可控配电网单相间歇电弧接地装置

在中性点不接地或经消弧线圈接地的配电网中,发生单相接地故障时系统可继续运行一段时间,但应迅速查明故障线路和故障相,以免事故扩大。虽然,现有大量的不同原理的减小故障电流装置和故障选线选相装置,但通常仅在实验室或通过仿真验证其功能,功能验证不全面、场景不真实。介绍一种配电网单相间歇电弧接地装置的原理、结构和应用。利用晶闸管的导通和截止易于控制的优点,可自由控制电弧的产生和消失、放电频率、以及放电相位。该装置用于验证在10 kV实验室、试验场、或实际配电网中设备故障处理设备的能力,如消弧线圈和选线选相设备。利用该装置已成功进行上千次单相接地试验,试验不仅发现缺陷,而且指导解决缺陷。     

含有主动干预消弧装置的变电站消弧线圈动作特性

含有主动干预消弧装置的配电网在单相接地故障时,由于主动干预消弧装置的作用,配网原有中性点消弧线圈呈现出了不一样的动作特点。通过在某10 kV配网进行单相接地试验,对不同故障条件下消弧线圈的动作特性进行了录波研究分析。试验表明,消弧线圈与主动干预消弧装置可以在同一配电网中共存,对主动干预消弧装置的普及应用具有十分重大的意义。     

用轴对称磁场法计算消弧线圈的主电抗

随着我国国民经济的快速发展,我国的供配电系统也得到了大规模的发展.近几年来,国家和地方大力投资进行城网、农网的改造,电网规模扩大,电缆线路不断增加,6～35 kV中压配电网单相接地故障时接地电容电流严重超标.消弧线圈接地系统在发生单相接地故障时,消弧线圈的电感电流能有效地补偿电网的对地电容电流,减小故障点残流,也使得...     

基于动态模式匹配距离的配电网单相接地故障选线研究

中性点经消弧线圈接地配电网发生单相接地故障,各线路的零序电流暂态含量丰富,在理论分析单相接地故障零序电流特性的基础上,提出一种基于动态模式匹配距离（DPM）的零序电流波形相似性度量聚类选线方法。首先将单相接地后线路暂态零序电流以等分段点和极值点作端点进行动态分段,根据各分段均值及其变化趋势实现子分段序列形态模式符号化表达,以模式之间的异同性定义模式匹配距离,其次运用动态时间弯曲（DTW）规划原理,获得线路零序电流波形间的动态模式匹配距离矩阵,最后利用模糊C均值聚类算法,实现单相接地选线。对不同故障初相角、非同步采样、信息缺失、两点接地故障、电弧故障等情况进行仿真。结果表明,所提出的方法较DTW有更高的故障区分度,且能够有效地提高配电网故障选线的准确性和容错性,对配网安全运行具有一定实际意义。     

基于柔性接地的配网故障选线及类型判别

小电流接地配电网单相接地故障选线、弧光接地过电压和故障类型识别一直都是困扰运维人员的难题。为解决这些问题,提出了配网柔性接地技术,通过在配网中性点安装可控硅接地开关,在故障出线产生易被识别的脉冲信号,实现了单相接地故障选线。以此为基础,在母线通过可控硅软开关实现了故障点容性电流转移接地,消除了单相接地弧光过电压,同时利用可控硅开关的合理动作实现了故障类型的准确识别。     

消弧线圈并联运行控制策略的研究与应用

阐述现有小电流接地选线装置选线正确率不高的原因;分析中性点经消弧线圈接地的补偿方法,对消弧线圈并联运行的控制策略进行理论分析,并在某地区变电站进行试验,通过对比发现消弧线圈选线正确率得到大幅提升。     

