矿山供电系统单相接地故障区段定位方法

中性点非有效接地的矿山高压供电系统发生单相接地故障后,故障暂态过程交叉干扰严重,故障信号呈现出很强的非线性、非平稳性、高时变性和复杂性,故障定位难度很大。针对此难题,提出了一种基于分布散度的故障区段定位方法。首先,通过等效电路分析了故障特性,研究并采用Choi-Williams分布(Choi-Williams Distribution,CWD)时频能量谱克服故障信号中多频率成分交叉干扰。然后,采用改进KL散度表征故障区段上下游信号时频分布差异,处理上下游信号CWD时频能量谱中重叠部分,消除故障区段上下游信号相似成分的不利影响。在此基础上,借助零序电流信号CWD-KL散度构建了故障定位判据。最后,仿真测试与对比分析验证了所提方法的有效性与优越性。

新能源系统中性点设备的选型计算分析

阐述选择电力网中性点接地方式是一个综合性问题。分析单相接地电容电流计算、中性点设备选型计算。尽管接地故障电流选择1 300A,但测算得出跨步电压和接触电压能满足规程规范要求。

不接地系统异名相两点接地故障工频电气量及其对选线的影响分析

中性点不接地系统异名相两点接地且至少一个故障点过渡电阻较大时,故障电流较小出线保护不能直接切除,仍需依赖接地故障选线装置实现保护。根据故障边界条件建立不接地系统异名相两点接地故障复合序网,利用节点阻抗矩阵分别推导出两个接地点故障电流、系统零序电压等工频电气量随两个接地点过渡电阻的变化规律,并进一步分析了其对现有选线技术的影响。结果表明,异名相两点高阻接地时工频电气量总体特征与传统小电流接地故障特征相近,零序电压一般介于两个故障点单独接地时的零序电压之间,其中两个故障线路出口的零序电流既不符合故障线路特征也不符合健全线路特征,已有稳态选线原理并不完全适用。最后,利用数字仿真和现场数据验证了理论分析的正确性。

基于过电压衰减比的柔性接地控制参数设计方法

为实现柔性接地装置对中性点电压的准确控制,提出过电压衰减比的概念,并以配电网不接地系统为例提出了控制系统设计方法。首先,分析了不接地系统的中性点过电压产生机理,建立了柔性接地装置接入配电网的等效模型。其次,给出了双闭环控制系统的框图并推导出双闭环控制下的零序输出电压表达式,在此基础上提出了过电压衰减比的概念。文中以双比例控制器为例,提出了基于过电压衰减比指标的控制系统参数设计方法,通过内、外环参数解耦设计,实现了衰减比和系统稳定性的独立控制。最后,搭建了10k V配电网不接地系统仿真模型和低压实验回路,验证了所提设计方法有效性。

10/0.4 kV变电所接地做法简析

随着城市规模的快速扩增,电力设施建设也取得迅猛发展,10/0.4 kV变电所数量急剧增加。随着变电所的广泛投用,因变电所接地设置不合理引起的触电、电气火灾事故时有发生,因此变电所接地设置必须引起广大业内技术人员的重视。现阶段变电所中性点接地点的设置存在较多的争议,本文在尽量确保正常工作电流和故障电流路径唯一且最短捷的原则下,针对单电源、多电源情况分别讨论分析,通过电流路径分析方法,简单分析10/0.4 kV变电所接地的做法,可为设计人员在变电所接地设计中提供参考。

谐振接地系统两点间同相接地故障分析

本文详细分析了中性点经过消弧线圈接地系统中同一相位不同两点发生接地故障的情况,包括发生该故障时故障电流的流向路径,及其等值电路和计算公式。同时,利用MATLAB中可视化仿真工具(Simulink)实现了中性点经消弧线圈接地系统的配电网的动态系统建模,根据短路发生的不同时刻和不同的接地电阻等多种情况,对中性点经消弧线圈接地系统的同相位发生不同两点接地故障进行了仿真。该分析对故障选线以及整定计算工作有一定的参考意义。

