小电流接地选线装置的原理及发展趋势

传统小电流接地选线装置采用的原理有针对中性点不接地系统的稳态分量法和针对中性点经消弧线圈接地系统的谐波分量法。这两种方法的选线效果并不十分理想，主要原因一为选线判据不充分；二是数据信号处理技术不成熟；三是缺少对现场故障数据进行有效分析的手段。针对此种情况，国内许多科研机构进行新的选线技术的研究，目前被综合运用的方法较多。采用这些新的智能选线技术，可大大提高选线的技术水平与准确性。随着电力系统的快速发展，采用综合选线方法，建立选线管理信息系统，改进选线方案是未来小电流接地选线装置发展的趋势和方向。     

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。     

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。     

暂态高频分量能量法小电流接地故障选线

对单相接地故障选线原理的研究,多年来取得了很多成果,但是这些故障选线原理还不具备较高的可靠性和准确性。提出一种小电流接地系统故障选线的新方法,该方法用小波变换提取零序电流暂态信息,并依据故障后一定时段内零序电流暂态高频分量的能量进行故障选线。建立小电流接地系统单相接地故障仿真模型,仿真结果表明该方法对中性点不接地或中性点经消弧线圈接地系统均有效。     

基于模糊集理论的小电流接地系统单相故障多判据定位研究

小电流接地系统(NUGS)发生单相接地故障时接地残流小,正确的接地故障选线是长期存在的难题,现行采用的单一选线方法都有一定的局限性和不足,选线可靠性不高。为了解决这一问题,提出利用基于模糊集理论的模糊综合决策对多种选线方法进行综合和智能处理,并且通过对变电站出线端到负荷端分支线进行多次选线,达到对小电流接地系统单相接地故障定位的效果,以零序电流比幅法、小波分析法和5次谐波分量法三种接地选线方法为例进行了模拟综合决策的仿真,结果表明针对多种选线方法进行模糊综合评判的故障选线模式具有更高的可靠性。     

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。     

小电流接地系统单相接地补偿及选线微机系统

针对中性点经消弧线圈接地的小电流接地系统 ,设计了一套单相接地补偿及选线的微机保护装置。本装置采用三相五柱式消弧线圈 ,由 PWM脉宽电路供电 ,可实现在线实时调节补偿电流 ,并有效减小谐波电流 ;接地选线装置采用零序电流有功分量及有功功率作为判据 ,计算简便明了且可靠。该装置通过多次动模试验 ,动作迅速灵敏 ,选线准确 ,有很好的应用价值     

不同过渡电阻下小电流接地故障暂态选线的适用性分析

暂态原理选线方法是近年来小电流接地故障检测技术的一个重要进展,其中故障点过渡电阻对故障暂态过程和选线方法适用性有决定性的影响。针对低阻和高阻接地情况,分析总结了不接地系统和经消弧线圈接地系统中故障暂态的谐振机理、暂态形态特征、暂态分布特征以及过渡电阻对暂态电流幅值、相位、衰减因子的影响,并分析了现有暂态选线技术的适用性。结果表明:对于小电流接地系统低阻欠阻尼接地故障,现有暂态选线方法是适用的;对于不接地系统高阻过阻尼接地故障,现有暂态选线方法仍适用,但需要提高信号传输与选线装置采集精度;对于谐振接地系统高阻欠阻尼接地故障,现有暂态选线方法不能适用,需要研究新的选线算法。     

小波理论在供配电系统中的应用讲座：第二讲 小波理论在配电网单相接地故障选线中的应用

我国的配电系统一般均采用小电流接地方式 ,而其中以中性点不接地或经消弧线圈接地为主。小电流接地系统的优点是在发生单相接地故障后 ,一般情况下都允许再继续运行 1～ 2小时 ,但是给故障选线问题带来了一定的难度。小电流接地系统的接地选线一直以来都是各供电部门比较关心的问题。现有的小电流接地选线装置主要是利用各出线的零序电流稳态值实现故障选线。小电流接地系统的故障点的零序电流是全网的电容电流 ,而这个电容电流数值较大时又往往采用消弧线圈进行补偿 ,因此接地选线采用的特征量很小 ,且方向不定 ,造成识别上更大的困难。如…     

模糊综合评判在接地故障选线中的应用探讨

现行的各种小电流接地故障选线方法利用不同的故障特征量进行处理,所适用的范围不同,检测故障的鲁棒性和精度不一样。由于小电流接地系统的复杂性及单相接地故障的特殊性,每种选线方法往往都有一定的局限性和不足,如果利用信息融合技术对多种选线方法进行综合应用,将不失为一种提高接地故障选线性能的有效手段。针对小电流接地系统中的接地故障选线问题进行研究,提出了针对多种选线方法进行模糊综合评判的小电流接地系统故障选线模式,对多种选线方法的模糊隶属函数及权重因子的确定进行了探讨,以能量函数法、小波变换法及相间工频变化量比较法三种接地故障选线方法为例进行了模糊综合评判实例仿真,仿真结果说明针对多种选线方法进行模糊综合评判的故障选线模式具有更高的可靠性。     

