电力电缆试验技术（4） 电力电缆故障探测方法

1故障分类 按电缆故障性质分类,电缆故障分为开路故障和接地故障2类。（1）开路故障：电缆缆芯的连续性受到破坏,形成断线和不完全断线。电缆相间或相对地的绝缘电阻值达到所要求的规定值,但工作电压不能传输到终端,或虽然终端有电压,但带负载能力较差,这类故障称为开路故障。（2）接地故障：电缆缆芯之间或缆芯对外皮间的绝缘破坏,形成短路接地或闪络击穿。短路接地故障分为低阻故障和高阻故障。     

不对称电网不完全接地故障零序电压轨迹及应用

小电流接地系统单相接地故障选相的传统判据是建立在电网对地参数严格对称的条件下形成的,由于电网不对称度的普遍存在,当电网发生不完全接地故障时,特别是经高阻接地时,传统判据失效。详细分析并给出电网发生不完全接地故障后的零序电压轨迹,根据零序电压变化的特征将平面坐标系分成若干扇区,每个扇区与电网参数"不平衡矢量和"相对应。研究发现,零序不平衡电压处在的扇区不同,随着过渡电导的增加,零序电压的幅值和相位变化均出现不同的特征,可根据零序电压轨迹变化的规律特征,实现单相不完全接地故障相的判别。理论及仿真分析表明,所提方法可有效解决不对称电网发生不完全接地故障相的识别。     

利用故障相人工接地转移方法切除故障点

1故障情况 小电流接地系统中发生单相完全接地时,非故障相对地电压将升高为线电压,容易引起两相或三相短路,造成事故。     

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。     

配电网单相接地故障类型及程度的判据

分析配电网单相接地故障的类型,得出根据电压变化确定故障相的方法,提出故障程度的判据并给出判断公式。运用此判据可以判断接地故障程度和接地故障类型。     

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。     

基于柔性调控零序电压的配电网高阻接地及 单相断线故障的选相方法

为提高配电网故障选相的精确性与灵敏度,针对高阻接地故障及单相断线故障,提出利用测算的偏转角进行故障选相的方法。首先,分析了高阻接地和断线故障选相失败的原因。然后,根据测量的对地参数来判别发生了高阻故障还是断线故障。最后,提出了基于柔性调控零序电压的选相方法,即:向配电网中性点注入零序电流,调控零序电压相角分别为配电网三相相电压相角,通过注入零序电流及返回零序电压测算故障偏转角,结合判据即可实现故障选相。PSCAD仿真结果表明,该方法可快速准确地选出20 k?的单相高阻接地故障相及线路末端断线故障相,且不受故障位置、故障类型、配电网中性点接地方式等因素的影响。     

配电网接地故障相主动降压消弧成套装置及其现场试验

中性点非有效接地配电网易发生间歇性弧光接地故障,产生过电压,危及人身设备安全,甚至引发电缆通道火灾。针对该问题,提出了接地故障相主动降压消弧控制原理与技术,研发了成套装置,通过灵活调控零序电压,控制故障点电压低于故障电弧重燃电压,强迫故障电弧自行熄灭,实现间歇性弧光接地故障的不停电消除,且有效抑制过电压。通过大量实验室测试、实际变电站实测与运行,验证了接地故障相主动降压消弧技术的正确性和可行性。     

考虑系统不对称的小电流接地故障相识别

针对存在不对称情况的不接地系统与谐振接地系统,分析了接地故障前、后三相电压幅值的变化规律,提出可适应系统不对称的接地相识别方法:故障后若只有一相电压幅值相较于故障前降低,则此相为故障相;若有两相电压幅值降低,则中性点不接地系统中电压幅值升高相的滞后相为故障相,谐振接地系统过补偿状态下电压幅值升高相的超前相为故障相。所提方法简单实用,只需接地故障前、后三相电压幅值信息即可准确识别不对称状态下的接地故障相,且不受电压互感器测量误差的影响,在过渡电阻较大时也可准确识别故障相。数字仿真验证了理论分析和所提方法的正确性。     

基于电压突变量信息值的接地故障选相方法

为解决主动干预熄弧装置选相误判问题,研究了接地故障电压特征,针对不同接地电阻,分析故障前后电压量变化状况,计算电压突变量信息值形成选相序列,构建选相判别专家库,提出基于电压突变量信息值的接地故障选相方法,同时,根据合闸前后系统各线路零序有功分量变化特征实现装置选相校核,确保装置动作正确。该方法不受接地电阻大小影响,对各种接地故障具有较强适应性。利用Matlab进行建模和仿真,仿真结果验证了该方法的有效性。     

配电网故障指示器中电压测量的研究

配网故障指示器中电压的准确测量是故障识别的重要依据之一。仿真分析了配网不同接地方式下各种接地故障的电压特征,故障相或非故障相的电压变化特征可作为故障指示器故障识别的判据之一。设计了一种基于故障指示器机械结构,利用耦合电容分压的电压传感器,分析了配网线路对地架设高度不同及温度变化对电压传感器测量结果的影响。样机测试结果表明传感器在测量范围内的线性误差在±3. 8%之内,其作为电压变化特征的识别准确度足够。     

配电网单相接地故障快速选相方法研究

配电网单相接地故障传统判相方法需要考虑相序和电压大小来判别故障相,但高阻接地故障时相角测量较为困难,因此故障相判断难度很大.通过分析小电流接地系统发生单相接地故障时各相电压以及中性点电压随故障电阻变化的关系,提出单相接地故障时仅根据中性点电压大小以及相电压大小直接判断故障相的简化方法.最后通过PSCAD/EMTDC搭建...     

