基于时序鉴别方法的新型单相接地选线装置

提出了一种以自研发的专用集成电路为核心的单相接地选线装置 ,该装置综合运用零序电流和零序电压进行时序鉴别、幅值鉴别和信号连续性鉴别 ,实现 6～ 1 0kV电网单相接地故障的准确选线 ,并通用于中性点不直接接地电网的过补偿、欠补偿和无补偿系统 ,能区分永久性和瞬间性接地故障 ;还具有零序CT断线检验、PT断相鉴别及整机性能自检演示等功能 ,并详细介绍了该选线装置的构成原理。     

基于时序鉴别方法的新型单相接地选线装置

提出了一种以自研发的专用集成电路为核心的单相接地选线装置,该装置综合运用零序电流和零序电压进行时序鉴别、幅值鉴别和信号连续性鉴别,实现6～10kV电网单相接地故障的准确选线,并通用于中性点不直接接地电网的过补偿、欠补偿和无补偿系统,能区分永久性和瞬间性接地故障;还具有零序CT断线检验、PT断相鉴别及整机性能自检演示等功能,并详细介绍了该选线装置的构成原理.     

一种基于故障模型的补偿电网接地综合选线装置

由于消弧线圈的接入,补偿电网改变了电网的电气特征量的性质,给利用电气特征量进行接地选线带来了诸多困难,且较高的过渡电阻对选线的结果也有较大影响。为解决上述问题,本文研制了一种基于接地故障模型的小电流接地综合选线装置。首先建立了接地故障的数学模型,根据数学模型识别出瞬时性接地故障、高阻接地故障和低阻接地故障。瞬时性接地故障时选线进行闭锁。根据高阻接地故障的特点,优选出零序电流有功分量法和零序电流增量法,这两种选线方法受过渡电阻的影响比较小。在此基础上,构成接地综合选线装置。仿真实验和低压模拟实验验证了这两种方法的有效性,达到了满意的选线结果。     

配电网馈线零序电流随过补偿度动态调节的变化特性分析

分析了过补偿度动态调节过程中,不同故障过渡电阻及馈线对地电容参数下故障馈线和非故障馈线零序电流的变化特性。建立了馈线线路零序电流关系表达式,在过补偿区域、欠补偿区域和全区域内动态调节过补偿度,给出了多场景下馈线零序电流变化曲线。分析结果表明:经过渡电阻单相接地故障下,在过补偿度小于零且大于故障线路对地电容占母线所有出线对地电容之和比例的相反数区间,故障线路与非故障线路零序电流幅值变化特性一致;在过补偿度大于零区间,当过渡电阻大于边界值时,两者变化特性一致,该边界值与馈线线路对地电容成反比。研究结果为残流增量法接地故障选线的改进提供了重要的理论依据。     

10kV配电网中性点经消弧线圈并联电阻接地方式

通过分析10kV配电网中性点不接地、经消弧线圈接地和经电阻接地三种接地方式的优缺点,提出了中性点经消弧线圈并联电阻的接地方式.该方式主要由自动调谐消弧线圈、自动投切电阻器和控制器等组成,既能充分发挥消弧线圈补偿电容电流、提高单相接地故障自恢复概率的作用,又能利用并联电阻抑制过电压和实现单相接地故障选线.计算分析表明,采用该接地方式时,如运用零序电流有功分量或增量比较法,可对过渡电阻为3000Ω及以下的单相永久接地故障实现准确选线.     

小电流接地系统单相接地故障选线方法的分析

介绍了单相接地时电流及电压的变化及目前站内接地装置的选线方式,分析了单相故障接地选线方法的原理并对选线方法进行改进,即将原有的补偿方式改为采用并联中电阻进行选线。经现场试验验证,采用并联中电阻的选线方式不仅可准确选线,且减少接地点残流,限制弧光接地过电压,合理补偿电容电流,提高了供电可靠性     

基于零序电流与电压相位差变化的灵活接地系统故障选线方法

目前灵活接地系统大多采用定时限零序过电流保护,高阻接地故障时保护存在易拒动的问题.为解决此问题,提出了基于零序电流与电压相位差变化的选线方法.基于灵活接地系统单相接地故障的零序等效电路,分析了并联小电阻投入前后的电气量变化特征,即非故障线路始端零序电流与母线零序电压相位差不变,而对于故障线路此相位差发生变化,同时分析了过渡电阻对电气量变化特征的影响,发现过渡电阻只影响母线零序电压相位变化量,而对各线路始端零序电流与母线零序电压相位差的变化量无影响,据此提出该选线方法.该方法利用了并联小电阻投入前后电气量的变化特征,无需其他馈线的电气量即可判定故障线路.仿真实验表明该方法在高阻接地故障时仍能准确选线.     

