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。     

架空线单相断线接地复故障分析

中低压6~66 kV配电系统中,架空线路单相断线接地复故障时有发生,危及人身安全,影响电力负荷正常运行。在考虑接地点在负荷侧及考虑负荷性质的前提下,对小电流接地系统单相断线接地复故障时保护安装处、断线点、接地点和负荷侧的电流、电压进行分析,并导出各点电压、电流的计算公式,绘出相应的电压、电流相量图。分析表明,保护安装处、接地点及负荷侧的电压与负荷性质和过渡电阻有关;断线相断线点的电压与负荷性质有关。用PSCAD仿真验证上述结论的正确性。研究结果为小电流单相接地故障、单相断线故障和断线接地复故障的判断提供了理论依据。     

220kV线路单相断线故障的探讨

输电线路单相断线时,产生负序分量和零序分量,使电网的发、供、用电设备受到损害,必须尽快切除.文章介绍了一起输电线路单相断线未接地故障的经过及处理情况,分析了线路断线和长时间非全相运行的原因.提出了增加零序电流与断线前的负载电流比值的突变量算法来整定的保护思路及预防措施.解决了线路无论重载运行还是轻载运行、无论单相断线接地故障还是单相断线未接地故障,保护均能可靠动作,切除故障线路的问题.     

单相断线故障对城市输配电网的影响分析

在介绍目前城市中压输配电网结构以及运行方式的基础上,对并列运行双回线以及线路-变压器组接线的输电线路发生单相断线故障时的系统电压、电流故障特征进行了分析,为快速准确判断故障提供理论依据.最后结合实际事故案例对断线故障的处理方法提出相关建议.     

配电网单相断线故障的负序电压电流特征分析及区段定位

配电网单相断线故障会导致过电压、人身伤亡、电机损坏等事故。为了降低该类故障的排查难度,提出了一种基于负序电压电流相关系数的单相断线故障诊断方法。首先在给出配电网单相断线负序等效网络的基础上研究了负序电压和电流的相位关系,指出配电网在各种单相断线形态下故障线路故障点上游区段的负序电压和电流满足相关系数为负,而健全线路、故障线路的健全支路以及故障点下游各区段的相关系数为正,最后结合该特征分别给出了基于就地馈线自动化、智能分布式馈线自动化以及集中式馈线自动化模式的单相断线故障区段定位与隔离方法。理论分析和基于PSCAD的仿真结果表明文中的单相断线诊断方法不受中性点接地方式、功率因数、过渡电阻和断线形态的影响,同时与智能分布式和集中式馈线自动化结合使用时仅传输逻辑信号,通信量小。     

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。     

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.     

负荷测录系统在配电网单相断线故障处理中的重要应用

利用负荷测录系统所采集配电变压器低压侧三相电压数值判断配电网断线故障情况,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。发生单相断线故障时,借助负荷测录系统,通过对比分析馈线关键位置处的配电变压器低压侧三相电压数值即可判定单相断线故障的发生地点。以上信息可帮助调度人员快速处理单相断线事故,缩短故障修复时间,减少运行人员工作量。借助负荷测录系统对发生在松江电网的一起单相断线故障进行处理,通过对处理过程的分析可以看出负荷测录系统在配电网单相断线故障处理中的重要应用和巨大潜力。     

基于零序导纳的消弧线圈接地系统馈线单相断线故障保护方法

配电网规模逐渐扩大且运行环境复杂多变,消弧线圈接地系统的单相断线故障愈发频繁,由于消弧线圈的补偿作用,发生断线故障时的电气量较弱,难以监测故障构建保护方案。针对消弧线圈系统馈线发生单相断线故障,提出了一种基于零序导纳的消弧线圈接地系统馈线单相断故障保护方法。首先分析线路首端零序电流和母线零序电压的特征,利用零序电流与零序电压之比得到零序导纳,指出非故障线路零序导纳相位在第一象限,而故障线路零序导纳相位在第二象限或第三象限。然后对消弧线圈过补偿情况的故障线路零序导纳进行改进,用线路零序导纳相位乘以对应的符号系数,扩大了故障线路与非故障线路零序导纳相位对的差异,基于零序导纳的相位特性建立了故障保护判据。最后通过PSCAD/EMTDC仿真,结果验证了所提方法的可靠性。     

