配电线路的零序电流和故障选线新方法

为进一步研究配电线路单相接地后的故障选线问题,分析了配电线路的零序电流,即配网中某线路发生单相接地时,故障线路本身的零序电容电流分别从故障点向线段的首端电源侧和末端流出,端部电流为零,沿线电流按照斜线的规律分布;非故障线路的零序电流从各自的首端流向末端,末端电流为零,沿线亦按斜线的规律分布。全部非故障线路的零序电流叠加到故障点到首端的线段中,故首端的零序电流比每条非故障线路的为大,据此可检出故障线路。但当线路很长或接地电阻较大时,上述零序电流间差别不大,难以进行故障选线。为此,提出了一种新方法,即利用母线上的一部分无功补偿电容,或在母线上投入一定容量的三相星形电容器组,在判定永久性单相接地时将其星形中性点临时接地,相当于投入非故障的长线路,以使故障线路首端的零序电流显著增大而被检出。对于谐振接地电网,可将电容器临时接在电网中性点上,并在其投入或在上述星形中性点接地的同时切除消弧线圈,以免削弱故障线路首端的零序电容电流。     

6～10kV线路单相接地故障零序全电流选线研究

在中性点不接地系统中发生接地故障时，如何快速准确地选出并隔离故障线路，对电网的安全运行非常重要。通过对中性点不接地配电网单相接地故障时零序全电流的分析，得出利用零序全电流的大小和方向故障选线的新方法，该方法与利用零序基波电流的大小和方向故障选线比较，选线信号容易获得，且是接地电流的全部信息。这对故障线路的识别、提高选线的准确率及微机选线装置的开发是有利的。     

复合阻抗对线路零序电流保护的影响

为了降低逐杆接地的光纤复合架空地线(OPGW)上的能量损耗,防止其因长期发热而迅速老化,同时保证线路遭受雷击和发生接地故障时OPGW的大电流迅速入地,可在OPGW与地间安装复合阻抗。为方便分析考虑复合阻抗全部导通和全未导通两种极限情况,利用卡松理论分析了复合阻抗安装前后输电线路的零序参数,并研究了220 kV输电线路零序参数的变化对零序电流保护的影响。分析表明,随安装的复合阻抗导通个数的增加,输电线路的零序阻抗趋于减小,零序电流保护的范围趋于增大,但一般不超过复合阻抗安装前的保护范围。     

小电流接地配电网馈线单相接地故障零序阻抗特性分析

文章以暂态零序特征为着眼点,从频域角度对小电流接地系统发生单相接地故障后的特性进行详细探讨。文章从线路入端零序阻抗这一随频率变化的特征量入手,深入挖掘了配电网系统中各馈线零序阻抗的阻抗特性,详细探讨了零序阻抗的幅值、相角随频率的变化规律,并针对不同的中性点接地方式以及线路是否健全加以分析,为更好得利用零序暂态信号,提高故障检测正确率夯实了基础。最后通过PSCAD搭建仿真模型验证了该特性。     

考虑配电网分布式零序电流关系的单相接地故障定位

配电网单相接地时故障特征弱,难以用传统的行波测距或阻抗法进行精确定位。基于配电线路的分布参数模型,充分考虑单相接地故障稳定后的分布式量测信号关系,分析零序电流、线路参数与故障位置的内在联系。依据故障点前、后的故障电流信息构造故障定位函数,并利用多测点、多时刻的量测数据,构造故障定位矩阵。将求解故障定位矩阵转化成求解与之相对应的非线性方程组的最小二乘解,使用混沌粒子群算法在故障区段内搜索故障点,实现故障精确定位。在PSCAD/EMTDC中搭建典型10 kV城市配电网模型并模拟单相接地故障,测距结果表明了方法的有效性和可靠性。     

采用零序电流互感器检测10kV线路接地故障的探讨

针对10kV配电线路在出现接地故障时,难以快速判断接地点的问题,提出了在线路分段开关和支线开关上装设零序电流互感器检测接地故障的新方法。     

司杆并架线路零序互感对零序电流保护的影响

在大电流接地系统中，同杆并架双回线路，其零序互感较大，在各种运行方式下和不同点发生接地短路时，其零序电流的分布和零序等值网络都有很大的变化，因而在计算接地点短路电流和进行零序保护整定时，必须考虑零序互感的影响。     

线路零序Ⅰ段方向过流保护误动原因分析

针对110 kV变压器中性点不接地系统中,由于线路区外发生单相接地故障导致零序Ⅰ段方向过流保护误动问题,对零序电压及零序电流的产生原因进行分析,找出误动原因及对策。分析结果表明:系统母线零序电压过大造成变压器中性点间隙击穿放电是导致零序方向过流Ⅰ段保护误动的主要原因。     

基于微机保护的零序电压与零序电流的极性判定

以常见的WXH-11X型微机保护装置为例,讨论了电力系统常见的单相接地故障的零序电流、零序电压极性问题以及回路接线方法,介绍了借助于微机保护装置判定电源与负荷相序的方法和通过测定有效值来判定常见接地故障形式的手段.     

