特高压交流输电线路单相重合闸无故障识别电压电流组合判据

为实现特高压输电线路单相重合前无故障判别,分析了不同情况下带并联电抗器的特高压线路单相故障时断开相的电压和并联电抗器电流的幅值及频率特征,提出了利用Prony算法提取断开相电压和并联电抗器电流的主要低频分量频率及幅值信息作为组合判据。结果表明:故障未消失时,断开相电压和电抗器电流无自振低频分量,仅有工频周期分量;而故障消失后,断开相电压和并联电抗器电流存在工频和自振低频2种周期分量。电抗器补偿度对断开相电压及电抗器电流的幅值影响较大,但自振低频分量频率由线路固有参数决定,因此利用电压量和电流量作为综合判据避免了以单一电气量幅值判别可靠性低的不足。通过大量的ATP仿真验证了该判据能够实现重合前无故障的可靠识别,且判据基本不受系统运行状态及故障条件的影响,有利于提高带并联电抗器线路单相重合闸的重合成功率。     

带并联电抗器的线路单相自适应重合闸故障判别原理

针对带并联电抗器的超高压输电线路,研究了故障后线路断开相并联电抗器与中性点小电抗上的电压特性,发现在永久性故障时,无论是金属性接地还是经过渡电阻接地,断开相并联电抗器上电压与中性点小电抗上电压的比值总是大于瞬时性故障时两者的电压比值。基于上述结论,提出了超高压带并联电抗器输电线路单相自适应重合闸故障的电压判别方法。理论分析和EMTP仿真表明,该判别方法简单、有效,能可靠实现超高压输电线路上的单相自适应重合闸。     

中性点不接地系统单相直接接地故障电压矢量特征分析

通过EWB仿真描述了中性点不接地系统单相直接接地故障前后的电压波形,运用PWM技术中电压空间矢量分析的方法,从而分析出故障前后电压空间矢量变化。分析结果表明,当单相直接接地故障时,该故障相的电压分量恒为1,电压空间矢量图为三角锥形。     

不接地系统单相断线故障负序电流分析

配电网架空线发生单相断线故障后,部分负荷电流缺失,易被忽视。通过建立配电网断线故障电磁暂态仿真模型,分析发生单相断线故障后线路电压电流变化特征,提出了一种基于负序电流的配电网单相断线故障分析方法。仿真结果表明,提出的单相断线故障分析特征量具有良好的可靠性和灵敏度。     

中性点不接地系统单相断线故障分析及对策研究

目前,在中压配电网中所装备的各类保护没有专门配置反应单相断线故障的保护装置,这与配网自动化发展的趋势很不相称。对单相断线故障的故障分量进行了分析,阐述了目前中压配电网所配置的继电保护无法反应此类故障的原因,提出了在下一级变电站/开关站配备具有开口三角形的电压互感器或负序电压过滤器,以及在上一级变电站/开关站装设负序电流选线装置来实现及时反应单相断线故障。     

带并联电抗器的超高压输电线单相自适应重合闸的研究

针对带或不带并联电抗器的超高压输电线路，详细地分析了单相故障断开相的恢复电压特性；对有并联电抗器补偿的超高压线路，分析了恢复电压中的工频分量以及由各储能元件形成的低频振荡分量，并对恢复电压的拍频现象进行了深入的研究。针对现有自适应重合闸判据判定效果的不足，提出了利用瞬时性故障消失后的拍频特性来判定故障性质的新方法，解决了现有自适应重合闸判据在超高压线路上的应用缺陷，拓宽了单相自适应重合闸的应用范围和前景。经理论分析和EMTP仿真验证表明，该判别方法准确、有效，能够可靠地实现超高压输电线路上的单相自适应重合闸。     

中性点不接地系统单相断线故障判别与防治

单相断线故障是中性点不接地系统中隐蔽性强、容易忽视。以浙江某地区35 kV中性点不接地系统出线单相断线故障为例,从原理上分析了该类故障现象的形成原因,并基于故障情况下电源侧和负荷侧的异常电压分析,提出单相断线故障的快速判别方法和防治建议,为今后调度和运维人员准确判别、及时处理和有效防治该类故障提供了参考。     

