PT中性线断线的研究

对PT中性线断线产生的三次谐波电压及基波零序电压进行了理论分析和实验验证,并提出了实用判据.简述了对PT中性线断线研究的现状,从基本的磁滞回线入手,根据励磁电流、磁通、磁势之间的关系,对PT中性线断线时的三次谐波产生的机理进行了理论分析,对由不对称负载造成的零序基波电压进行了理论推导,又通过大量的实验进行验证,提出简单实用的判据,并分析了可能受到影响的保护.对PT中性线断线的判据研究提供了理论依据.     

故障分量发电机定子单相接地保护应用研究

简要分析了发电机发生定子单相接地故障后,机端和中性点侧零序电压变化的特性,并对基波和3次谐波电压原理的发电机定子接地保护方案的灵敏度进行比较.研究表明,发电机绕组中部接地时电压增量相对较小,不利于保护灵敏度的提高.在此基础上,提出改进的利用基波和3次谐波零序电压综合信息量的差动保护判据.该判据忽略基波零序电压增量的影响,减少了调试和整定环节,能有效提高保护灵敏度.理论分析以及实验研究均表明其优越性.     

基于谐波的低压配电干线中性线断线检测方法

三次谐波电流含量较大是目前低压配电系统负荷的普遍特征,利用这一特征,提出了在配电干线首端设置监测装置,对中性线断线故障进行检测的保护方法。其基本原理是通过检测线路首端三次谐波变化来判断是否发生中性线断线故障。仿真和实测分析表明:无论故障点以后的负荷是否平衡,当中性线断线时线路首端三次谐波均会呈现不同程度变化,故障点越接近线路首端,故障导致的三次谐波变化就越显著。对中性线断线故障时线路首端三次谐波和基波的突变规律,以及正常运行时,负荷三次谐波和基波的波动规律进行了研究和分析,获得了将故障和正常运行状态进行有效区分的故障判据和故障判别流程。利用实测负荷的波动数据进行仿真研究,验证了故障检测判据在负荷平衡和不平衡状态下对中性线断线故障判别的有效性。     

PT断线后电抗器匝间保护新判据EI北大核心CSCD

电抗器在电压互感器(potential transformer,PT)断线后均采取闭锁匝间保护的策略,容易造成故障范围的扩大。该文分析电抗器PT断线时零序阻抗计算的方法,研究电抗器区外故障和匝间故障时首末端故障电流的特点;在此基础上提出基于零序阻抗和故障电流特征的PT断线后电抗器匝间保护新判据,并在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台上验证理论分析的正确性。该判据完善了现有电抗器保护方法。最后在动模实验室建立线路电抗器系统模型,动模仿真结果验证了理论分析计算的正确性。     

电压互感器三次谐波电压异常的原因分析

针对电压互感器三次谐波电压异常,对PT中性线缺失后三次谐波电压产生的机理进行了分析,重点说明了Y/y0接线的三相组式PT的工作原理,得出PT中性线接线正确是测量装置能够正常工作的重要条件。同时对PT中性线缺失所带来的相关问题进行了分析,最后通过的实验及仿真进行验证。     

发电机机端PT熔断器慢熔引起断线的故障检测方法研究

为解决发电机组机端PT(电压互感器)一次熔断器慢熔不能被PT断线判据所检测的问题,对目前基于电压平衡式原理的PT断线检测方法进行改进,提出了一种基于一次熔断器电流、励磁电压突变量、零序电压及其二次谐波电压含有故障特征量的PT断线判别方法。改进后的判据可同时适用于PT一次侧和二次侧断线的检测,能有效避免因熔断器慢熔而导致机组误强励和匝间保护动作。     

基于权重修正D-S理论多判据融合的含新能源低压配网中性线断线判别方法

中性线断线故障的识别与定位对低压配电网的故障诊断有重要作用。但传统基于电流或电压故障特征量的断线检测方法会因负载的波动和其不平衡度的大小而导致漏判误判,并且随着大规模分布式新能源的接入,故障特征随着低压配电网拓扑结构的改变而改变,传统故障识别判据不再精确有效。为此,在考虑新能源接入的情况下提出了一种基于权重修正D-S理论多判据融合的中性线断线检测方法。根据中性线断线故障特性的分析结果,分别对基于中性线电流和三次谐波电流变化的电流故障特征判据以及基于中性点偏移电压的电压故障特征判据进行改进,修正新能源接入对多种判据带来的影响。最后基于动态临近历史数据的判断结果,采用权重修正D-S 证据理论将改进电流、电压多个判据信息进行融合,形成中性线断线故障综合判据。该方法能够提高对不同场景的适应度,并解决传统检测带来的误判问题。仿真结果验证了该方案的有效性。     

双频式定子接地保护的分析与改进

介绍了基波零序电压保护原理、三次谐波电压幅值比保护原理、三次谐波电压幅值比突变量保护原理以及三次谐波电压矢量比较保护原理等四种定子接地保护原理,并根据三台汽轮发电机的参数,对上述原理进行灵敏度分析。分析表明基波零序电压保护原理与三次谐波电压矢量比较保护原理相配合时灵敏度最高,但该保护方案在大型机组采用接地变接地时灵敏度仍显不足。针对高压侧三次谐波电压的干扰,为了同时提高保护方案的灵敏度与可靠性,提出了一种改进方案。该方案在降低制动系数的同时增加了自适应制动门坎判据,仿真结果表明该方案能够兼顾灵敏度与可靠性。所得结论为定子接地保护的研发改进提供了参考。     

电压回路中性线对零序方向保护的影响分析和防范措施

通过一起高频零序方向保护误动事故,介绍了交流电压回路异常的排查方法,重点分析了交流电压中性线松动对零序方向保护动作行为的影响,并根据零序电压出现三次谐波的特点提出了设置电压回路异常告警的防范措施。     

电压回路中性线对零序方向保护的影响分析和防范措施

通过一起高频零序方向保护误动事故,介绍了交流电压回路异常的排查方法,重点分析了交流电压中性线松动对零序方向保护动作行为的影响,并根据零序电压出现三次谐波的特点提出了设置电压回路异常告警的防范措施.     

