电网中性点不同接地方式下铁磁谐振的消谐研究

在10 k V配电网中,电磁式电压互感器(TV)在一定条件下易产生铁磁谐振过电压,这严重影响了系统的安全运行。笔者通过JDZX9-10型与JSZW-10型电压互感器励磁特性的对比实验,获得了数字仿真所需的电压互感器励磁特性数据,并利用MATLAB建立了10 k V配电网由单相接地故障而引发铁磁谐振的模型。通过理论分析、对比实验和数字仿真可得,对于10 k V中性点经消弧线圈接地模型,TV开口三角绕组接阻尼电阻对铁磁谐振的抑制具有最明显的作用;而10 k V中性点经小电阻接地模型能够很好地对铁磁谐振进行消除;对于10 k V系统中性点不接地模型,TV高压侧中性点串非线性电阻则是预防或消除铁磁谐振的一种十分有效的方法。     

一起由母线单相接地引发的母差保护异常动作分析

对一起由母线单相接地引发的母差保护异常动作进行了深入研究。在35 kV中性点不接地的系统中,母线发生单相接地,母差保护动作,母联开关跳闸,母线其它开关未动。通过对故障录波器的录波数据和系统短路电流流向的分析,得出是异地两相接地短路造成了母差保护动作,由于电压闭锁的设计使母差保护发生了异常动作。     

一起由母线单相接地引发的母差保护异常动作分析

对一起由母线单相接地引发的母差保护异常动作进行了深入研究.在35 kV中性点不接地的系统中,母线发生单相接地,母差保护动作,母联开关跳闸,母线其它开关未动.通过对故障录波器的录波数据和系统短路电流流向的分析,得出是异地两相接地短路造成了母差保护动作,由于电压闭锁的设计使母差保护发生了异常动作.     

变电站铁磁谐振仿真分析及抑制措施研究

以某110kV变电站为原型,在考虑了母线零、正序参数和进出线路几何参数情况下,利用ATP-EMTP电磁暂态仿真软件,对该变电站35kV侧由于出线单相接地引起的母线电压互感器的谐振情况及电压互感器一次侧中性点经非线性电阻接地,电压互感器开口三角短时投入阻尼电阻等措施的消谐情况进行了仿真计算。对母线上装设中性点接地的三相电容器组,采用电容式电压互感器等消谐方式的有效性进行了探讨。对谐振产生的原因和各种消谐措施的原理和消谐效果进行了分析比较。结合仿真结果和系统参数分析得出:单相接地故障消失时刻对于能否激发系统谐振起着关键性作用;电压互感器开口三角短时接入阻尼电阻和电压互感器一次侧中性点经非线性电阻接地2种措施消谐效果较为理想;H.A.Peterson的试验结论不能作为判断系统是否产生谐振的确切参数标准。     

基于暂态过程的非有效接地系统故障相辨识方法

针对中性点非有效接地系统的单相电弧接地故障,将故障相母线快速接地以熄灭原接地点电弧的处理措施得到了广泛的应用。该方法通常需要在一个周期内辨识故障相并动作,但以稳态判据为主的传统故障相辨识方法在间歇性电弧接地时易出现错误。文中分析了传统方法的失效原因,通过配电网等效模型推导了电弧熄灭后母线三相电压的暂态时域表达式,利用多尺度小波变换提取相电压高频分量,依据其幅值相位特征并结合传统判据,提出了新的暂态辨识方法以解决间歇性弧光接地的故障相辨识问题。仿真结论证明了方法的有效性。     

适应线路参数及负载变化的配电网柔性优化消弧方法

中性点非有效接地配电网长期存在单相接地故障消弧难题,在分析线路参数及负载对已有消弧方法的影响以及已有消弧方法优缺点的基础上,提出一种配电网单相接地故障柔性优化消弧方法。故障发生后,通过级联H桥变流器向配电网注入接地故障补偿电流,并根据母线处零序电压确定接地过渡电阻大小。接地电阻较大时,判断注入补偿电流后母线处三相电压变化趋势,选出故障相,根据故障选相结果调整变流器注入电流,控制母线处故障相电压为零,即采用电压消弧方法,否则继续注入接地故障补偿电流,即采用电流消弧方法。仿真结果表明所提方法能够有效抑制接地电弧重燃,解决了单一电流消弧方法和电压消弧方法因线路参数和负载影响而存在的不足。     