耐克森公司——适于中国市场的中压电缆附件

在中国．配电网的额定电压一般为10kV和35kV。其三相网络的星点（中性点）大部分采用不接地的运行方式（中性点与地面绝缘）．允许在出现单相接地故障的情况下．其他两个非故障相继续运行。故障相可以停止工作4h进行维修。在此期间．短路电流很低．而非故障相电压则上升为√3倍相电压。     

一种电压互感器开口三角形错误接线的故障分析

1故障现象 我厂新投运某110／35／10kV变电站。在正常运行时,10kV两段电压互感器（PT）运行均正常。后发生了一起接地故障,造成10kVII段A相PT烧毁。经维修人员现场检查,认为可能是其质量差、10kV谐振过电压造成烧毁,并更换了A相PT。     

电容器组的单相接地保护

1电容器组单相接地故障的危害 在中性点不接地系统中发生单相金属接地将引起健全相的电压升高到线电压,流过故障点的电流为电容电流。经验表明,在3～10kV电网的电容电流超过30A、35kV及以上电网的电容电流超过10A时,接地电弧不易自行熄灭,常形成熄灭和重燃交替的间歇性电弧。因而导致电压的强烈振荡,使故障相、非故障相和中性点都产生过电压。     

混压同塔四回线跨电压不接地故障下的距离保护适应性分析

混压同塔多回线输电方式因其具有传输容量大、占用土地资源少等优势,在国内外得以较多应用。两个不同电压等级线路间的跨电压故障是混压同塔输电方式下的一种常见故障形式,已有文献开展了跨电压接地故障对距离保护的影响研究。但对于跨电压不接地故障,因其分析更为复杂,尚未见相关研究。以跨电压不接地故障为研究对象,分析了其对接地距离保护和相间距离保护的影响。基于复合序网的混压同塔多回线跨电压故障分析方法,计算分析了跨电压不接地故障时测量阻抗的变化规律,得出其大小与故障点位置和两不同电压系统特殊相电源相角差有关的结论,并进一步指出其与接地故障下的测量阻抗区别及其原因。同时对非完全故障相的相间距离保护的动作情况进行了讨论,指出其存在误动的可能性。最后,在PSCAD中构建了500 kV/220 kV混压同塔四回输电线路模型,通过大量仿真实验,验证了理论分析的正确性。     

不依赖注入式原理的定子单相接地故障定位方法

提出了一种发电机中性点经配电变压器高阻接地的发电机定子单相接地故障定位方法,为故障排查提供定性参考.根据定子单相接地故障后三相机端对地电压的特点,判断出故障相别.将机端三相电压均以故障相电动势表示,通过比较三相电压的平方差,即可求得定子接地故障过渡电阻值和接地故障位置.该方法不依赖于注入式定子接地保护,简单易行,可广泛推广应用.现场录波数据验证了该方法的正确性.     

基于注入法的接地相辨识

传统的接地相判别方法是在忽略电网不对称的前提下进行判别的,当发生在一定范围内的高阻接地故障时,传统判据失效。针对这一局限性,提出了一种基于注入法的新型接地相判别方法,当电网发生单相接地故障时,向电网注入某一电流,用来消除电网不对称度,使电网中性点电压仅为由故障相引起的中性点位移电压,通过分析注入电流后的中性点电压的相位角,得出中性点电压相位角随过渡电阻的变化范围,可知不同相发生接地故障时中性点电压相位角随过渡电阻的变化范围也不相同。因此,可利用注入电流后的中性点电压的相位角的变化范围来实现故障相的辨识,尤其是高阻接地相判别,其可行性得到了仿真的验证。     

基于零序电压调控的故障选线选相新方法

为解决配网高阻接地故障选线与选相准确率较低的问题,提出了一种基于零序电压调控的接地故障选线与选相新方法。通过分析零序电压调控前后各馈线零序电流的相角特征,根据健全线路与故障线路零序电流前后相角差值的绝对值存在明显区别选取故障线路。在完成故障馈线辨识的基础上,利用零序电压调控前后故障线路的零序电流完成故障选相函数的相角值计算,故障选相函数值较小者所对应的相别即为故障相。仿真分析表明,所提方法不仅将选线与选相方法有效结合,而且调节系数灵活多变,适用于不同运行方式下的低、高阻接地故障。     

带并联电抗器同杆双回线自适应重合闸方案

提出了一种针对带并联电抗器的同杆双回线的自适应重合闸方案。针对接地故障类型,利用故障相恢复电压的积分值进行故障性质的判断;针对跨线不接地故障类型,利用不同回线故障相恢复电压差的积分值进行故障性质的判断;针对同杆双回线的所有故障类型,根据按相顺序重合闸原则进行重合闸操作。大量的动模实验结果表明,该方案能够准确识别各类接地与跨线不接地永久性故障,缩短了瞬时性故障时的重合闸时间,提高了系统的安全稳定水平,并且在不同电力系统运行状况和不同故障类型下重合闸装置均能正确动作,满足相关的技术要求。