一种新的电弧接地故障选线方法

通过理论分析和大量6 kV模拟试验验证,研究了电弧接地故障时暂态零序测量电流的特征,以及故障线路与非故障线路暂态零序测量电流之间的关系:①电弧接地时,零序电压和各馈线零序电流中都有高频衰减的暂态分量.暂态分量的频率主要与变压器漏抗、电网对地电容和相间电容有关.暂态分量的特征基本不受中性点接地方式的影响.②故障线路与非故障线路的零序暂态电流在频率、衰减速度等特性上相同.非故障线路零序暂态电流的大小与本线路对地电容的大小呈正比,而故障线路零序暂态电流等于所有非故障线路零序暂态电流之和,但方向相反;零序暂态电流的衰减速度随电弧电阻的增大而加快.③单相接地故障发生在相电压最大值附近时,暂态零序电流最大,发生在相电压过零点附近时最小.在此基础上,提出一种新的、能在单片机上实现并满足在线实时选线计算需要的单相接地故障暂态电流选线算法.经实验数据证明,该算法对电弧接地故障是有效的.     

基于暂态信号Hilbert变换的小电流接地故障定位研究

在分析小电流接地故障零模网络暂态特征的基础上,提出了基于暂态信号Hilbert变换的小电流接地故障定位新方法。该方法利用特征频段内暂态零模电压的Hilbert变换与零模电流的乘积计算故障方向,根据故障点两侧功率方向的不同确定故障区段。最后利用仿真验证了该方法的正确性。     

基于直流分量衰减规律分析的煤矿电网小故障角单相接地选线方法

为了解决基于传统暂态分量作为判据的接地故障选线方法在小故障角时选线不准的问题,对煤矿6 kV电网单相接地时故障支路和非故障支路的零序电流变化规律进行了深入分析和理论推导,得到零序电流在一个工频周期的积分值与发生单相接地故障时故障角的关系.在此基础上对单相接地为小故障角情况下零序电流直流分量的衰减规律进行了分析,得出故障...     

含分布式电源的配电网接地故障自动检测方法

分布式电源发生故障时的零序电流极其微弱,不易被察觉,基于此,提出一种含分布式电源的配电网接地故障自动检测方法。利用S变换算法将配电网接地信号转换为复时频矩阵,提取其中信息量作为故障信号特征;计算配电网中每条线路的暂态信号真有效值,比较参考线路与其他线路间极性,找出故障线路;比较3条线路间的暂态能量比值是否大于1,如果大于1,说明线路出现了母线故障。经仿真实验验证,所提方法不受配电网中分布式电源的容量影响,可有效检测出隐藏的接地故障线路。     

基于DSP的小电流接地系统单相接地故障选线技术研究

小电流接地方式是我国配电网普遍采用的接线方式，此类系统多发单相接地故障。为了保障供电安全，防止故障扩大及弧光接地造成的危害，本文以具有高速运算功能的DSP为硬件支撑，采用小波理论研究故障信号的暂态分量，选出故障线路．     

基于小波理论和暂态零序电流比较的小电流接地选线新方法

分析了小电流接地选线装置的现状与选线方法,提出了一种新的基于小波分析和暂态零序电流比幅比相的选线方法。该方法先将电流信号进行小波去噪,然后通过分析计算得到各线路暂态零序电流信号的幅值与极性,并根据所得信息选出故障线路。该方法在电磁干扰背景下仍能正确选出故障线路,并且不受补偿度、故障点以及相角的影响,计算简单可靠。通过Matlab仿真,验证了该方法的准确性与可靠性。     

单相漏电的故障暂态特性

采用卡伦鲍厄变换建立单相漏电故障暂态模型,运用暂态等值电路研究漏电信号的故障特性与故障条件间的关系。得出了故障暂态信号的频率、幅值和衰减特性主要由漏电阻抗决定,故障暂态电流的成分由漏电时刻决定等结论。根据单相漏电故障的特性,利用小波包对漏电信号进行分解,引入频带能比因子与阻抗因子的概念来定量描述故障暂态特性。理论分析与仿真研究证明了所得结论的正确性,且将其应用到矿井漏电保护装置中,可有效缩短人体触电时间,提高矿井供电的安全性和可靠性。     

