谐振接地电网故障暂态能量自适应选线新方法

谐振接地系统发生单相接地故障时,由于故障电流小及接地点电弧不稳定等原因,其零序故障电流准确获取和定值整定困难,使其故障线路的检出仍是难题。提出一种基于暂态能量的故障选线自适应方法,利用所有健全线路暂态能量与故障线路暂态能量之差为最小值的原理,构成故障选线算法。新方法不仅能消除故障电流小和接地点电弧不稳定的影响,还能在短线故障时,克服健全长线电容电流的影响,有很强的抗干扰能力,无需整定也不涉及极性和方向的判断,具有自适应性,可大大改善保护对故障线路检出性能。大量的数字仿真结果表明了该方法的有效性。     

谐振接地配电系统馈线单相接地故障的暂态电流保护新原理

该文提出了用于中性点谐振(经消弧线圈)接地模式配电网馈线单相接地暂态电流保护的新原理。该保护的判断准则是理论分析的定义，所以是固定不变值，它具有较高的可靠性和灵敏度，毋须整定计算。在谐振接地系统馈线单相接地故障时，故障馈线的故障相暂态电流分量(TCC)与非故障相TCC的差别在于有消弧线圈提供的电感性TCC。为了消除电感性TCC的影响，文中提出了基于正交小波分解算法的、有选择性地提取馈线各相间TCC组合特征频带的测度比值作为判断准则，这样可获得与判断准则。经ATP和MATLAB仿真验证表明：该保护原理具有可行性、有效性和适应性，适合于谐振接地模式的任何配电系统。     

小电流接地故障暂态过程的LC谐振机理

对于小电流接地故障,传统基于健全相充电与故障相放电的暂态机理,尚未得到严格理论或实践验证,且仅能反映部分暂态过程。提出一种基于电感—电容(LC)谐振的小电流接地故障暂态机理,即在建立基于线路分布参数小电流接地故障全网模型的基础上,分析各模网络及同模网络内不同检测点阻抗的依频变化(交替呈现容性与感性)特性,给出其间发生LC串联/并联谐振的条件与能量交换规律。研究发现,小电流接地故障暂态过程由同模网络内单条出线、不同线路间的若干组LC并联/串联谐振以及线模和零模网络间LC串联谐振组成,其中频率最小且能量最大的模网络间串联谐振为主谐振,其产生的暂态电压电流含有明确的故障位置信息且易于利用。     

利用暂态幅值故障测度的谐振电网故障选线

为了准确检测出谐振电网单相接地故障,提出一种基于暂态幅值故障测度的故障选线方法。通过模量变换,分析发生故障后的故障馈线和正常馈线,利用电流的小波模极大值特性得出零模初始电流小波模极大值的规律。结合此规律和一般故障测度的定义,定义了暂态幅值故障测度。故障馈线的暂态幅值故障测度最大,正常馈线的暂态幅值故障测度大于0且接近于0,据此检测出故障馈线。理论分析和ATP仿真结果表明,该方法能有效准确地检测出谐振电网单相接地故障,不受消弧线圈的影响,证明了该方法的正确性。     

典型小电流接地故障实例及暂态选线分析

目前对小电流接地故障特征的理论分析已较完善,但缺乏对现场典型小电流接地故障实例的认识及利用典型实例对选线技术的验证。本文介绍了暂态选线方法及原理,并根据现场选线装置实际记录的典型故障实例波形,分析并总结了典型接地故障的发生原因、故障特征及对暂态选线结果的影响。通过对现场典型小电流接地故障实例的分析与总结,有利于提高对现场典型接地故障特征的认识,验证暂态选线装置的可靠性。     

小电流接地故障无功功率分析及选线新方法

对于谐振接地系统的单相接地故障,由于现场普遍存在电压互感器(PT)和电流互感器(CT)极性反接的现象,当仅仅利用故障的暂态无功功率方向进行选线时极易发生误选。分析了PT、CT极性反接对故障暂态和工频无功功率的影响,提出一种利用故障的工频无功功率对暂态无功功率进行修正再选线的新方法。即:修正后的暂态无功功率为负值的线路为故障线路,如果所有出线修正后的暂态无功功率都是正值则为母线接地。该方法可以忽略PT和CT的极性反接影响,扩大了选线适用范围。仿真和现场的数据证明了该方法的可行性。     

谐振接地系统暂态特征自适应故障选线方法

分析了单相接地故障的暂态时域特征和暂态相频特征,基于此,提出谐振接地系统自适应选线方法。所提方法对频带错乱进行了调整,选用性能较好的小波函数防止小波混叠现象导致选线恶化;通过比例因子和暂态因子分别反映线路暂态零序电流的主要成分和过渡电阻的大小,对应2种因子的不同取值,通过幅值比较、极性比较和辅助判据实现自适应故障选线。仿真结果表明所提方法适用于不同的单相接地故障,可靠性高。     

利用暂态电流Hausdorff距离的谐振配电网故障选线方案

针对谐振接地配电网系统高阻单相接地故障时无法可靠准确进行故障选线的问题,提出一种利用暂态高频电流波形差异的故障选线方案。通过分析谐振接地系统单相接地故障时的零序电流特征,发现健全线路与故障线路的暂态电流5、7次分量的波形依旧存在明显差异。利用Hausdorff距离算法比较线路间的暂态电流主要高频分量的波形差异进行故障选线。对各线路的暂态电流分量进行归一化处理,构造了暂态电流分量Hausdorff距离参数的故障选线判据,并设计了故障选线的实现方案。利用Matlab仿真以及试验录波进行计算分析,验证了所提出选线方案的正确性和有效性,尤其是对于配电网高阻单相接地故障具有良好的适用性。     