消弧线圈接地系统单相断线故障的辨识与定位

在66 kV中性点经消弧线圈接地系统中,架空线路单相断线时有发生并产生虚幻接地现象,依靠传统三相电压特征法无法辨别单相断线和单相接地。针对此类情况结合故障实例,从理论上分析出了单相断线的影响因素和产生虚幻接地的原因,结合故障案例详尽比较单相接地和单相断线的断线点两侧变电站10 kV母线电压特征,提出单相断线辨别和故障定位方法,实现正确辨别单相断线与单相接地故障并能准确判断故障区间。为调度员辨别故障类型和故障定位提供依据。     

利用中性点电抗器实现高压输电线单相自适应重合闸

对带并联电抗器和中性点电抗器的超高压输电线,为了避免重合于永久性故障,在单相重合闸之前合上中性点电抗器与地之间装设的接地开关S,根据断开相电压值可以有效地判别线路故障的性质和绝缘水平,防止重合于故障线路.通过设定被短接电抗的百分比或者经过阻尼电阻短接部分电抗可以控制断开相振荡电压水平,防止断开相过电压.ATP-EMTP暂态仿真结果表明:如果是瞬时性故障,只要两侧中性点电抗器开关S的动作时间差小于30 ms,或者后合一侧的中性点电抗器开关S在电压振荡幅值最低时刻附近合上,断开相电压值可以振荡到额定电压的水平,单相重合闸可以成功;反之,若断开相电压值保持在很低的水平,则必然是永久性故障.     

电容器组的单相接地保护

1电容器组单相接地故障的危害 在中性点不接地系统中发生单相金属接地将引起健全相的电压升高到线电压,流过故障点的电流为电容电流。经验表明,在3～10kV电网的电容电流超过30A、35kV及以上电网的电容电流超过10A时,接地电弧不易自行熄灭,常形成熄灭和重燃交替的间歇性电弧。因而导致电压的强烈振荡,使故障相、非故障相和中性点都产生过电压。     

特高压变电站110kV中性点不接地系统运行分析

特高压变电站低压侧首次采用110 k V电压等级,且该电压等级首次采用中性点不接地运行方式,讨论了特高压变电站110 k V中性点不接地系统设计方案。110 k V电压互感器为无熔断器运行,为消除系统谐振需采取防止110 k V设备接地故障及提高电容器组三相合闸同期性的措施。特高压变电站低压侧采用双母接线,单相接地信号原理较超高压变电站有所改进。分析了南阳站110 k V系统单相和两相接地故障的电气量特征,论述了特高压变电站110 k V系统发生接地故障时的检查处理方法。特高压变电站内相互独立的中性点不接地系统较多,且分属不同的电压等级,分析了不同系统间接地故障的影响。     

煤矿电网电压互感器故障的PSCAD仿真研究

在煤矿电网中,由于单相接地故障而引起的母线电压互感器(TV)烧毁的现象时有发生。依据电网单相接地故障时的等效模型仿真了TV一次电流的暂态特性,推导出引发TV故障的主要原因是煤矿电网单相接地时电容电流值较大。利用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对一组6 kV TV进行仿真,并比较了TV一次侧经非线性电阻(消谐器)接地、开口三角并电阻和系统中性点经消弧线圈接地三种解决措施,得出中性点经消弧线圈接地是解决煤矿电网中此问题的最适合方法。     

基于有源逆变分相注入的电压消弧与位移电压抑制方法

针对配电网发生单相接地故障时极易产生电弧,以及在非故障情况下由于三相对地参数不相同而导致的三相电压不对称问题,提出一种基于有源逆变分相注入的电压消弧与位移电压抑制方法.在三相线路首端分别挂接有源逆变,通过脉宽调制信号控制有源逆变电路的输出电流.当配电网出现单相接地故障时,有源逆变向系统分相注入零序电流,通过零序回路调节...     

220kV变电站主变110kV侧接地方式分析

220 kV变电站主变中性点接地方式直接影响到主变的安全稳定运行,当220 kV变电站的110 kV侧发生单相接地故障时,有可能造成主变遭受冲击而损坏。因此列举出了220 kV变电站中可能出现的主变中性点接地方式,分析了110 kV侧发生单相接地故障时,主变中性点接地方式对流入主变短路电流的影响,并计算了相应的短路电流,提出单相接地故障对主变的冲击最严重。可以通过改变主变中性点的接地方式来保护主变,最后提出了具体的保护措施,并给出唐山供电公司的一个应用实例。     

热电厂消弧线圈及接地选线的技术改造

提出在单相接地故障瞬时经消弧线圈接地系统投入并联中电阻进行接地选线的新方法.该方法通过理论计算得到与电阻投、切有关的系统系数和各回出线的线路系数,根据系统系数判定是母线接地还是非母线接地,通过线路系数找出接地故障线路.采用所提方法进行系统改造后,零序电流变化量选线和有功功率选线的试验结果表明选线准确性达到100%.     