室外路灯辅助等电位联结必要性的探讨

从供电低压侧发生接地故障、10 kV电源端中性点不接地、小电阻接地以及10 kV负荷侧发生接地故障等方面,结合TN/TT系统分析上述接地故障时对路灯安全危害,论证路灯设置辅助等电位联结的必要性。

TN配电系统电源侧直接接地和一点接地探讨

简单介绍接地系统不同功能导体的定义和作用,重点介绍单电源TN配电系统电源侧接地、多电源TN配电系统电源侧直接接地和一点接地、变电所和柴油发电机房毗邻和远离情况下多电源TN配电系统电源侧直接接地和一点接地。分析杂散电流流通路径及治理杂散电流的方法,阐述PEN在低压柜内无须包以绝缘。

基于暂态分量遗传算法的小电流接地故障定位方法

对于小电流接地系统单相接地故障定位问题,目前用于主站的定位方法较简单,不适用于结构复杂的配电网,且容错率较差。提出了一种基于暂态分量遗传算法的小电流接地故障定位方法,故障发生后,终端利用实时测量的暂态零序电流和零序电压的相位关系进行编码,主站收到编码后启动遗传算法搜寻故障区段并输出定位结果。该方法同样适用不接地系统和谐振接地系统,并且定位判据的获得比较简单,各终端之间不需要GPS对时,另外还具有一定的容错性。通过现场实际验证,证明了该定位方法的可行性。

66kV配电网中性点经电阻接地的研究

66kV配电系统采用传统中性点接地方式时存在不足,文章提出了在某市中心66kV配电系统采用中性点经电阻接地的方式,并综合考虑过电压、继电保护、通信干扰等因素,利用Matlab仿真工具箱对采用该接线方式的配电系统进行了仿真分析,确定了中性点的接地电阻值,重点分析了中性点接地电阻值对弧光接地过电压的影响。结果表明,采用上述接地方式能有效抑制弧光接地过电压、保证继电保护装置的选择性、提高保护装置动作的灵敏性,具有一定的理论意义和工程实用价值。

小电流接地系统单相断线加接地故障的分析

在6～35kV的中低压配电系统中,单相断线加接地的复杂故障情况时有发生。以负载侧接降压变压器为例,分接地点在断口的电源侧和负载侧两种情况,对这种复杂故障进行了分析,导出了系统各点处电压电流的计算公式,绘出了电压的相量图,得出了一些重要的结论。利用静态模拟线路进行了模拟实验,验证了分析结果的正确性。

模糊神经网络在小电流接地系统选线中的应用

用模糊神经网络理论重点改进了小电流接地选线原理中传统的“零序电流比幅”、“零序有功分量比幅”、“能量法”等方法 ,用仿真结果代入算法公式计算出样本 ,将其送入模糊极大—极小神经网络进行训练。训练结果表明 ,提出的方法对中性点非直接接地系统发生的单相直接接地和经过渡电阻接地故障都可正确选线 ,且判别依据不受系统结构和运行方式变化的影响 ,选线的正确度和可靠性均有明显的提高。

共用接地极对云广与贵广Ⅱ回直流系统的影响

为节省占地面积和工程造价,利用南方电网技术研究中心现有的两系统PSCAD/EMTDC模型建模分析了共用接地极对直流输电系统运行的影响。根据直流系统中性点电压抬升分析共用接地极对直流系统稳态运行的影响;对比计算两系统共用接地极和单独接地极工况,分析了共用接地极对直流系统过电压、控制以及保护系统等各方面的影响;还分析了直流系统单极大地回路运行时,共用接地极上的入地直流对换流站变压器中性点电流的影响。

输电线路地线对流入变压器中性点直流电流的影响

交流变压器中性点流入直流电流会导致变压器偏磁等一系列不良后果。基于特定模型,使用场路耦合的方法研究了500kV直流输电线路以大地为回路运行时与变电站相连的输电线路地线上流过的直流电流对流过变压器中性点的总直流电流的影响。研究发现,线路地线对流入变压器中性点的直流电流影响很小,因此在进一步研究流入交流变电站变压器中性点的直流电流时可以忽略线路地线,从而可简化分析模型。

