基于面积差法的小电阻接地配电网系统单相故障选线研究

针对小电阻接地配电网系统单相故障频发,易影响系统安全稳定运行的问题,提出了一种基于零序电流面积差法的选线方式。首先通过分析零序电流的故障特征,得出在故障线路与非故障线路上零序电流变化方向相反;其次利用零序电流方向相反的特征,构造了线路两两对比的面积差法,并经归一化处理得到了故障选线矩阵;最后利用MATLAB/Simulink搭建10 kV小电阻接地配电网系统进行仿真验证,结果表明该方法能够准确选线,且具有一定的抗过渡电阻能力。

配电网小电流接地系统单相故障定位方法研究

我国35kV及以下的电网多数采用中性点不接地方式,少数采用经高电阻接地方式,均属于小电流接地系统。中性点不接地电网发生单相接地故障时,会对设备的绝缘性能产生影响,引起相间短路等故障。本文对小电流接地单相故障定位和故障隔离方法进行研究,可以有效缩小停电范围,缩短停电时间,提升故障诊断效率,为配电网可靠运行提供技术保障。

交流单相故障对高压直流输电换相失败的影响

研究了直流输电换相失败的原因及其受交流系统单相接地短路影响的特点 ,提出了分析该影响的新方法 ,并针对天广直流输电系统 。

基于准测距结果的输电线单相故障性质识别

提出利用单相故障恢复电压阶段输电线路两端电气量进行故障测距,确定故障点位置,从而通过故障点电压幅值进行故障性质识别。指出由于断开相恢复电压较低,测量会存在误差,导致测距也会有误差,因此对此测距称为准测距。利用准测距结果可准确判断故障性质。针对工程应用,提出了该方案的工程算法,计算分析结果证明算法精度能够满足工程应用的要求。该判据性能基本不受负荷电流、故障接地电阻、故障位置的影响,但由于需利用线路两端电气量,其可靠性依赖于线路的通信系统。理论分析与仿真实验验证了了所得结论的正确性。

考虑换相失败影响的交流线路单相故障性质判据

逆变侧交流线路电流幅值受直流换相失败影响在单相跳闸后出现短时波动,该波动范围会随着直流换相失败次数增加而增大,造成基于恢复电压幅值的传统单相故障性质判据发生误判。针对这一问题,首先搭建输电线路故障相等值模型,评估直流换相失败对健全相电压的影响,推导出不同故障性质下恢复电压阶段断开相电压时域表达式;其次根据断开相时域电压波形的差异性进行积分计算,提出基于时域电压积分的单相故障性质识别判据;最后利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建模型对所提判据进行验证。结果表明,文中所提方法的耐过渡电阻能力良好,具有一定的抗直流干扰能力,所提判据在直流换相失败条件下依然能够可靠判别故障性质。

交流系统单相故障对高压直流的影响分析

为分析交直流混合输电系统的运行特性，提高交直流混合输电系统的运行管理水平，文章分析了天生桥地区交直流混合输电系统的运行状况和特点，从天广直流工程换流器的典型运行特性，分析交流系统单相故障对直流输电系统的运行特性影响，对故障时的交直流输电系统保护动作情况和直流系统运行特性做了初步评价，提出直流输电具有较好的稳定运行特性，提出应进一步思考换流站附近地区电网结构、交直流系统保护配合、避免交流故障对直流系统稳定影响等几个问题。

计及直流短路特性的单相故障换相失败免疫指标

对电力系统最常见的单相故障,提出单相故障本地换相失败免疫指标和多馈入系统的换相失败免疫指标。在计算接地阻抗和短路电压的关系时,针对阻抗法未考虑直流系统短路特性的不足进行分析,提出基于交直流潮流的多馈入系统短路电压计算方法,以更加精确地得到临界阻抗。基于CIGRE-benchmark模型构建了三馈入系统,通过时域仿真结果、阻抗法计算结果和文中结果的对比,证明了所提算法的有效性和先进性。

消弧线圈接地系统单相故障选线的研究

在对中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障后电流、电压变化进行仔细分析的基础上,考虑实际工程应用的特点,提出将暂态选线和稳态选线相结合的综合选线方案,实验证明是有效的。

SS1型机车劈相机走单相故障的改进措施

SS3型机车在合主断路器QD时,若劈相机按键开关没有断开,劈相机接触器1PXC、2PXC还在吸合位,将造成380V电压直接送入劈相机电动相而发生走单相故障。文章提出了在主断合闸电路中增加一个劈相机中间继电器PXZJ反联锁的改进措施。

基于特征暂态零模电流偏态系数的有源配电网单相故障定位方法

含分布式电源的配电网是新型电力系统的重要组成部分,但分布式电源接入导致配电网的故障形态变得复杂,特别是使得中性点经消弧线圈接地的配电网单相故障特征进一步被弱化,配电网单相故障定位变得愈加困难。现有方法存在灵敏度不足或特征量提取与处理困难的问题,通过解析有源配电网单相故障暂态过程中零模电流的分布特点,发现故障点上游和非故障区段的暂态零模电流始终呈振荡衰减且极性相反的特征。进而引入偏态系数刻画暂态零模电流的振荡衰减特征,构造了基于特征暂态零模电流偏态系数的单相故障定位判据,并提出了有源配电网单相故障区段的灵敏定位方法。理论分析和仿真结果表明,该方法在显著降低故障特征量提取及处理难度的基础上,仍能可靠实现有源配电网单相故障区段定位,具有整定计算简单和抗通信干扰能力强等优点,为新一代配电网单相故障快速定位提供理论依据。