小水电发电系统的非接地电网单相断线故障分析及诊断方法

小水电站输电线路由于运行中遭受各种复杂的环境影响,因而频繁出现断线故障问题,严重影响了电网的稳定运行。本文以含小水电系统的10kV中性点非接地电网单相断线故障为研究对象,分析了电网单相断线故障后稳态电气特性,主要包括电流、电压的变化特征。并提出一种以电流为主、电压为辅的单相断线故障的诊断方法,通过分析电流、电压的幅值与相位角是否处于故障量的阈值内,来判断单相断线故障的发生及其类型。为小水电发电系统的线路后续保护提供可靠的动作依据,提高电网运行的稳定性。最后通过MATLAB的仿真验证该诊断方法的可行性和有效性,也得到了现场实测数据的验证。     

同杆并架双回线自适应重合闸组合判据

在分析电压自适应和相位自适应重合闸判据的基础上,结合同杆并架双回线单相故障和单相跨单相故障时的电气量特征,提出了一种基于相位自适应判据、电压自适应判据及按相序重合的组合判据.仿真结果表明该判据可以准确地判别同杆并架双回线路单相故障和单相跨单相故障的故障性质,有助于提高同杆并架双回线路自动重合闸的成功率,降低重合于永久性...     

基于MATLAB的10 kV配电网单相断线故障分析模型构建及仿真验证分析

10 kV配电网发生单相断线故障时,故障电流较小、衰减速度较慢。为减少对用户的影响,采用MATLAB仿真软件构建10 kV配电网单相断线故障分析模型,以单相断线发生在A相为例进行了仿真分析。通过设置不同断线位置和过渡电阻,对中性点谐振接地系统和不接地系统单相断线故障的中性点电压、断口上下游的电压特征进行仿真验证。     

110kV 电力线路单相断线故障分析及保护方法研究

当前处理电力线路单相断线故障时,主要依靠电流信号进行故障识别,而电流信号中包含的故障特征不明显, 最终导致保护动作时间较长.为此,以110kV电力线路为研究对象,展开单相断线故障分析,并提出对应的保护方法. 运用对称相量法,针对电力线路故障后的电压、电流等多方面数据分别进行分析,获取线路故障特征,再基于此识别单 相断线故障.深入分析三相电压的相序关系,并确定故障后的电压相序突变信息,从而判断故障方向.最后,在电力线 路中安装自动重合闸,并结合零序电流保护原理快速切除单相断线故障,实现电力线路保护.实验结果表明将所提方法 应用在110kV电力线路中,面对单相断线故障时保护动作时间为0.4s,满足了故障处理实时性要求.     

电压相位特征的线路单相重合闸故障识别判据

针对现有超/特高压交流输电线路单相重合闸存在盲目合闸引发二次冲击的问题,提出一种利用断开相端电压工频分量相位特征的单相自适应重合闸永久性故障识别方法。瞬时性故障时,断开相两侧端电压的电容耦合工频分量同向,电磁感应工频分量反向,两侧端电压的相位差在0°～90°,波形呈正相关;而永久性故障时,断开相两侧端电压工频分量主要由相位相反的电磁感应分量构成,两侧端电压的相位差在90°～180°,波形呈负相关。利用端电压互相关系数反映两侧电压的相位特征以实现单相永久故障判别,同时为了避免误判远端永久性故障为瞬时性故障,引入电压幅值辅助判据。大量仿真计算结果表明,该判别方法能够有效避免低频自振分量的影响,其算法计算量小且判别原理简单、易于整定,具有优异的抗噪性能。     

配电线路单相断线故障保护方法

为了减小单相断线故障对供电质量造成的不良影响,针对配电线路单相断线故障,提出了一套系统的保护方法。利用电路原理和中性点电压偏移理论,对简单断线故障和伴随接地的复杂故障情况下线路首末两端电压和流经线路的电流特征进行了分析,总结了各电气量的变化规律,提出了一组由电流判据和电压判据组成的单相断线故障判断和保护方法。研究了基于电压判据的断线故障类型及故障区段的判断方法,进一步分析了不对称运行、互感器断线等异常情况对所提判据的影响和相应的改进方案。利用PSCAD/EMTDC仿真软件进行了算例仿真,结果验证了理论分析结果的正确性和断线故障保护方法的有效性。     

基于异常电压分析的线路断线判别及差异化监控研究

针对110k V或35k V线路单相断线引起10k V母线电压严重偏移的低电压和缺相运行故障,分析了Yd11接线变压器高压侧线路单相断线后的异常电压特征,提出了基于母线异常电压的线路断线判据并使用MATLAB软件进行了仿真验证。结合某地区发生的一起35k V线路单相断线故障,验证了该判据的实用性。针对小电流接地系统35k V线路单相断线和接地故障监控系统难以自动区别告警的问题,进一步提出了线路单相断线差异化监控的概念,并根据断线判据给出了差异化监控的逻辑框架。     