基于逆变器调制策略的工矿配网接地故障线路判别研究

配电网接地故障定位一直是判断难点,本文根据信号能量差异,引入逆变器调制进行配电网故障判别。出现单相故障异常后,控制接入配电网逆变器的调制方法,通过逆变器向配电网注入特征电气量。通过分析注入信号后的零序电流分量,对比各测量点特征信号的频谱能量大小,确定故障支路线,进行初始故障位置判别。通过搭建实际有源配电网的仿真模型,分析了在不同接地电阻工况下,各个测量点的特征信号频谱能量。     

综合零序电流信号分量的单相接地故障选线方法

文章提出了一种优化变分模态分解(VMD)参数与综合零序电流信号分量的选线方法,旨在解决目前矿井经消弧线圈接地供电系统发生单相接地故障时,存在的故障信号特征提取困难、噪声信号影响严重等问题。该方法利用鲸鱼优化VMD参数对零序电流信号进行分解,并根据非工频分量能量、工频分量极性和波形相关性的多重判据进行故障线路判别。利用RTDS/RSCAD搭建矿井供电系统模型,仿真测试了不同的故障情况,包括不同故障线路的故障接地电阻、故障初始相位角、故障点位置。结果显示,无论故障条件如何,该方法都有更加准确和可靠的选线结果。     

基于故障录波技术和暂态分析的新型小电流选线设计

在分析了小电流接地系统选线困难主要原因的基础上,给出了一种利用暂态量分析和故障录波技术的新型选线装置设计。设计采集单元回路采用多CPU架构为每路采集信号,中央单元采用PC104,它们很好地满足了暂态分析对硬件的要求,具备超大容量的故障录波功能,可利用随机配备的波形分析软件,对事后进行调阅分析,为现场运行人员迅速处理接地故障提供了极大的方便。     

基于小波变换的小电流接地系统故障选线方法

 配网单相接地故障时因故障电流小,其选线问题一直未能得到很好的解决。本文以适当的频率带宽对发生单相接地故障后各条线路的暂态零序电流进行分解,利用暂态零序电流在选线频带内小波系数的幅值和极性特征选出故障线路,并对采样频率和分解尺度的选择做了说明,给出了详细的故障选线步骤, MATLAB仿真实验表明,该方法不受接地电阻的影响,抗干扰能力强,选线准确、可靠性高。     

基于广域同步测量技术的煤矿高压电网故障区段定位算法

广域同步测量技术可实现全网动态参量数据的快速共享,为解决单相接地故障的在线定位问题提供了新的契机。给出了接地故障时刻各馈线支路上零序电流的时域特征方程,分析得出健全线路与故障线路间零序电流暂态脉冲极性相反的结论,据此提出实现故障区段定位的优化矩阵算法。该算法按照电网拓扑连接关系建立网络描述矩阵,依据各开关节点的暂态脉冲极性信息构建故障特征矩阵,最终利用优化判断准则完成故障区段的准确定位,ATP-EMTP算例仿真验证了该算法的优越性和可行性。论述了基于广域同步测量技术实现煤矿高压电网单相接地故障区段定位的方案,包括分层式测控系统结构和故障在线定位的实施过程。     

基于暂态行波频谱特征分量的故障选线和测距方法

通常故障产生的高频行波主要有两类,第一类是由故障点和变电站之间的线路产生的,第二类是通过分支节点向故障点反射产生的。针对配电网的短路故障和接地故障,提出了一种基于暂态行波频谱特征分量的故障选线和测距方法,即提取和识别这两种故障行波,通过简单的计算就能准确地进行故障选线以及测算变电站到故障点之间的距离。该方法不需要估算多个测量点,既减少了人工排查时间,又缩短了停电范围,可靠地计算出故障点到变电站之间的距离。通过PSCAD软件搭建仿真模型以及运用Matlab进行数据处理,模拟多种不同类型的母线故障以及线路故障,均验证该方法满足了实验的要求。     

矿井中性点不接地系统电弧接地故障的仿真研究

漏电保护是保证煤矿井下安全供电、防止人身触电的重要措施.通过分析煤矿井下漏电保护的现状,针对井下漏电保护装置对电弧接地故障检测灵敏度不高的不足,从工频熄弧理论计算和EMTP-RV仿真2个方面,对中性点不接地系统电弧接地故障时零序电压及故障支路、非故障支路零序电流变化规律进行分析研究,总结了煤矿井下供电系统电弧接地故障的暂态特性,为煤矿井下高产高效综采工作面供电系统漏电保护装置的设计提供理论依据.     

