地铁供电系统直流侧短路故障探讨

地铁供电系统短路电流及故障分析可为设备选型和供电系统设计提供重要参考.故障发生后,直流供电系统中的电流急剧增加.准确掌握短路电流的变化过程有助于确定地铁供电系统的保护策略.故障发生在供电网络的不同位置,短路电流也会不同.此时,根据短路电流的特点,需要完成短路保护动作,切断故障线路或设备.为了了解地铁直流供电系统的短路特...     

牵引供电系统建模与短路电流的仿真

由于牵引供电系统中感性和容性元件的存在,在发生瞬间、永久短路故障以及机车充电过程中,都会有不对称暂态电流冲击,这对基于电流变化量原理的保护判据将产生很大的影响,甚至导致保护的误动作。笔者基于EMTP对供电系统进行建模,分析了变压器对短路电流中暂态电流冲击的影响,考虑到实际电压器短路瞬间漏抗增大,对EMTP中的实际变压器做了一定的改进,最后得到的仿真波形与实际短路电流波形十分吻合。分析结果表明该模型具有很好的灵活性和较高的精确性,对基于电流变化量原理的保护以及误动作的排除等相关问题的研究具有十分重要的意义。     

直流牵引供电系统的建模以及参数分析

建立正确的短路模型并对其进行数学描述是研究地铁直流牵引供电系统保护的基础。在分析地铁运行期间牵引供电系统短路电流的衰减振荡波形时发现了电流上升率+电流增量保护(地铁直流牵引供电系统主保护)短路模型的缺陷。结合二阶系统时域分析,建立了地铁短路系统的二阶模型,并对模型进行了数学分析。仿真结果证明该模型对地铁直流牵引供电系统电流上升率+电流增量保护误动作的排除及其相关问题的研究具有十分重要的意义。     

基于小波包变换的地铁远方短路电流分析

本文讨论了地铁直流侧远方短路故障的三种保护方案 ,指出现有的基于电流变化率方法以及基于傅立叶变换的方法都难以躲开机车起动电流。文中根据远方短路故障电流受铁轨集肤效应的影响而具有不断变化的时间常数的特点 ,提出使用Haar小波包变换来提取该短路电流的暂态特征的新方法 ,仿真结果表明该方法可有效避开机车起动电流     

感应发电机接入配电网的不对称短路电流峰值评估

短路电流计算是分布式发电接入配电网规划和保护的基础. 研究了感应发电机(IG)的不对称故障暂态特性, 推导配电网不对称故障时IG定子短路电流的解析式. 由于配电网不同位置发生短路故障时, 故障瞬间电压相位变化和发电机转速在故障过程中快速上升, 都将对IG注入电网的短路电流产生影响. 在计及配电网不对称故障后IG转子转速变化的同时, 利用转子运动方程和正负序静态等值电路, 得到了估计电网发生故障后IG的短路冲击电流算法, 最后利用电磁暂态分析软件中IG的5阶动态模型仿真验证该方法的正确性.     

浅谈电力系统高压线路断路器及配置

高压断路器是高压供电系统中最重要的电器之一。高压断路器能在有负荷的情况下接通或断开电路,在系统发生短路故障时能迅速切断短路电流。随着电力系统要求的提高和制造工业的进步,高压断路器得到了迅速的发展。本文主要分析电力系统高压线路断路器及其配置。     

基于EMD分解的直流牵引供电系统短路故障识别

准确识别牵引供电系统故障电流的信号特征是实现直流牵引供电系统继电保护的基础,直流牵引负荷的电流振荡会使得di/dt-ΔI保护做出错误故障判断从而引起馈线开关误动。根据振荡电流与短路电流模态上的差异,采用经验模态分解(EMD)可获得振荡电流的有限个固有模态函数(IMF)及其余量,以余量斜率作为特征量可正确判断运行状态。仿真结果表明,此方式配合di/dt-ΔI保护即可实现直流牵引供电系统短路故障的准确识别。     

基于Park变换和Teager能量算子的晶闸管逆变器保护新方法

在高压直流输电系统中,晶闸管逆变器直流差动保护误动于区外故障,以晶闸管逆变器作为研究对象,提出了基于Park变换和Teager能量算子的晶闸管逆变器保护新方法。首先,利用Park变换分析逆变器交流侧电流,建立和直流侧电流的平衡关系,提出主判据;其次,采用逆变器交流侧接地故障的零序电流和逆变器交流侧电流的Teager能量算子作为辅助判据;最后,通过PSCAD仿真将该保护和传统直流差动保护进行比较。结果表明：该保护可有效解决传统直流差动保护误动于区外故障的问题,对于直流差动保护不能动作区内的相间短路故障,该保护方法可正确动作。     