输电线路自适应单相重合闸的应用分析

正根据对我国电网线路保护的重合闸动作成功率统计,有10%故障为永久性故障。如果在单相故障被切除后,能够判别是永久性的还是瞬时性的,并且在永久性故障时闭锁重合闸,就可以避免重合于永久性故障时的不利影响。这种能自动识别故障性质,在永久性故障时不重合的重合闸称为自适应重合闸。在单相故障被单相切除后,断开相由于运行的两相电容耦合和电磁感应的作用,仍然有一定的电压,其电压     

基于负荷监测系统的配电网故障测寻方法

根据负荷监测系统实时采集的配电网杆上变压器(简称杆变)低压侧三相电压数值变化情况,对配电网中的故障部分进行分析定位。在发生单相断线故障时,通过对比分析配电馈线部分位置上的配电变压器低压侧三相电压数值判定单相断线发生的地点,进一步结合配电变压器绕组接线模式确定断线线路的相位信息。对于杆变内部故障引起的馈线开关跳闸、重合成功,通过该杆变的低压侧电压数值的有无判定故障原因和故障地点。对发生在松江电网实际故障的处理过程可以看出所提出方法在配电网故障处理中的正确性和有效性。     

基于二次电弧的电力网单相接地故障性质甄别

为了避免单相故障时自动重合闸装置重合于永久性故障,针对超高压输电线路,首先对单相接地故障时的物理过程进行了分析,紧接着分析了瞬时性故障与永久性故障情况下相电压的特点,然后,从原理上揭示了在二次电弧燃烧阶段两种故障情况下电压信号能量时间分布明显不同.在此基础上提出了利用小波包能谱值来甄别单相故障性质的方法,对采集到的故障...     

低压待合闸线路预伏故障的检测方法

对存在预伏故障的低压待合闸线路进行送电会对相关人员及设备造成危害,为了减少此种危害的发生,根据故障特征,提出一种合闸前利用可控电压对线路进行检测的方法。将2个反向并联的晶闸管构成可控电压发生器,通过调节晶闸管导通角来实现待合闸线路上施加电压大小的可控。该可控电压施加于待合闸线路可以警示触碰线路导体的人员;而对回路阻抗参数的测试和比对,能够检测出可能对人身和设备安全造成危害或不利影响的预伏故障。仿真分析了当人体触碰待合闸线路故障导体时,可有效摆脱的可控电压大小,并针对单相非金属性故障判别困难的问题,通过模拟实验得到了单相非金属性故障的判据,结果表明该判据可有效地对单相非金属性故障和正常负荷进行识别。     

基于零序电压相关系数的配电网单相断线故障保护方法

伴随着配电线路绝缘化率的提高，断线故障成为配电网常见故障之一，故障长期存在易引发火灾，甚至导致人身触电。针对此问题，以不接地系统为例，根据单相断线故障模型，分析了配电线路发生断线故障时断口前后零序电压的变化特征，分析发现：单相断线故障时，断口两侧至少有一侧会出现较大的零序电压，并且两侧零序电压存在较大差异，然而之前利用断口前后零序电压幅值差的故障识别方法存在死区。为提高检测可靠性，综合利用断口两侧零序电压的幅值和相位信息，提出一种基于零序电压相关系数的配电网单相断线故障保护方法，并通过数字仿真验证了该方法的有效性。理论分析和仿真表明，所述方法不受断线相别、故障位置和负荷大小的影响，能够在各种断线形态下可靠识别故障。     

基于原子分解法的中性点不接地系统铁磁谐振检测

根据铁磁谐振信号特点,引入原子分解法作为电力系统铁磁谐振信号分析工具,以克服传统信号分析方法的缺点。原子分解法对非平稳信号具有较强的分析能力,得到的最佳匹配原子能够准确表征铁磁谐振信号,快速检测出铁磁谐振频率等参数。针对中性点不接地系统由单相瞬时接地故障激发的铁磁谐振,综合故障后的三相电压和零序电压,并将零序电压按时间分为三组,用原子分解法对每组信号进行分析,根据信号频率及衰减系数参数间关系,提出铁磁谐振检测方法,检测出系统的铁磁谐振故障及类型,并与单相永久接地故障和单相瞬时接地故障区分开。仿真分析结果表明,该方法能够准确检测出系统的铁磁谐振故障,证明了此方法的有效性。