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。     

利用广域信息的炼化企业电网小电流接地故障暂态选线技术

炼化企业配电网与地方配电网存在一定差异,为确定接地故障的具体区段,介绍了一种适用于炼化企业的利用广域信息的小电流接地故障暂态选线技术,分析了炼化企业电网不同位置故障时的暂态特征,介绍了选线系统的系统结构、选线方法及其技术特点。在Matlab/Simulink平台上搭建了炼化企业配电网不同位置故障时的模型,并进行了仿真。仿真结果验证了故障时的暂态特征及选线技术的可行性。     

基于磁通控制消弧线圈的注入式选线新方法

提出了一种谐振注入式接地故障选线新方法,可用于谐振接地系统单相接地故障选线。该选线方法充分利用了基于磁通控制消弧线圈的运行特点以及谐振频率电流能够突出故障信息的特点,可注入较大幅值的谐振频率电流以增强故障信息。其原理是在接地故障发生前后分别通过消弧线圈二次侧的逆变器注入相同的谐振频率电流,对电力系统零序参数形成2次快照,采用比值法及增补判据对2次快照的电流值、电压值进行分析,判定不满足相关判据的回路为故障线路。理论研究及仿真证实,该方法可以在消弧线圈补偿的同时进行选线,可以有效地检测高、低阻接地故障。     

小电阻接地系统馈线自适应零序电流保护原理及装置实现

小电阻接地系统发生多回线同相复杂接地故障时,零序电流幅值相比于单回线接地故障将显著下降,容易导致馈线首端的零序电流保护拒动,进而造成母线接地变压器的零序电流保护越级误动,扩大停电范围。为此,对小电阻接地系统多回线复杂接地故障的故障机理进行分析,推导了多回线与单回线接地故障下馈线零序电流关系;在此基础上,提出了一种自适应馈线零序电流保护方案,即根据母线电压将多回线接地故障的零序电流实时补偿为单回线接地故障的零序电流值,从而确保了常规的保护动作值整定方式和保护配合能够适用于多回线复杂接地故障,并研发了相应的自适应零序保护装置。基于PSCAD/EMTDC和RTDS对保护原理及保护装置的测试结果表明,自适应零序电流保护在多回线复杂接地故障情况下仍具有较高的灵敏性,补偿精度不受过渡电阻、故障位置的影响。所提保护方案只需在原有零序电流保护方案基础上,增加母线电压信息,容易实现,具有经济性和较高的工程应用价值。     

小电流接地系统单相接地故障选线新发展

分析当前采用的DDA法、模式识别法、小波分析法等不同原理构成的小电流接地系统单相接地故障选线方法，指出这些方法的优缺点：DDA法基本消除过渡电阻的影响但不利于实现；模式识别法具有自适应性和容错性，但样本的提取比较困难而且现场经验不足；小波选线法虽具有快速性、准确性等优点但抗干扰的能力较差，过渡电阻对其也有较大影响。通过这些优缺点的比较，发现这些方法之间存在着一定的互补性，提出了一种利用这种互补性制作一套选线装置的设想。     

一种新的融合算法在小电流接地系统故障选线中的应用

由于小电流接地系统的复杂性及单相接地故障的特殊性,各种故障选线方法都有其适用范围,单一的选线方法往往不能很好地满足要求。针对多种选线方法进行模糊综合评判的小电流接地系统故障选线方法,对多种选线方法的模糊隶属函数及权重因子的确定进行了探讨。以相间工频变化量比较法、能量函数法及小波变换法3种接地故障选线方法为例进行了模糊综合评判实例仿真,仿真结果表明该方法具有更高的可靠性。     

小电阻接地系统高灵敏性零序电流保护

对小电阻接地系统的零序电压、电流关系进行分析,发现发生高阻接地故障时母线零序电压与故障线路零序电流存在比例关系,则零序电压可间接反映过渡电阻的大小,由此提出一种基于零序电压幅值修正的高灵敏性零序电流保护方案。该方案结合现有的零序电流保护原理,通过引入零序电压信息对零序电流测量值进行修正,各线路修正后的零序电流测量值与故障线路首端发生金属性接地故障时的情况相似,保护动作整定值与现有的阶段式零序电流保护相同,从而大幅提高保护在高阻接地故障时的灵敏性。结合工程实际因素,讨论了各参数的整定原则。基于PSCAD/EMTDC的仿真和基于RTDS的装置测试验证了所提保护方案的有效性,其可将保护耐受过渡电阻能力提高到1 000Ω左右。     

调容式消弧系统的故障选线分析

对现有选线方法进行分析,对选线系统所面临问题进行了探讨,提出了采用消弧线圈和小电流选线一体化思想。当系统单相接地时,通过改变消弧补偿系统的脱谐度来计算各馈线回路的零序电流变化量选出故障线路,试验结果表明,该方法可以准确地实现小电流接地系统单相接地故障的选线,并且无需区分暂态和稳态过程。     

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。     

配电网单相接地故障柔性自适应消弧新方法

针对已有消弧柜和柔性电压消弧技术未考虑故障线路阻抗压降问题,提出基于故障点处电压抑制的配电网单相接地故障柔性电压消弧新方法.通过2次注入补偿电流计算中性点至故障点压降,再调控零序电压至该压降,将故障点处电压抑制为0.为防止2次注入任意电流导致接地故障电流增大的问题,提出将柔性电流消弧法作为柔性电压消弧新方法投入前的过渡...     

小电流接地系统单相接地故障选线方法分析

我国大多数配电网广泛采用小电流接地系统,此类系统发生故障最多的是单相接地。如何快速准确地检测出故障线路一直是一个重要的研究课题。本文介绍了有关小电流接地系统单相接地故障选线方法,对现有的一些选线原理做了系统的归纳,并且进行了分析和比较,提出了尚需解决的问题。