复杂结构输电线路接地短路及光纤复合架空地线电流计算

由于实际环境的影响和运行的需要等因素,电力系统输电线路结构越来越复杂。为了计算复杂情况下的光纤复合架空地线(OPGW)的故障电流,提出了基于线路交接点的扩展相分量法。根据线路的特点,将输电线路分割成若干个具有相同电气结构的区间;区间终端的电压源与其等效内阻抗由多端口戴维南等效电路求得;每个区间内建立统一的扩展相分量模型,以此来求解每个回路的电流。与传统的模型相比,所提方法更为全面地考虑了线路的电磁环境,并能解决复杂输电线路OPGW故障电流求解问题。     

OPGW架空输电系统任一点接地短路电流分布的研究

架空输电线路发生接地短路时,短路电流在光纤复合架空地线(OPGW)上的分布对电力系统有重要影响。传统计算OPGW线上短路电流的方法大多采用工程简化计算和基于序分量法的计算,并且只考虑接地短路发生在杆塔处的情形,计算结果过于粗糙。为此提出了基于相分量模型对全线任一点接地短路电流计算的方法。分别提出接地短路发生在杆塔处和杆塔间不同的数学模型,进一步求解相导线和OPGW每一级档距上的电流。数值算例验证了在杆塔处接地短路分流模型的正确性,杆塔处接地短路的分流结果进一步验证了杆塔间接地短路分流模型的正确性,并在实际工程中进行了应用。对于复杂的OPGW架空输电系统,基于相分量模型的计算方法能够准确计算全线任一点发生接地短路时,OPGW线上短路电流的分布情况。     

OPGW与普通地线构成的双地线系统中单相短路电流分流的计算

单相短路电流分布的准确计算对输电系统的安全有重要影响。文中说明了双侧消去法的特点,采用回路法对短路电流分布进行了量化计算和算例验证,将计算结果与双侧消去法的结果进行了比较,讨论了普通地线绝缘间隙不击穿情况下短路电流分布的变化。结果表明:回路法得到的短路电流分布与双侧消去法的结果一致,证明了采用回路法计算的结果是正确的;假定绝缘间隙不击穿时,相应线路段的光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)要承受更大的电流,为实现OPGW与普通地线匹配,降低实际线路成本,绝缘间隙整定时,确保绝缘间隙击穿有重大的现实意义。     

基于EMTP的OPGW短路电流计算

光纤架空复合地线(OPGW)中故障电流的计算是其设计选型中的一项重要工作,针对OPGW工程计算中常遇见的两个问题所带来的计算误差:忽略经变压器中性点通过变压器线圈流向导线的电流及忽略导线系统与地线系统的互阻抗,提出一种基于EMTP软件的电磁暂态计算方法。该方法可以有效地解决上述问题,准确度较高。     

基于EMTP的OPGW短路电流计算

光纤架空复合地线(0PGW)中故障电流的计算是其设计选型中的一项重要工作,针对0PGW工程计算中常遇见的两个问题所带来的计算误差:忽略经变压器中性点通过变压器线圈流向导线的电流及忽略导线系统与地线系统的互阻抗,提出一种基于EMTP软件的电磁暂态计算方法.该方法可以有效地解决上述问题,准确度较高.     

OPGW短路电流温升计算原理及应用程序

OPGW具备输电和数据通信双重功能,能更有效地利用现有的电力资产和线路设施。然而,由于OPGW结构中包含有光纤,这就意味着温升限制与传统架空地线有所不同。尤其是在电力线发生短路故障时,短路电流流过地线会造成很高的瞬时温升。再者,OPGW组成部分像金属管、骨架等以前在传统的电力线路上没有用过,这就增加了计算常规短路电流温升的偏差。因此,考虑到OPGW特有的结构特性,古河电工及其合作伙伴专门进行了计算电流温升的研究,并开发出了相应的计算机软件。与OPGW实际的短路电流测试结果对比,计算的精确度在±5%以内。     

交流特高压输电线路复杂地线系统单相短路电流的计算

地线系统短路电流的准确计算对光纤复合架空地线（optical fiber composite overhead ground wire,OPGW）热容量的校验及地线的选型有重要意义。OPGW在地线系统的广泛应用,尤其是为降低地线系统损耗而出现的新地线接线方式,如分段绝缘、换位及开环等,使得地线系统的接线变得较为复杂。通...     

OPGW复合地线光缆短路电流计算分析

通过高压送电线路选用的复合地线光缆在发生接地故障时的短路电流计算及光缆热容量计算,提出了降低ＯＰＧＷ中的短路电流与热稳定容量的几种措施。     

光纤复合架空地线短路电流热效应研究

光纤复合架空地线（OPGW）在短路电流冲击下受热产生温升，进而影响其性能是目前工程应用中十分关心和亟待解决的问题，也是目前OPGW工程应用研究中的热点。在详细分析当前计算0PGW光缆短路电流热效应常规方法的基础上，综合考虑热交换、初始效果和趋肤效应的影响，提出了新的综合分析计算方法——改进综合法，并基于该方法开发了应用软件OPGWTA，利用该软件对几种常用结构的OPGW光缆进行了热效应分析计算和讨论，结果与实验吻合。应用表明：改进综合法及其计算软件，计算方法先进，考虑因素全面，精确实用，能方便地应用于OPGW光缆实际工作以指导0PGW光缆的产品选型、设计施工和运行维护工作。     