一种基于消弧线圈接地系统的选线方法与实现

本文以消弧线圈调挡前后配电网各出线首端零序电流相位的变化,建立接地故障的选线技术路线,提出接地故障发生时将消弧线圈档位从正常工作的过补偿档位(档位1)调节至短时间欠补偿档位(档位2),接地故障所在的线路其零序电流相位变化最大.在仿真模型中,通过改变接地点的过渡电阻,分别在金属接地、经200 Ω电阻接地、经2000 Ω电...     

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。     

新型偏磁式谐振接地与保护

在系统地研究了偏磁式谐振接地及保护系统的基础上。提出了一种全新结构的偏磁式消弧线圈，它由一个三柱铁心和五个线圈组成，铁心上有两级减小截面的部分，该部分为磁化区。通过中性点注入工频电流可测量电网电容电流，调谐消弧线圈。还提出了增量函数法接地选线判据，它包括针对永久性接地情况的零序电流增量函数法和针对暂态接地情况的零序能量增量函数法。开发出偏磁式谐振接地及保护成套装置，并进行了系统的模拟试验。一年多的现场运行实践表明：消弧设备补偿效果好、增量函数原理接地选线装置选线准确、动作可靠。     

谐振接地电网单相接地故障选线的研究

为解决小电流接地系统单相接地选线中谐振接地电网的单相接地选线问题和现场应用中现有方法存在的选线不准确问题,在详细分析补偿电网零序测量电流分布后将消弧线圈补偿电流融入小电流接地选线计算和判断中,提出了一种新的针对谐振接地电网的、基于单相接地故障工频稳态量分析的小电流接地选线算法。EMTP仿真分析显示该算法具有较高的保护裕度。初步挂网运行试验也证明了该方法具有较高的选线准确性。     

补偿电网单相接地故障选线

由于消弧线圈补偿电流的加入,使故障馈出线的零序测量电流的相位和幅值发生变化,更增加了小电流接地选线的难度。在详细分析补偿电网零序测量电流分布的基础上,将消弧线圈补偿电流融入小电流接地选线计算和判断中,提出一种新的、针对补偿电网和基于单相接地故障工频稳态量分析的小电流接地选线算法。EMTP仿真分析显示了该算法具有较高的保护裕度。初步挂网运行试验也证明了该算法选线准确性较高。     

变阻尼调匝式消弧线圈及接地选线综合控制器

通过消弧线圈二次辅助绕组接入阻尼电阻的方法解决了阻尼电阻易损坏的问题。但是,当消弧线圈工作于不同的抽头时,其等效阻尼电阻将发生变化。对这种变阻尼消弧线圈的控制和阻尼电阻的选取要有新的原理和方法,文中给出了二次侧阻尼电阻值的选取方法,并提出变阻尼条件下通过测量中性点电流检测电网电容电流的方法。进而提出了消弧线圈单机控制和多机控制原理以及零序电流增量函数法接地选线原理,开发出变阻尼消弧线圈及接地选线综合控制器。成套装置已投入工业运行多年,装置运行稳定,补偿效果令人满意,接地选线准确。     

高阻接地故障时消弧线圈并联小电阻接地的控制方法研究

中性点经消弧线圈并联小电阻接地方式可以实现自动熄弧与永久接地故障的可靠保护,兼具中性点经消弧线圈接地和经小电阻接地两种方式的优点。但在高阻接地故障时投切并联小电阻可能造成零序电压低于保护装置启动阈值,从而造成保护装置误动,甚至可能加剧故障。为此,提出一种高阻接地故障时并联小电阻投入的控制方法。首先,利用电力系统的基本原理分析了高阻接地故障时并联小电阻投入前后零序电流与零序电压的特征。其次,根据故障线路与非故障线路零序电流与零序电压夹角的异同提出并联小电阻装置退出的判据,据此也提出一种线路故障的保护方法。最后通过仿真验证了所提方法的有效性。     