基于相电流特征的配电网单相断线区段定位新方法

由于雷击等原因,配电网单相断线故障时有发生。为了避免断线故障导致电机损坏等事故,文章基于相电流特征提出了一种断线故障区段定位新方法。首先利用序网络分析了配电网发生断线故障后的相电压、电流特征,然后根据相电压特征构造了启动判据和故障选相判据,根据相电流相关系数构造了区段定位识别判据。所提出的方法具有灵敏度高、通信量小的优点,PSCAD仿真验证了该方法的有效性。     

基于故障相接地的配电网单相接地故障自动处理

针对中性点非有效接地配电网单相接地故障处理难题,提出一种基于故障相接地的配电网单相接地故障自动处理方案。自动化系统由变电站内的故障相接地熄弧选线装置和配置于馈线开关的故障相接地启动保护装置构成。通过采用故障相接地手段实现单相接地故障的可靠熄弧,利用故障相接地断开前后的零序电压和零序电流变化特征实现永久性单相接地故障选线、选段、隔离和健全区域供电恢复。通过对故障相接地断开前后系统零序电压和零序电流的变化规律分析,构造了基于故障相接地断开前后基波零序电流比值的单相接地选线和选段判据。讨论了单相接地故障处理启动判据、故障相接地断开时刻感知、故障相接地断开前中性点中电阻投入必要性等关键技术问题。结合实例对所提出的单相接地故障处理过程进行了说明,并开展了实验验证,结果表明了所提出方法的可行性和有效性。     

基于零序电压幅值差的配电网断线识别与隔离

由于配电网断线故障没有及时处理而造成的过电压、人畜伤亡、旋转电机损坏等事故时有发生。针对这一问题,首先分析了配电网发生断线后零序电压的分布特征,指出由于纵向断线造成系统的不平衡且电压不连续,断口两侧零序电压幅值差别较大。基于此特征,提出了基于零序电压幅值差的断线故障识别方法,并给出了基于配电网自动化系统的智能分布式和集中式两种故障处理模式。PSCAD仿真表明,所述方法在各种断线形态下都可以可靠定位,具有不受中性点接地方式、过渡电阻、负荷大小影响的特点,但依赖于通信。     

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。     

逆变型分布式电源接入配电网单相断线故障零序电压分析

随着绝缘导线的大量应用,配电网发生断线故障概率增加.针对逆变类分布式电源(Inverter Interfaced Distributed Generation,ⅡDG)对传统断线故障特性产生影响这一问题,分析并仿真验证了IIDG接入配电网发生断线故障时的故障特征.首先,建立了含ⅡDG配电网故障模型,推导得出单相断线不接...     

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...     

基于零序电流-电压微分特性的小电阻接地系统单相接地故障保护原理

中性点经小电阻接地的系统适用于电缆居多的配电网,然而由于配网馈线所处环境复杂,造成了现有的基于零序电流阶段式的保护方案无法满足单相高阻接地故障快速、灵敏地检测需求.针对此现象,文中通过分析故障线路和非故障线路零序电流-零序电压的关系,寻求两者不同的故障特征,由此提出一种基于线路零序电流与母线零序电压微分值波形相似度的保...     

配电网单相接地故障的仿真分析

为了提取配电网单相接地故障选线和故障测距的暂态故障特征量,基于Matlab的Simulink仿真环境,搭建了小电流接地系统的配电网络仿真模型并综合考虑不同短路时刻、不同接地电弧电阻、不同故障距离和线路长度等多个因素,对配电网小电流接地系统的单相接地故障进行了大量仿真。在配电网单相接地短路故障后的第1个工频周波(0～0.02s)内故障线路的零序电流包络线的变化速度比非故障线路变化缓慢,包络面积大,但与非故障线路首半波极性相反。仿真分析表明此暂态特性不受短路时刻、电弧电阻、故障距离和消弧线圈被偿度的影响,为单相接地故障选线和故障测距的研究提供了理论依据。     

微网混合式孤岛检测及运行模式切换研究

孤岛运行是微网稳定控制的核心内容,而非计划孤岛检测是微网在故障解列时转入稳定孤岛运行的前提条件。提出一种基于电压-相角下垂控制的混合式孤岛检测方法。结合被动式的过/欠频、过/欠压检测法和基于正反馈的主动式孤岛检测法,实时感知非计划孤岛。通过负荷调度,快速实现网内功率平衡,保证网内负荷的供电连续性。在Matlab/Simulink中搭建微网系统模型,通过多复杂工况对所提方法进行仿真验证。