基于相分量模型的变电站短路电流分流系数计算

发变电站内发生短路故障时真正引起危害的是入地故障电流,而不是短路故障电流;当前已有的数值算法及软件或存在一定的技术性门槛,或在表征系统方面存在不足。提出一种适用于不同电压等级的复杂电力系统分流系数计算方法,推导并拓展了基于相分量的变压器导纳模型,将其应用于回路电流法,计算出电流分布及分流系数;通过与商业软件CDEGS进行比较,验证了该算法的正确性。作为应用,还定量分析了考虑变压器故障侧和非故障侧同时分流对分流系数的影响,指出了准确计算分流系数时变压器是不可或缺的系统元件。     

基于相电流突变量的配电网单相接地故障区段定位

配电网在单相接地故障后,对健全线路及故障线路上故障点之后的部分,三相电流突变量大小相等、波形一致;而故障线路中故障点之前的部分不具有该特征。据此提出一种基于相电流突变量的配电网单相接地故障区段定位方法：在各线路出口及分支处安装接地故障检测装置,独立测量比较各相电流突变量,即可识别出故障区段,结合网络拓扑即可实现故障区段...     

基于零序电流的单相接地故障定位系统

基于对称分量法对配电网输电线路发生不对称接地故障时零序分量进行分析,提出基于零序电流的配电网故障定位方法.基于零序电流的故障定位方法适用于中性点不接地系统发生单相接地故障时的故障定位,阐述零序分量的原理与特点,介绍零序电流采集系统的基本构成及对于零序电流的滤波放大处理方法,分析零序电流相位的提取与计算,最后总结了零序分量在相位法故障定位的特点及应用前景.     

架空线路小电流接地故障电流信息获取新方法

提出一种利用空间磁场感应获取小电流接地故障暂态及稳态电流信息的新方法。详细分析了架空线路周围故障磁场的特征,阐述了线路下方零模电流的最佳检测点的计算方法,提出通过感应该点处的水平磁场可以获取零模电流信号。在偏离该点的线路正下方附近,通过感应水平磁场可以获取以零模分量为主导的故障电流信息,感应垂直磁场可以获取以线模分量为主导的故障电流信息,并提出利用圆柱形线圈感应空间磁场获取故障电流信息的方法。最后通过实例仿真及试验验证了该方法的可行性。     

小电流接地系统单相故障的改进小扰动选线法

由于电缆线路及架空电缆混合线路不断增多,基于小扰动原理的消弧线圈选线装置在故障后无法选线的情况时有发生。为解决这一问题,提出一种改进的小扰动选线法,在消弧装置选线失败的情况下,切换系统接地方式,通过线路的零序、过流等保护功能切除线路永久性故障,从而保证电网的安全稳定运行。仿真结果表明,改进后的小扰动选线装置具有更高的选线率,对不同的10 kV出线形式具有更好的适应性,可提高电网的安全稳定运行水平。     

基于故障相接地的配电网单相接地故障自动处理

针对中性点非有效接地配电网单相接地故障处理难题,提出一种基于故障相接地的配电网单相接地故障自动处理方案。自动化系统由变电站内的故障相接地熄弧选线装置和配置于馈线开关的故障相接地启动保护装置构成。通过采用故障相接地手段实现单相接地故障的可靠熄弧,利用故障相接地断开前后的零序电压和零序电流变化特征实现永久性单相接地故障选线、选段、隔离和健全区域供电恢复。通过对故障相接地断开前后系统零序电压和零序电流的变化规律分析,构造了基于故障相接地断开前后基波零序电流比值的单相接地选线和选段判据。讨论了单相接地故障处理启动判据、故障相接地断开时刻感知、故障相接地断开前中性点中电阻投入必要性等关键技术问题。结合实例对所提出的单相接地故障处理过程进行了说明,并开展了实验验证,结果表明了所提出方法的可行性和有效性。     

Single‐phase to ground fault current distribution in transmission system based on the improved double‐side elimination method

In order to calculate the fault current distribution when a single‐phase to ground fault occurs in a transmission system with asymmetric parameters, this paper proposes an improvement on the traditional double‐side elimination method based on the phase component model. The improved double‐elimination method widens the range of the original method to the situation of multiple overhead ground wires and double power sources at both terminals. From the fault point, it divides the system into the left and right networks. Taking the left network as an example, the equations of all spans are formed. Then, the forward–backward recursive process of the theory is demonstrated. By optimizing the matrix calculation process, the calculation model for computers is formed, which can easily calculate the fault current on phase wires and overhead ground wires when a single‐phase to ground fault occurs. By comparing the results from this theory and the results from the EMTP simulation software, the correctness of the theory is established. Furthermore, in this paper we give a detailed discussion on the influence of tower grounding resistance and overhead ground wire operation mode on the fault current distribution. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

温升对于OPGW光单元影响的技术分析

目前光纤复合架空地线(OPGW)是电力通信网的主要形式,而OPGW尚无有效的融冰手段,OPGW光缆一旦重覆冰后有可能会断裂,从而导致电力通信通道中断,危及电力控制系统的正常运行。文章通过分析OPGW直流融冰的温升过程对光纤、纤膏及整体光单元的影响,得出OPGW融冰过程中光单元合适的控制温度,为地线融冰提供借鉴。