基于关联维数的直流牵引网故障识别

地铁牵引供电系统的发散型振荡电流容易造成直流牵引网继电保护误动,因此欲提高直流牵引网保护系统的可靠性必须寻求更为有效的特征提取方法。分形理论中关联维数的特征提取方法可灵敏地反映出牵引网非线性动态特征信息的变化,并准确识别出牵引网中振荡电流和短路故障电流。在确定的时间序列内,牵引网电流信号经相空间重构和关联维数计算后,定义关联维数为其故障模式识别的特征矢量。实测数据证明,该保护方法不仅具有灵敏性高和概念清晰的优点,而且适合复杂的直流牵引网运行状态信息的诊断。     

交直流互联系统对电流差动保护的影响分析及对策

理论分析了交直流互联系统中仅发生交流侧故障时直流系统等值工频变化量电流的特性,然后分别探讨了,直流馈入对与直流系统直接相邻的,输电线路电流差动保护故障分量判据和稳态量判据的影响。研究表明仅发生交流系统故障时,对稳态量电流差动保护影响相对较大,容易引起保护的拒动,然后提出了一种仅基于幅值判据的应对措施。最后基于PSCAD/EMTDC的仿真验证了上述结论的正确性。     

缆系水下信息网恒流远供系统短路故障诊断及区间定位方法

通过分析电流流向的有向矩阵变化和平均误差值,诊断恒流远供系统短路故障状态;计算故障前、后干线电流在拉普拉斯变换域内变化的平均误差值,判定短路故障区间;隔离短路故障段以维护恒流远供系统其余部分正常运作,提高缆系水下信息网络的可靠性. 根据所建立的经典环形拓扑结构恒流模型设计故障定位方案,仿真恒流远供系统中主节点和干线海缆段的短路故障,分析故障前、后各节点处电流在拉普拉斯变换域内的变化. 结果显示,当系统出现短路故障时,各节点电流在拉普拉斯变换域内发生变换,通过对比故障前、后电流变化差值可以分析出故障区间。所设计的恒流远供系统短路故障诊断及区间定位方案具有较高的可行性和实用性,适用于未来水下信息网络的短路故障监测判定.     

220kV输电线路工频短路电流分布研究

针对某220kV雷击闪络频发线路,希望能够通过测量工频短路电流和雷电流参数实现故障杆塔准确定位.为解决这一实际问题,在电路理论基础上采用ATP-EMTP及Matlab对短路电流在杆塔-避雷线中的分布特征及影响因素进行了研究.通过对比分析故障录波和仿真波形,验证了所建模型的正确性,同时该研究对于避雷线热稳定性的校验、选型,故障塔电位上升,故障塔定位,通信线路的电磁干扰及电力网络经济设计等研究具有重要意义.     

基于边界电流的柔性直流线路保护新方案

基于模块化多电平换流器的柔性直流输电线路保护技术越来越受到关注,由于MMC-HVDC与传统高压直流输电有所差别,提出一种基于边界电流的新型柔性直流线路保护方案。通过对MMC-HVDC直流线路在不同位置发生各类故障时线路边界电流波形的变化特征进行分析,当线路发生内部故障时,其暂态过程中线路整流侧出口电流值明显大于逆变侧出口。当线路发生外部故障时,两端电流值则无明显差异。在此基础上,提出基于边界电流波形差异度的MMC-HVDC直流线路保护判据,并在PSCAD/EMTDC中搭建双端MMC-HVDC模型。大量的仿真结果表明,该保护方案能够正确地判别区内故障和区外故障,具有较高的可靠性。     

中性点不接地电力系统异地两相短路故障的案例分析

在中性点不接地电力系统继电保护的整定和接地线校验热稳定分析等工作中,需要对复杂的异地两相接地短路电流进行计算,现有算法求解困难.通过分拆系统零序阻抗,将异地两相接地短路电流计算化简为2个单相接地短路电流计算,对35kV系统的异地两相接地短路事故实际案例进行分析,验证了该算法,并给出供电线路继电保护整定的改进建议.     

利用多分辨形态梯度实现单端暂态量保护新方案

基于数学形态学中多分辨形态梯度(MMG)的概念提出了一种单端暂态量保护新方案。在MMG的基础上,提取故障产生的暂态电流信号的窗函数能量谱来实现区内外故障的识别。选取一条典型的500kV超高压输电线路并利用PSCAD/EMTDC进行仿真,所得结果表明该方案不受故障类型、故障位置、过渡电阻和初始相角的影响。同时,该算法的计算量比多尺度小波变换的计算量小,有利于工程实现。     

基于PSCAD/EMTDC的船舰电力系统 智能保护仿真研究

分析了传统电力系统保护方法存在的缺点,介绍了基于BP神经网络的智能化保护方法原理。为验证该方法的有效性和正确性,基于PSCAD/EMTDC构建了电力系统仿真模型,分别以两相电流有效值和三相电流最大值作为神经网络的输入,进行了仿真研究和对比分析。结果表明:基于BP神经网络的智能保护方法用于舰船电力系统故障定位准确可行,三相电流最大值作为智能保护的输入信号更有优势。