基于快速短接故障相母线熄弧装置的故障区段定位方法

快速短接故障相母线熄弧装置的基本原理是在系统发生单相接地时,迅速在站内将故障相母线金属性接地以限制故障相电压,从而实现熄弧。在配置有快速短接故障相母线熄弧装置的中性点不接地系统中,考虑原故障点消除与原故障点未消除两种情况以及过渡电阻的影响,深入对比分析熄弧装置动作前后故障路径与非故障路径零序电流幅值与相位变化特征差异,结合馈线终端设备,提出利用零序电流幅值比及相位偏移辨识故障路径,实现就地快速故障区段定位,并对定位流程进行设计。利用ATP软件进行不同故障状态下的仿真,仿真结果验证了所提定位方法的正确性。     

小电流接地故障暂态方向保护原理研究

分析了小电流接地系统接地故障暂态零序电压电流特征。根据线路的相频特性将频率分为不同区段，论证了在一选定的低频区段内，所有健全线路分别可用一集中电容等效；在该选定频段内，故障线路暂态零序电流或无功功率方向与非故障线路相反。据此提出了检测暂态零序容性电流或无功功率方向的暂态方向保护算法。该方法灵敏度、可靠性高，不受消弧线圈和不稳定电弧的影响。实际故障数据验证了该方法的正确性。     

高短路阻抗变压器式自动快速消弧系统--配电网中性点新型接地方式的实现

提出了配电网中性点新型接地方式为：当发生瞬时性单相接地故障时,利用自动跟踪的消弧线圈实现快速补偿;当发生非瞬时性单相接地故障时,能正确选出故障线路并跳闸,提出了高短路阻抗变压器式可控电抗器的基本结构和原理,用该原理研制成功的高短路阻抗变压器式自动快速消弧系统,具有伏安特性生度优良、响应速度快、电流由零到最大都能无级连续地系统适应性强等优点则实现新型接地方式比较理想的设备。     

基于模型参数识别法的小电流接地故障选线研究

由于故障电流小、电弧不稳定等原因,小电流接地系统单相故障选线问题始终没有得到彻底解决。文中提出了一种基于模型参数识别的小电流接地选线新方法,对每条线路建立其外部故障下的数学模型,利用零序电压、电流数据求解模型参数,依据得到的线路对地电容判断实际发生的故障是否符合所建立的模型,从而进一步识别出故障线路。经EMTP故障仿真和现场录波数据验证,该方法选线正确、有效,耐过渡电阻能力强,不受消弧线圈和间歇性电弧的影响,并且可以和馈线保护合为一体,满足自动化的要求。     

主动干扰技术在消弧线圈接地系统故障选线中的应用

针对中性点经消弧线圈接地系统提出一种无需额外信号注入装置的故障选线方法:当馈线发生单相接地故障时,通过控制消弧线圈所连接的电力电子开关短时投切阻尼电阻,从而产生频率成分丰富的扰动电流信号,通过在各出线中对扰动电流信号进行检测和分析实现故障选线。所提方法不需要额外的信号发生装置,对于高阻接地故障同样适用。理论分析、仿真分析和模拟实验都验证了该方法的有效性。     

综合暂态与工频信息的谐振接地系统小电流接地故障选线

对于谐振接地系统,利用工频电流的小电流接地故障选线方法不再适用,而受现场普遍存在的电压互感器/电流互感器接线极性反接问题影响,利用暂态电流极性比较与暂态无功功率方向的选线方法也易出现误选。文中在分析过补偿方式谐振接地系统中接地故障暂态与工频零序电流/无功功率分布差异的基础上,提出两种综合利用故障暂态与工频分量的全信息量选线方法,即:与任一其他线路暂态零序电流极性关系与工频零序电流极性关系均不一致的线路为故障线路;或暂态无功功率与工频无功功率流向不一致的线路为故障线路。两种方法均可有效避免因电压互感器/电流互感器接线极性反接或不确定造成的误选,扩大了对现场条件的适用性,提高了选线可靠性。仿真与现场数据验证了算法的有效性。