10 kV变/配电所消弧保护方式的改进

雷电或弧光接地过电压往往造成高压配电柜内元器件损坏、甚至爆炸,是变/配电所设备损坏的主要原因,一旦故障发生,会造成大面积和长时间停电。通过故障消弧柜的故障原因查找和消弧保护原理分析,对现有消弧保护方式和避雷措施进行改进。在变/配电所进线电缆处安装零序电流互感器,发生单相弧光接地时,根据零序电流方向判断弧光接地发生在所外还是所内,对所内弧光接地过电压采取消弧控制,所外弧光接地过电压时仅报警,从而减少不必要的消弧控制和因消弧控制而导致系统金属性接地的次数。     

快速消弧线圈加快速选线跳闸的运行分析

本文介绍了在 110kV大龙站进行快速消弧线圈加快速选线跳闸的配电网接地方式的试点运行情况,分析了人工单相接地试验的结果,指出采用相应的设备实现该接地方式是可行的,并指出科学合理的跳闸判据的重要性。     

10 kV电网TV铁磁谐振过电压数字仿真及研究

结合南京供供电局萨家湾变电站10kV配电系统的实际情况,通过计算机数字仿真,对配电网电源中性点经阻抗接地方式和TV高压侧中性点经非线性电阻接地对电磁式电压互感器饱和引起的铁磁谐振的影响作了详细计算与分析。认为配电网电源中性点经阻抗接地方式不仅能抑制弧光接地过电压,而且能有效抑制铁磁谐振过电压;母线TV初级中性点经非线性电阻接地也是抑制铁磁谐振过电压的措施之一。     

预防电缆沟起火的小电流接地系统单相接地故障处理

为避免小电流接地系统单相接地故障引发的电缆沟起火事故,采用火灾动态仿真分析方法得到了接地故障电弧导致电缆沟引燃的时间与空间阈值。在此基础上阐述了预防电缆沟起火的综合治理措施。论述了兼具相控消弧线圈和预调式消弧线圈优点的相控预调式消弧线圈的实现方式及其实验测试数据。阐述了跨线相继接地故障的处理方法,包含以暂态量法为主的连续检测过程及以稳态量法为主的增补处理过程。给出了单相接地保护跳闸延时的整定依据及间断性接地故障的处理方法。针对城区和郊区配电线路分别论述了集中智能容错单相接地故障处理方法和基于合闸速断的分布智能单相接地故障处理方法。介绍了在陕西全省172座110 kV变电站供电区域范围内配电网的整体应用成效,表明所论述的技术措施的有效性。     

基于电压-时间型馈线自动化的小电流接地故障定位方法

在大力开展配电自动化系统建设的背景下,提出一种基于电压-时间型馈线自动化且适用于小电流接地系统的接地故障定位方法.当接地故障发生时,通过小电流接地选线装置对接地线路做出判断,依据故障发生概率从大至小逐条触发变电站出线断路器跳闸,经过设置时间后重合,线路上的馈线自动化开关逐级得电合闸,当合于接地故障点时,在设定时间内开关...     

基于级联H桥变流器和dq变换的配电网故障柔性消弧方法

为解决配电网单相接地故障消弧的难题,提出一种基于级联H桥变流器和dq变换的柔性消弧新方法。配电网的三相经级联H桥变流器接地,柔性控制非故障相变流器经连接电感注入电流,补偿接地点的电弧电流,抑制故障相恢复电压,促进电弧快速熄灭、不易重燃。为了实现对稳定性和间歇性电弧接地故障电流的全补偿,结合级联H桥变流器的特性,提出一种基于dq坐标变换的故障谐波及暂态电流分量的检测方法。根据级联H桥变流器注入电流对接地故障电流、故障相恢复电压的作用机理,研究各类电弧接地故障的统一柔性消弧方法,仿真结果表明所提消弧方法的有效性,可以提高配电网接地故障熄弧率,促进柔性交流输电(FACTS)技术在智能配电网接地故障保护中的研究与应用。