量,利于输电杆塔选择合适的防雷技术。     

A novel technique for measuring grounding capacitance and groundingfault resistance in ineffectively grounded systems

A principle for resonance measurement based on injecting resonant frequency signal is presented in this paper. The grounding capacitance of lines and equipment and the grounding fault resistance can be measured online in ineffectively grounded systems. Petersen-coil automatic tuning is implemented, and 100% stator grounding fault protection for generator stator windings is also proposed. The prototype for Petersen-coil tuning has been tested on networks for many years. In addition, the new method for generator stator grounding fault protection is verified by simulation     

基于暂态零模电流的配电网故障定位新算法

分析了配电网暂态零模电流的分布情况,引入了相关性理论,根据故障线路的暂态零模电流有效值最大且与非故障线路的内积小于0,故障点两侧的暂态零模电流极性相反,波形差异大,相关系数小于阀值且接近0的特征,利用暂态零模电流进行配电网故障选线、定位,给出了故障定位步骤。MATLAB仿真结果表明,基于暂态零模电流的配电网故障选线、定位方法正确,具有不受电压初相角、接地电阻、中性点接地方式制约等优点。     

Yn/Y接线变压器单相接地短路差动保护动作分析

分析了Yn/Y变压器微机差动保护在保护区外发生单相接地短路故障时,由于零序电流的存在将使变压器差动保护可能出现误动.用不对称理论对单相接地短路故障备序电流进行分析,得出变压器差动保护区外误动原因并提出防误动的措施.验证了变压器差动保护区内单相接地短路故障时单侧电源与双侧电源的变压器差动保护的灵敏度.     

Field experiment using transient energy method to locate a single-phase to ground fault

Distribution networks in China and several other countries are predominantly neutral inefficiently grounding systems (NIGSs), and more than 80% of the faults in distribution networks are single-phase-to-ground (SPG) faults. Because of the weak fault current and imperfect monitoring equipment configurations, methods used to determine the faulty line sections with SPG faults in NIGSs are ineffective. The development and application of distribution-level phasor measurement units (PMUs) provide further comprehensive fault information for fault diagnosis in a distribution network. When an SPG fault occurs, the transient energy of the faulted line section tends to be higher than the sum of the transient energies of other line sections. In this regard, transient energy-based fault location algorithms appear to be a promising resolution. In this study, a field test plan was designed and implemented for a 10 kV distribution network. The test results demonstrate the effectiveness of the transient energy-based SPG location method in practical distribution networks.     

核电厂变压器零序差动保护配置及其整定计算

百万核电机组的主变压器通常由3台500 kV单相变压器构成,单相接地故障是其主要故障型式之一,零序电流差动保护是针对单相接地故障的主保护。目前可供选用的零序电流差动保护装置的保护原理主要是比例制动式差动保护,在技术细节上仍存差异,保护整定计算方法不同,对电流互感器的配置适应性也不同。针对两类不同的零序电流差动保护原理,并分析其适应的不同情况,提出核电厂主变压器零序电流差动保护设计方案及其保护整定计算方法。     

牺牲阳极的阴极保护法在电力系统接地体防腐中的应用

电力行业是目前国家非常重视与大力发展的行业之一。近些年来,由于接地系统接地电阻不合格引起的电力系统事故逐渐增多,并且接地电阻升高的很大一部分原因是接地体腐蚀造成的,因而人们越来重视接地体的抗腐蚀保护。简要阐述了电力系统目前预防接地体腐蚀所采取的牺牲阳极的阴极保护法,并对接地体新的改造方法提出一些建议。