小电流接地系统单相故障选线的一种新方法

提出一种比较各条线路的暂态零序电流高频分量进行故障选线的新方法。应用在时频空间具有良好聚焦特性的小波包,以适当频带宽度,对故障后暂态量进行分解,利用故障电流的3次谐波进行分析。仿真结果表明,该选线方法故障特征明显,可以准确地实现单相故障选线。

基于零序电流突变量的配电网单相故障带电定位判据

谐振接地配电网发生单相接地短路故障时,可以继续运行1～2h,如果在此期间可以排除故障,将可实现配电网的持续性供电。针对谐振接地配电网单相接地故障,通过分析变电站出线端的线路分支故障、非出线端线路分支故障以及故障点前后的零序电流特征,提出一种利用零序电流突变量进行带电故障定位的判据,利用此判据可以很好地解决谐振接地配电网单相接地故障带电定位的难题。通过ATP仿真,验证了该判据的正确性和有效性。

基于零序补偿导纳的小电流接地系统单相故障保护新方法

在深入分析零序导纳选线算法的基础上,提出基于零序补偿导纳的小电流接地系统单相接地保护新方法。该方法有效地利用了电网中的已知参数,通过补偿的实施,将故障线和健全线原本很小的区分裕度进行了有效的放大,以方便整定。结合工程实际的考虑,将电纳误差和补偿导纳角综合为一种小电流接地系统单相故障保护新算法。ATP仿真证明:该方法对线路故障有很好的分辨能力,而且对系统运行方式、故障方式、过渡电阻等因素的变化具有较高的鲁棒性, 在较大程度上提高了选线的正确率。

Duffing振子信号检测方法用于配电网单相故障接地保护

Duffing振子信号检测技术利用混沌系统的分岔特性来检测外界信号,将待测信号作为Duffing方程周期策动力的摄动,利用初值敏感性可以获得很高的测量灵敏度和良好的抗噪性能。基于Duffing振子信号检测技术提出一种新型的单相接地故障选线方法。故障后故障线路和非故障线路零序电流将使Duffing振子系统分别处于大周期或混沌状态,据此可以选出故障线路,从而将选线问题转化为待测故障信号从无到有的敏感检测问题,简化了选线过程,抗噪性能好,提高了接地保护的灵敏度。文中给出了该方法的具体实现步骤。采用虚拟仪器技术,开发了基于混沌选线方法的小电流接地系统单相接地故障选线仪。实验室物理模拟实验和现场录波数据分析结果证明了该方法的可行性和有效性。

配电网单相故障多频带奇异量选线方法

采用3次B样条小波包提取各线路故障奇异量模极值,根据模极值能量分布最大原则,提出各线路特征频带的选取方法。当各线路特征频带一致时,以各线路零序电流模极值的幅值关系、相位关系构造选线判据;当各线路特征频带不一致时,分别在各线路的特征频带上构建各线路零序电流模极值的大小和极性关系矩阵,构造选线判据。解决了现有故障奇异量选线方法中因频带选择不合适而造成的误判问题。通过2组现场实录故障算例验证了选线判据的有效性和实用性。

基于金属护层模型参数辨识的电缆单相故障单端测距方法

电缆大部分故障均与金属护层相关,仅考虑缆芯电气结构参数的模型无法实现护层相关的故障测距。为解决配电网电缆单相故障测距困难的问题,提出了基于金属护层模型参数辨识的电缆单相故障单端测距方法。以配电网单相故障零模等效网络作为辨识模型,将故障距离、过渡电阻、对地电容作为模型的未知参数,利用电缆单相接地故障后缆芯和护层中的暂态信息并结合故障状态网络和零模等效模型,建立时域测距方程作为参数辨识目标函数,用最小二乘算法进行最优参数求解,得到故障距离。ATP-EMTP仿真结果验证了所提方法的有效性,且测距精度高。

带并联电抗器的超高压输电线路单相故障识别

超高压输电线路发生瞬时性故障时,伴随着二次电弧拉伸故障相电压幅值逐渐上升;永久性故障时,故障相电压在断路器跳闸后幅值迅速下降并最终保持在一恒定值。为分析瞬时故障时电弧特性,利用ATP/EMTP建立一、二次电弧模型。根据故障相电压幅值变化趋势,计算故障相电压包络的差分在固定时间窗内的能量值,得出永久性故障与瞬时性故障时,能量值表现出明显的差异。因此提出以故障相电压包络的差分在连续时间窗内的能量值与首次时间窗内的能量比的均值作为故障性质识别的判据。大量仿真验证了该判据准确可靠,适用于带并联电抗器的超高压输电线路。

小电流接地系统单相故障在Matlab中的仿真分析

短路故障是电力系统发生故障的主要原因,通常采用小电流接地的方式来应对线路过电压现象。利用Matlab/simulink仿真平台构建小电流接地系统进行建模与仿真,能直观形象地显示出小电流接地系统特点、优越性以及故障特征。通过零序电流法可快速找出故障线路,并通过三相电流或三相电压波形快速分析出故障相。

小电流接地系统单相故障的改进小扰动选线法

由于电缆线路及架空电缆混合线路不断增多,基于小扰动原理的消弧线圈选线装置在故障后无法选线的情况时有发生。为解决这一问题,提出一种改进的小扰动选线法,在消弧装置选线失败的情况下,切换系统接地方式,通过线路的零序、过流等保护功能切除线路永久性故障,从而保证电网的安全稳定运行。仿真结果表明,改进后的小扰动选线装置具有更高的选线率,对不同的10 kV出线形式具有更好的适应性,可提高电网的安全稳定运行水平。