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。     

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。     

基于小扰动原理的单相接地选线装置

在有消弧线圈的配电网中,快速选线技术是一项关键技术。通过对中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统线路发生单相接地故障的分析,提出了一种小扰动选线原理。介绍了运用该原理,以DSP(数字信号处理器)芯片作为核心运算控制单元的单相接地选线装置的选线原理、方法以及硬件构成原理。并详细分析了该装置在现场(中性点经KD-XH消弧线圈接地的系统)运行的情况,实践证明了该装置的选线正确率达到96%以上。该装置适用于电网电容电流变化范围大、小电容电流、高阻接地的配电网系统。     

模糊综合评判在接地故障选线中的应用探讨

现行的各种小电流接地故障选线方法利用不同的故障特征量进行处理,所适用的范围不同,检测故障的鲁棒性和精度不一样.由于小电流接地系统的复杂性及单相接地故障的特殊性,每种选线方法往往都有一定的局限性和不足,如果利用信息融合技术对多种选线方法进行综合应用,将不失为一种提高接地故障选线性能的有效手段.针对小电流接地系统中的接地故障选线问题进行研究,提出了针对多种选线方法进行模糊综合评判的小电流接地系统故障选线模式,对多种选线方法的模糊隶属函数及权重因子的确定进行了探讨,以能量函数法、小波变换法及相间工频变化量比较法三种接地故障选线方法为例进行了模糊综合评判实例仿真,仿真结果说明针对多种选线方法进行模糊综合评判的故障选线模式具有更高的可靠性.     

小电流接地选线装置的现场试验方法

我局10 kV系统在市区的变电站多采用中性点经小电阻接地系统,在西区及斗门的变电站多采用经消弧线圈接地系统或中性点不接地系统(即小电流接地系统).我们知道当小电流接地系统发生单相接地时,接地电流很小,三个线电压仍然保持对称,系统可持续运行1～2h.为了找出故障线路,保证系统的安全运行,我局在采用小电流接地方式的变电站安装了小电流接地选线装置.     

基于小扰动原理的单相接地选线装置

在有消弧线圈的配电网中,快速选线技术是一项关键技术.通过对中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统线路发生单相接地故障的分析,提出了一种小扰动选线原理.介绍了运用该原理,以DSP(数字信号处理器)芯片作为核心运算控制单元的单相接地选线装置的选线原理、方法以及硬件构成原理.并详细分析了该装置在现场(中性点经KD-XH消弧线圈接地的系统)运行的情况,实践证明了该装置的选线正确率达到96%以上.该装置适用于电网电容电流变化范围大、小电容电流、高阻接地的配电网系统.     

小电流接地系统单相故障选线方法分析与比较

我国中低压配电网广泛采用小电流接地系统,本文在对小电流接地系统的三种中性点接地方式做简要分析的基础上,分别对各接地方式下具有代表性的故障选线方法基本原理、优缺点进行比较。并结合配电网的发展趋势,对今后小电流接地系统故障选线技术的研究方向进行了展望。     

基于特征频带内暂态零序电流特点的配电网单相接地故障选线方法

提出了一种新的采用特征频带内暂态零序电流集中式比较单相接地故障的自适应选线原理,设计了两种选线算法：提取各馈线中特征频带内的暂态零序电流幅值并进行相对比较,算法可以随系统运行方式变化、故障条件变化自适应的捕捉特征频带内暂态电流分量。当故障初始角较小、过渡电阻很大暂态分量很小时,采用零序电流有功低频分量幅值比较算法。该算法可适用于中性点不接地、非直接接地系统单相接地故障的各种情况。ATP仿真数据和现场实录数据的测试表明,综合选线方法具有很高的准确性和灵敏度,算法已经应用于YH-B811小电流选线装置中。     

基于特征频带内暂态零序电流特点的配电网单相接地故障选线方法

提出了一种新的采用特征频带内暂态零序电流集中式比较单相接地故障的自适应选线原理,设计了两种选线算法:提取各馈线中特征频带内的暂态零序电流幅值并进行相对比较,算法可以随系统运行方式变化、故障条件变化自适应的捕捉特征频带内暂态电流分量.当故障初始角较小、过渡电阻很大暂态分量很小时,采用零序电流有功低频分量幅值比较算法.该算法可适用于中性点不接地、非直接接地系统单相接地故障的各种情况.ATP仿真数据和现场实录数据的测试表明,综合选线方法具有很高的准确性和灵敏度,算法已经应用于YH-B811小电流选线装置中.     

小电流接地系统接地故障选线方法

针对小电流接地系统单相接地故障自动选线问题,对基于小波分析理论的选线方法进行深入的研究和分析。第一步简述中性点接地的几种方式,讨论小电流接地系统中这几种接地方式的基本原理以及发生故障情况后的电量变化。第二步结合系统故障时的暂态零序电流特征与小波分析理论提出新的选线方法,采用模值极大值判别法解决故障选线问题。第三步通过MATLAB软件里的SIMULINK搭建仿真模型,选取小电流系统在不同支路电压幅值和接地电阻大小等情况下,提出了依据故障线路与非故障线路的首半波尖峰方向和幅值大小进行选线的方法。结果验证了所提故障选线方法的正确性和有效性。