高阻型单相接地故障信号的暂态分量影响因素研究

高阻型单相接地故障信号的暂态分量,在故障过渡电阻这一主要影响因素之外,还受到以下影响因素的制约,进而影响暂态判据选线的准确度:配电网发生故障时所运用的系统接地方式、故障发生时的相角、故障发生点距母线的距离、故障发生出线的长度等。其中系统接地方式由于为配电网系统本身的设计所导致,不受故障本身随机性的影响,因而其影响对于研究高阻型单相接地故障特征的暂态分量具有基础意义。本文利用了Matlab-Simulink仿真平台,重点针对过渡电阻阻值、中性点接地方式对高阻型单相接地故障暂态分量的影响进行了仿真分析,着重探究了过渡电阻阻值以及几种中性点非有效接地方式,在接近真实情况的三相不平衡条件下对高阻型单相接地故障暂态分量的影响。结果表明高阻型单相接地故障的过渡电阻较小、系统消弧线圈补偿度较小或中性点不接地,将影响高阻型单相接地故障信号的暂态分量并使得其强度较大、信噪比较高。

基于改进欧氏-动态时间弯曲距离的谐振接地配电网单相高阻接地故障选线方法

针对谐振接地系统发生单相高阻接地故障时单一特征量故障信息不明显,以及故障线路与非故障线路暂态零序电流存在明显差异的特点,提出一种基于改进欧式-动态弯曲距离的单相高阻接地故障选线新方法。将动态弯曲距离与欧式距离相结合,求取各线路故障2个周期后暂态零序电流波形的相似度矩阵,构建各线路波形的综合相似系数,并结合模糊C均值聚类算法,实现单相高阻接地故障选线。对于工程应用中线路参数差异造成的非故障线路暂态零序电流波形相似性低的问题,对原始波形进行预处理,以提高选线方法的可靠性。通过大量仿真,验证选线方法对单相高阻接地故障和各类接地故障的有效性。在噪声干扰、采样不同步、零序电流互感器极性反接、两点高阻接地等极端情况下,选线方法具有较强的鲁棒性和容错性。

线路单相高阻接地故障保护装置动作分析

线路发生单相高阻接地故障的故障相电流较小,故障电压无明显的跌落,这为保护装置甄别故障信息带来了一定的难度。本文对实际运行中出现的一起220kV线路发生的单相高阻接地故障进行分析,提出高阻接地故障时,目前使用的保护装置在电流保护和零序电流保护的故障识别方面值得继续研究。

基于过渡电阻有功功率的单相高阻接地保护

输电线路单相高阻接地时故障特征不明显,容易造成保护拒动,对此提出基于过渡电阻有功功率的保护新原理,作为高阻故障的后备保护。首先利用接地距离元件测量阻抗、线路正序阻抗以及两端保护实测电流形成保护动作量。该动作量在区内单相高阻故障时为过渡电阻的有功功率,其值大于零,在区外各类型故障时其值等于零,二者存在明显差异。然后采用线路两端实测电压电流构造保护自适应动作门槛,可以根据故障情况自动调整输出结果,防止保护误动。在此基础上,提出基于过渡电阻有功功率保护的动作判据用于实现故障判断。理论和仿真分析表明,该保护能够准确反映单相高阻接地故障,无需数据同步,对两侧系统运行方式变化、线路非全相运行以及系统振荡的影响不敏感,具有很高的灵敏性和可靠性。

基于零序功率变化量的配电网单相高阻接地保护

针对中性点经小电阻接地系统面临单相高阻接地故障难以有效切除而存在较大安全隐患的问题,提出一种基于零序功率变化量的小电阻接地系统单相高阻接地保护方法。首先分析了中性点经小电阻接地配电网正常运行和单相高阻接地故障下的零序电流分布特征,在此基础上,构造了馈线零序功率作为配电网单相接地故障判别的特征量;然后利用非故障馈线零序功率变化量小而故障馈线零序功率变化量反映过渡电阻有功功率的特点,提出基于零序功率变化量的配电网单相接地保护原理及其整定方法。理论和仿真分析表明,该保护原理仅利用单端信息即可准确反映较高过渡电阻,受线路对地参数及电容电流的影响小,具有较高的可靠性和适应性。

小电阻接地系统高阻接地故障反时限零序过电流保护

目前小电阻接地系统接地保护主要采用零序过电流保护,其保护动作值较高,但发生高阻接地故障时保护装置容易拒动。结合反时限过电流保护的特点,在分析小电阻接地系统单相高阻接地故障零序电流分布特征以及零序电压与零序电流关系的基础上,提出了一种新型的反时限零序过电流保护方法。通过各出线保护间的时间配合可使保护装置的启动电流定值无需躲过本线路的最大电容电流,并且通过构造修正系数来提高高阻接地故障时检测到的等效零序电流的大小,从而提高高阻接地故障保护能力,消除因电流互感器测量误差而造成的拒动问题。

考虑馈线不平衡的单相高阻接地故障特征及其影响实验研究

为分析馈线自身的不平衡对单相高阻接地故障暂态特征的影响,建立一种包含多个馈线不平衡电压源的单相接地故障等值电路,单条馈线的不平衡电压源的幅值和相位只与该条馈线的固有对地不平衡度有关,而暂态故障电流特征的显著程度与过渡电阻的大小相关。提出基于状态空间的故障过渡电阻辨识方法,利用线性回归的方法辨识得到单相接地故障电阻从故障发生时刻起,会从一个较大的值逐步降低,而影响故障暂态特征显著程度的初始电阻往往较大,这可能导致故障后的馈线暂态电流与固有电流的幅值之间无显著差异,馈线的固有不平衡将严重影响基于暂态特征进行选线的方法准确性。

基于小波包分析的谐振接地系统高阻故障选线方法

配电网谐振接地系统的高阻接地故障处理一直是一个研究重点,由于故障电流微弱、故障发生时刻不确定、受线路参数和随机因素影响等原因,一直缺乏可靠的高阻接地故障选线方法。现根据谐振接地系统单相高阻接地的故障特性,用小波包分析和能量熵相结合对故障暂态零序电流进行分析,将能量熵作为单相高阻接地故障的暂态特征量,可以定量地对复杂的暂态故障信息进行分析。分析故障零序电流暂态信号能量熵分布的规律,定义平均能量熵来统计信号能量的复杂度。提出基于平均能量熵的故障模式分类方法,将单相高阻接地故障分为低频故障、强故障2类故障类型,并且依据不同的故障类型,使用不用的算法进行故障线路的选择,最后使用仿真的数据来证明此方法的正确性和可行性。