配电网中性点接地方式对人身的影响及防范方法研究

随着电力产业的快速发展,配电网高压触电所引起的人身伤亡事故随之增多,研究减少人身触电伤害事故,保证人身安全有重大意义。首先分析了引起配电网触电伤亡的主要原因,其次结合理论计算、MATLAB软件及漯河10 kV真型试验场的现场试验分析了不同接地方式人身触电故障处理存在的问题,检验了消弧线圈接地选线装置和小电阻接地选线装置高阻识别能力等,最后提出了利用接地故障转移装置来处理人身触电问题。通过计算结果表明:通过转移故障点电流,钳制故障点电位可实现故障快速隔离,人体可以摆脱带电体,在一定程度可以降低人身触电死亡率。     

配电网中性点经消弧线圈加并联选线电阻接地方式的运行安全可靠性探讨

分析了中性点不接地方式、中性点经消弧线圈接地方式、中性点经小电阻接地方式和中性点经消弧线圈加并联选线电阻接地方式的特点、适用范围和对配电网系统运行可靠性的影响。结果表明,中性点经消弧线圈加并联选线电阻接地方式适用范围最广,故障选线性能优越,且成本增加不多,可以进一步提高配电网运行的安全性和可靠性,具有良好的应用前景。     

基于改进EMD算法的小电流接地故障选线

小电流接地系统发生单相接地故障,故障电流暂态分量复杂、稳态分量不明显的特点为可靠选线带来困难。本文分析了小电流接地故障电流暂态分量特征,并提出一种基于改进EMD算法的小电流接地故障选线方法。EMD算法通过叠加电网特征高频信号解决了IMF模态混叠并可靠滤除了高频干扰。基于单相接地故障电流经改进EMD分解出的IMF在不同故障角下展现出不同的特征,分别利用故障时刻低频波形的单调性与线路故障特征能量作为判据进行小电流接地故障选线。基于Matlab/Simulink的配电网单相接地故障仿真验证了该选线方法的有效性。     

基于注入电流调控的含分布式电源配电网消弧与选线方法

为解决分布式电源（DG）接入中压配电网，导致消弧线圈难以抑制接地故障残流，从而无法实现可靠消弧的问题，分析DG接入对接地故障电流的影响，提出基于注入电流调控的含DG配电网消弧方法。通过有源消弧装置向中性点注入测定电流得到正序网络等效电压源的大小，计算并注入消弧电流，实现接地故障可靠消弧。进一步提出基于零序导纳测量的接地故障选线方法，通过对有源消弧装置和馈线零序导纳的测量，实现接地故障准确选线。PSCAD/EMTDC仿真结果表明，该方法可有效抑制含DG配电网接地故障残流，从而熄灭接地故障电弧，并实现永久性接地故障馈线的准确判别。     

基于故障定位试验的配电网动态模型研究

针对配电网故障定位系统研究和试验检测存在的问题,对配电网动态模拟元件进行了研究,研制了升流器、升压器和零序电流互感器等特殊模型实验设备,搭建了一种能开展接地故障分析、小电流接地选线装置试验及故障指示器系统性测试的配电网动态模型。试验表明,该动态模型可以开展故障定位及配电自动化产品的测试研究,成果已推广到国内多所高校和电科院。     

电缆分界负荷开关控制器故障判断算法

为了检测10 kV电缆配电网用户侧单相接地故障并快速隔离故障用户,确保相邻用户不受影响或快速恢复供电,采用电缆分界负荷开关控制器来实现用户界内故障的定位及隔离,提出了分界负荷开关在中性点经消弧线圈接地方式下通过暂态零序电流相位信息判别区内区外单相接地故障,并通过PSCAD仿真进行了验证.仿真及试验结果表明,电缆分界负荷...     