基于比率制动特性的电压互感器中线断线判别方法

分析了电压互感器(TV)中线断线时的电气特征,即三相电压中将产生3次谐波分量,且大小相等、方向相同.试验结果表明,TV中线断线时,相电压和自产零序电压中的3次谐波幅值随TV原边输入电压增大而增大.在理论分析和模拟试验的基础上,提出了一种基于比率制动特性的TV中线断线判别新方法,在没有保护元件启动的情况下,当TV自产零序...     

引发中线开路的原因及危害分析

由于非线性负荷的作用,可使中线电流中含有大量的3次谐波分量.中线电流还有可能超过相线电流,使某些连接点因为发热而被烧断,造成中线开路.分析r中线开路的原因,给出了儿种常用的低压电器电流波形和谐波测试数据.对中线开路后负载电压的变化进行了计算,结果表明负荷较轻的一相会出现过电压.     

PT熔断器故障原因挖掘及治理方法分析

为了有效分析PT熔断器故障因素,首先根据PT熔断器运行情况,通过建立熔断器故障模型,分析了熔断器故障电流与故障原因之间的数学关系,并进行了仿真计算.结果表明,造成熔断器熔断故障的主要因素以系统铁磁谐振及低频饱和电流为主,其中铁磁谐振故障电压的峰值可以达到正常运行时的2.5倍左右.针对引起故障的主要因素,文中提出了防止熔...     

Reduction of neutral conductor current in a three‐phase four‐wire low‐voltage distribution line

In a low‐voltage distribution line in a three‐phase four‐wire system, the neutral conductor current is increased by a current consisting mainly of the third harmonic, which has no phase rotation if the balance of the load has been removed, when harmonic generation equipment is included in the load. The increase of this neutral conductor current increases the waveform distortion of the receiving end voltage, and various kinds of waveform interference occur. To reduce the neutral conductor current, insertion of an active filter for the third harmonic wave near the load has been proposed, and a protective effect against waveform interference has also been reported. In this paper, a method for drastically reducing the neutral conductor current by using LC resonance, which is simpler than an active filter, is proposed. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 171(4): 19–27, 2010; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20897     

基于谐波的电力电缆单相接地故障在线测距方法研究

提出一种适用于电力电缆发生单相接地故障的在线故障测距方法。当电力电缆发生单相电弧性接地故障时,线路测端中存在以基波和三次谐波为主的电气分量。通过分析发生故障时各序网络的等效电路,列出各次谐波下对应电路的方程。利用在线检测出线路测端电压和电流的基波和三次谐波分量作为方程组的已知量,求解方程组得到故障距离和电弧电压。ATP-EMTP仿真验证该方法精确度高,可为电力电缆故障在线故障测距提供一种简单实用的方法。     

10kV系统4PT接线方式下谐波测量结果异常的分析

为了抑制铁磁谐振,10kV配电系统中部分电压互感器采用4PT接线方式,该方式对于谐波测量的结果将产生显著影响。本文结合实际谐波测量案例,通过对谐波测量结果进行深入分析,并从理论溯源谐波测量结果异常的原因,分析表明电压互感器采用4PT接线时增大了零序电流的阻抗,使磁通中产生了3次谐波成分,从而造成谐波测量结果中3次谐波成分显著增大,该方式下二次侧的测量结果不能真实地反映实际的谐波情况。文章最后对电压互感器采用4PT接线时谐波测量提出了建议。     

Mitigation of third‐harmonic voltage for three‐phase four‐wire distribution system based on a series active filter for neutral conductor

This paper proposes a series active filter for mitigation of the third‐harmonic voltage in a three‐phase four‐wire power distribution system in a building. The active filter which consists of a single‐phase inverter can suppress the harmonic voltage of the system. The active filter is characterized by acting not only as a capacitor but also as a resistor for the third‐harmonic components. A Hilbert transformer is applied to the controller of the active filter in order to realize accurate third‐harmonic detection on a single‐phase active filter. Measurement results of harmonic distortion of source voltage in a building is also shown in this paper. It is clarified in a simulation and experiment that the active filter can suppress the third‐harmonic voltage without increasing neutral conductor current. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 150(1): 62–70, 2005; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10379     

发电机机端三次谐波问题的分析与处理

在张家港华兴电厂第1台395MW燃气机组电气调试时,发现发电机机端电压互感器开口三角绕组出现很大的三次谐波电压,通过录波对机端电压互感器二次开口三角绕组三次谐波电压产生的原因进行分析,并通过MATLAB对电压互感器一次中性点接地和不接地两种不同情况进行仿真分析,进一步验证一次中性点不接地的电压互感器,消除三次谐波的方法是解决激磁电流中三次谐波流通的通道。为此在开口三角绕组加非线性阻尼以消除三次谐波,同时提出解决此问题的根本方法在于为机端电压互感器配置三角形绕组。