中性点非有效接地系统单相接地选线技术分析

中国的6kV～66kV配电网广泛采用中性点非有效接地方式,而中性点非有效接地系统单相接地故障选线问题长期以来没有得到很好的解决。针对这一现状完整地归纳了现有的各种选线技术,在阐述选线原理的同时分析了它们的适用条件,并结合现场故障录波数据分析各种选线技术的实际应用效果。分析结果表明,利用故障零序稳态信号进行连续选线的效果要优于其他方法。为了提高选线准确性,提出应充分发挥选线技术之间的互补性,将多种选线技术进行智能化融合。在此基础上,提出选线装置应进一步向准确故障定位的方向发展。

基于负序电流的配电网单相接地故障选线方法的研究

利用故障后系统中的负序电流进行单相接地故障选线的方法相对于基于故障后零序电流的选线方法有其优越性。提出用微分和积分移相提取负序电流,比较用移点法、微分法、积分法移相提取负序电流的优缺点,并利用提取得到的负序电流实时曲线进行故障选线。利用实时曲线故障后波形与故障前波形对应相减可以减小不平衡电流的影响,利用此差值电流中的暂态分量和工频分量,可以达到选取故障线路的目的。仿真分析结果表明,该方法在系统中存在不平衡电流等情况下都能可靠选出故障线路。

基于介质击穿原理的配电线路高阻接地故障精确建模

配电线路负荷率快速增加和电缆线路的广泛应用使得配电网中性点有效接地方式得到越来越多的应用。中性点有效接地配电线路受送电走廊、自然环境等因素影响,容易发生弧光高阻接地故障;此类故障电流幅值小,保护难以检测跳闸,很少能获取到现场录波数据;而人工接地试验成本高,难以频繁使用,因此挖掘有限的试验数据,实现弧光高阻接地模型的精确建模尤为重要。文中在详细分析基于热平衡原理的电弧模型机理的基础上,指出了该类模型不完全适用于开放空间,以及弱故障电流的高阻弧光接地故障。针对以上问题,文中基于固体介质电击穿原理,提出并建立了配电线路高阻接地故障点非线性电阻模型,理论分析及现场试验数据验证了模型的准确性;为后续的高阻接地故障检测算法研究奠定了理论基础。

谐振接地系统单相接地故障区段定位方法

针对配电网因分支多、接地故障电阻大导致的单相接地故障定位问题,提出一种针对谐振接地系统的单相接地故障区段带电定位方法。该方法在故障发生后调节消弧线圈的补偿电流,利用调节前后线路上多个馈线终端单元(FTU)测量到的零序电流变化量信息确定故障区段。提出了单相经过渡电阻接地时,将零序电流按零序电压进行折算的方法,从而解决了调节消弧线圈后零序电压发生变化的问题。现场试验对该方法进行了验证,表明该方法能够满足实用要求。

110 kV电阻接地系统零序方向电流保护的整定研究

中性点经合适阻值的电阻接地,能有效抑制单相接地故障造成的负荷侧电压暂降,明显提高供电质量。但中性点电阻的接入改变了系统的零序阻抗,导致零序电流、电压的大小和分布以及它们之间的相位差与中性点直接接地系统有很大的不同。通过对其零序电流电压特点的分析,推导出110 k V中性点经电阻接地系统零序电流保护的整定计算方法,修正了中性点经电阻接地系统零序方向元件的动作条件。据此对一个改造的110 k V系统进行了整定计算,并通过现场试验和试运行证明了其正确性。

基于数字化变电站的小电流接地故障选线实现方案

结合IEC 61850协议特征、数字化变电站的通信特点及小电流接地故障选线的特殊要求,提出了基于数字化变电站的小电流接地故障选线实现方案。重点分析了对选线正确性影响最大的3个关键因素,即在合成零序电流过程中电子式互感器的精度问题、多个合并单元的同步采样控制问题、通信模式问题。针对电子式互感器的特点,提出在数字化变电站中接地故障选线方法应以暂态量算法为主,同时提出利用通用面向对象变电站事件(GOOSE)通信技术实现跳闸功能。