保护装置中小电流接地选线功能的分析

当前电力系统的中性点接地主要有大电流接地与小电流接地这两种方式。而我国多数配电网主要采用的就是小电流接地,而这种系统特别容易出现单相接地故障,因此及时找出出现故障的线路,对于维持电力系统的正常运行意义重大。通过对目前常见的保护装置中小电流接地故障的选线功能的应用情况进行分析,并对选线功能提出些许意见与建议,希望能为相关工作者提供参考。     

配电网单相接地故障智能处置关键技术及成套装置

针对我国配电网普遍采用的中性点非有效接地方式下单相接地故障熄弧和选线难题,国网陕西电科院依托国家电网公司"先进配电自动化与配电网运行优化控制实验室",组织技术团队开展配电网单相接地故障智能处置关键技术研究及成套装置开发,提出利用分相接地开关接地转移熄弧与短时投入中性点中电阻配合实现永久性故障区段隔离相结合的单相接地故障...     

基于自动补偿的抑制弧光接地过电压新方法

单相弧光接地故障是我国配电网系统经常出现的故障类型,由于其具有不稳定性及危害性,如何抑制弧光接地过电压成为一个关系到配电网安全运行的难题。分析了传统中性点经消弧线圈接地方式在抑制弧光接地过电压方面的缺陷,结合自动调谐消弧线圈装置的基本原理,提出基于自动调谐装置的方法,对弧光接地故障电流中的高频分量进行提取,进而根据高频量对消弧线圈进行调节对其进行补偿。仿真结果表明,该方法可以有效抑制弧光接地过电压的暂态分量,从而到达灭弧的目的。     

改进型HHT在混合线路故障选线中的应用

改进型希尔伯特-黄变换(HHT)能够准确地从非平稳的故障信号中提取出故障暂态信息,并能抗模态混叠。在混合线路故障选线中应用HHT提取零序电流中的特征信息,从得到的 IMF分量的波头方向来判定故障相,实现故障线路的选择。Matlab仿真试验结果表明,改进型HHT能够准确可靠地选出中性点经消弧线圈接地配电网的故障相,且不受故障条件的限制和影响,选线方法简单。     

新应用场景下小电流接地选线技术研究

在中性点非有效接地系统中,发生单相故障时非故障相的电压会升高,无法快速选出故障线路和切除对电网设备的安全稳定运行造成威胁。与此同时,随着配电网网架结构复杂性变化、分布式电源接入配电网、电网数字化和配网自动化技术的快速发展,对小电流接地选线技术提出了更高的标准和严格的要求。文中分析了非有效接地系统故障特性。阐述了小电流接地选线的方法分类以及各类方法的优缺点,综述和分析了新应用场景下的小电流接地选线装置的存在和需面临的四方面发展问题,即多种判据融合选线问题、新能源接入的选线问题、基于IEC 61850的新一代选线装置发展问题、配网自动化技术发展问题,在今后的研究中应充分考虑与小电流接地选线技术的适用性和协调性发展。     

物联网下谐波电流差动保护在小电流接地系统中的选线及定位研究

为了提高供电可靠性,快速找到在经消弧线圈接地情况下单相接地故障的故障点位置,防止瞬时故障发展成永久故障,研究了在物联网下,电力5G通信方式基础上,通过判定3次及5次谐波电流实现快速差动保护的可行性.通过仿真,对配电系统中架空线路、电缆线路,以及在线路首端或者末端,过渡电阻影响下差动保护等进行了分析,可以有效避免故障范围扩大,以满足供电可靠性要求并提升配电网继电保护水平.     

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。     

基于HHT双信号注入配电网单相接地故障选线

为有效解决配电网单相接地故障选线难的问题,在“S”信息注入法基础上提出基于HHT双信号注入法实现故障选线,在在线情况下向母线注入两个不同频率的信号,利用HHT对注入信号后系统的零序电流进行频谱分析,获得这一故障特征的频率—振幅图即边际谱图,通过分析每条支路在注入和未注入信号时边际谱的变化情况以实现故障选线。以一个带有三条支路、含有电缆-架空混合线路的配电网系统为例进行了Matlab仿真,进而验证了该方法的可行性和有效性。