基于暂态特征参数的煤矿10 kV系统选择性漏电保护研究北大核心

煤矿10 kV供电系统发生单相接地故障时,因系统采样频率较小,传统暂态选线方法容易丢失“选线信息”,且受故障初相角与高阻接地影响较大,最终导致选线错误,严重制约故障后恢复供电的速度。提出了“脉冲层叠极性选线法”,利用零序电流层叠点极性相反特性,结合有效点占比进行选线;结合平舒煤矿地面10 kV供电系统发生单相接地故障情况,进行Matlab/Simulink仿真验证。结果表明:该方法不受故障初相角、接地电阻以及是否漏采“选线信息”的影响,选线结果准确、可靠。     

露天矿用电缆卷放车智能保护系统设计

针对电缆卷放车运行中可能存在的电流型、电压型故障,设计了以STM32F103RCT6单片机控制单元为核心,集采集,判断,保护与查看功能于一体的电缆卷放车智能保护系统,实现了对电缆卷放车的可靠保护。由于传统的过电流保护方法在电缆卷放车出现电流故障时不能进行全面有效的保护,因此引入对称分量法作为保护的基本理论以检测电缆卷放车运行中的电流故障,通过测量电缆卷放车运行时的电流幅值、电流的零序、负序分量以及电压幅值,对电缆卷放车进行短路故障保护、断相故障保护、三相不平衡故障保护、单相接地故障保护、两相接地故障保护、欠电压故障保护以及过电压故障保护。为了将采集到电压、电流信号转变为单片机可以处理的单极性小信号,设计了信号调理电路,同时设计了保护系统的软件,包括数据采集处理、数据分析计算与检测判断、保护动作执行以及人机交互部分,实现了对电缆卷放车运行状态的判断和故障报警功能。试验结果表明,该保护装置符合保护要求。     

基于模糊粗糙集理论的小电流接地故障选线融合技术探讨

为了进一步提升煤矿电网的供电可靠性及安全性,在分析现有故障选线技术存在的缺陷基础上,提出基于模糊粗糙集理论的小电流接地故障选线融合技术。该技术综合利用故障的暂态信息和稳态信息,基于小波包特征频带相关性分析的选线方法,建立以小电流系统单相接地故障特征和线路是否发生故障为条件属性和决策属性的决策表,从而对线路故障进行选择。通过验证,该技术可以正确判断出故障线路。     

煤矿电网谐振接地系统暂态脉冲极性的研究

通过对井下独立变电所和级联多变电所模式下发生单相接地故障时各分支路零序电流表达式的推导,文章分析了此暂态脉冲的初始幅值、脉宽持续的时间与接地电阻、线路对地分布电容、故障时刻之间的关系,并给出了相关的表达式。故障线路的暂态脉冲幅值最大且极性与非故障线路的暂态极性相反,故障时刻暂态脉冲的幅度与接地电阻成反比,与故障相位角正弦值成正比;所有非故障线路的暂态脉宽一致,且小于故障线路的暂态脉宽,暂态脉宽与接地电阻成正比。最后matlab下的仿真验证了该结论的正确性。     

二伪自映像法配电网故障选线研究

以故障时刻暂态零序电流为故障特征信息,充分利用其幅值、极性及伪斜率等信息,提出了一种小电流接地系统故障选线新方法。根据提出的自映像算法及伪积分算法,求取出各条分支线路故障特征值,通过比较故障特征值的大小及极性判定故障线路。大量仿真表明,该方法在不同电压初相角、不同接地电阻情况下,均能准确判定出故障分支线路,选线准确、可靠性高。     

提升机供电系统接地故障特征提取及定位研究

接地故障特征随接地点的不同呈现出多种特性,并且会给矿山生产带来严重危害,所以接地点的定位一直是研究的热点。采用经验模态分解的方法对接地故障电流进行分解,提取接地故障电流的特征。在PSIM下建立了系统仿真模型,并用Dll模块来实现EMD算法,仿真结果表明基于经验模态分解的方法能准确提取两相接地故障特征,实现故障点的定位。