基于微机保护的零序电压与零序电流的极性判定

以常见的WXH-11X型微机保护装置为例,讨论了电力系统常见的单相接地故障的零序电流、零序电压极性问题以及回路接线方法,介绍了借助于微机保护装置判定电源与负荷相序的方法和通过测定有效值来判定常见接地故障形式的手段。     

小电流接地系统的讨论

对小电流接地系统单相接地原理进行了分析，对其国内外的研究现状进行了归纳总结，最后对故障选线原理的研究进行了展望。     

基于柔性调控零序电压的不平衡配电网故障检测方法

柔性消弧过程中实现故障选线、过渡电阻测量与故障性质判定对现有配电网单相接地故障检测具有重要意义。针对配电网三相对地参数不对称的柔性接地系统,首先分析不平衡零序电压对消弧效果的影响,提出柔性消弧全补偿电流的计算方法。然后分析正常运行状态下和单相接地故障状态下注入电流和母线零序电压之间的约束关系。结果表明：无论系统处于何种状态,均可通过改变注入电流来柔性调控母线零序电压,进而调控各线路零序电流。并根据柔性调控零序电压前后各线路零序电流的变化规律,提出一种可实现故障选线、过渡电阻测量和故障性质判定的故障检测方法。Matlab/Simulink仿真验证了该方法的有效性和准确性。     

输电线路单相断线时保护行为分析及对策

单相断线是电力系统输电线路常见故障之一,发生单相断线时,线路产生正序、负序和零序分量,而保护只能根据负序分量进行选择性跳闸,易于产生误判断,并影响系统安全运行。在详细分析线路单相断线时的特点后,提出有针对性的改进对策,以确保电力系统的安全稳定运行。     

复合阻抗对输电线路零序参数的影响

为了降低逐杆接地的光纤复合架空地线(OPGW)上的能量损耗,在OPGW与地之间安装复合阻抗,对架设OPGW的输电线路零序参数进行了分析,并给出了复合阻抗导通个数不同的情况下,输电线路零序阻抗的计算公式。结合一条实际的220kV的输电线路,研究了复合阻抗的接入对输电线路的零序参数和接地故障时零序电流所产生的影响,用包含直流的电磁暂态(EM TDC)仿真验证了该分析方法的有效性。     

小电流接地系统单相接地故障选线装置的合理选用

在分析小电流接地系统单相接地故障选线与跳闸装置存在问题的基础上,提出了选用这种装置的技术要求,如准确识别各种复杂故障类型、运用范围、远程维护、跳闸功能和故障录波等。经考察慎选了以台湾研华工控机为硬件平台的新一代选线和跳闸装置。介绍了该装置的技术特点和使用效果,如多种选线算法的综合选线技术、连续选线技术等;实际运行表明,经历的3次永久性接地故障,选线全部正确,并实现了按设定时间跳闸的预想效果,同时通过对录波波形分析,还为线路有针对性地维护提供了依据。     

零序电压产生机理及过渡电阻测量和选相方法

不对称电网高阻接地故障相的选择和过渡电阻的测量较为困难。文章从新的角度阐述电网零序电压的产生机理和物理意义:不对称电网将自适应的产生零序电压,零序电压在零序阻抗上产生的电流完全补偿电网的"零序不对称电流"。根据零序电压产生的机理,解释中性点不接地系统不存在零序电流的原因,给出中性点经阻抗接地电网零序电压的等效运算电路图,实现接地故障电流的预测。通过比较各相电压与故障电流的相位可判别出故障相,然后根据故障相电压和故障电流的幅值计算过渡电阻。理论分析及仿真验证表明所述方法不受电网不对称和负荷电流变化的影响,精度高,应用方便。     

线路零序参数带电测量电容分量补偿算法

鉴于输电线路参数的重要性和影响线路参数因素的复杂性,输电线路参数值均要求实际测量,尤其是零序参数.通过对输电线路分布特性的分析,获得了输电线路参数测量集中参数模型;基于增量法测量零序参数,提出一种通过输电线路电容电流分量来校正参数测量计算的改进算法,并推导出具体的补偿依据,在参数计算中引入了电流补偿度因子η及其表达式,理论分析可知该补偿算法可提高测量参数的精度.最后利用PSCAD时高压互感输电线路的零序参数测量进行了仿真计算和对比分析,验证了加入补偿算法和选取的补偿度对提高测量计算参数精度的有效性.     

利用零序电流全量Hough变换的配电网故障选线方法

对配电网单相接地故障电磁暂态仿真分析表明,故障馈线和健全馈线的零序电流全量起始阶段的整体变化趋势相反。基于此,提出应用Hough变换对零序电流起始阶段整体变化趋势进行变化方向检测的故障选线新方法。利用配电网故障后短时窗各馈线零序电流数据进行Hough变换,构造出零序电流全量起始阶段整体变化趋势的"整体"突变方向夹角。故障馈线零序电流全量起始阶段整体变化趋势突变方向与"整体"突变方向相反,健全馈线零序电流全量起始阶段整体变化趋势突变方向与"整体"突变方向相同。该方法原理简单,降低了对硬件采样速率的要求。大量仿真结果表明该方法准确、可靠。     

考虑线路压降的快速接地开关消弧性能及应用

快速接地开关兼具电压、电流双重消弧效果,但传统分析未考虑线路压降对故障点电流的影响,需进一步分析其消弧性能。考虑故障线路动态参数,建立应用快速接地开关的配电网单相接地故障模型,采用对称分量法推导出故障点电流计算公式。计算结果显示故障点电流受故障线路负载电流、序阻抗、相间电容、故障距离以及过渡电阻等多重因素影响。分析快速接地开关等效熄弧电路模型,表明快速接地开关可有效抑制间歇性弧光接地过电压,但在故障线路动态参数造成故障线路压降较大的稳定低阻燃弧过程中,快速接地开关可能增大故障点电流,不利于电弧熄灭。结合快速接地开关的优缺点分别对单独应用快速接地开关消弧及其与消弧线圈配合消弧提出建议。最后通过MATLAB仿真验证了文中的分析结果。