配电网快速故障点转移熄弧方法的有效性在线辨识研究

针对中性点不接地系统快速故障点转移熄弧方法在故障相母线接地期间无法判断原故障点故障状态的问题,分析了线路重载和轻载两种情况下站内可测电气量的特征差异。当线路重载时,若原故障点故障未消除,两同相接地点间的大地支路将对负荷电流产生分流,推导叠加负荷分量的母线接地点电流表达式。利用幅值和相位偏移度是否超过所设门槛值判断原故障点状态。当线路轻载时,若原故障点故障未消除,两同相接地点使中性点不接地系统零序通路改变。利用对称分量法分别计算一点接地和两点接地时的故障线路零序电流,利用零序电流偏移度判断原故障点状态。设计了故障相母线接地期间原故障点状态辨识及动作流程,并通过ATP仿真软件对提出的方法进行了仿真验证。

基于快速短接故障相母线熄弧装置的故障区段定位方法

快速短接故障相母线熄弧装置的基本原理是在系统发生单相接地时,迅速在站内将故障相母线金属性接地以限制故障相电压,从而实现熄弧。在配置有快速短接故障相母线熄弧装置的中性点不接地系统中,考虑原故障点消除与原故障点未消除两种情况以及过渡电阻的影响,深入对比分析熄弧装置动作前后故障路径与非故障路径零序电流幅值与相位变化特征差异,结合馈线终端设备,提出利用零序电流幅值比及相位偏移辨识故障路径,实现就地快速故障区段定位,并对定位流程进行设计。利用ATP软件进行不同故障状态下的仿真,仿真结果验证了所提定位方法的正确性。

配电网弧光接地主动转移型消弧技术

我国城市中低压配电网电容电流急剧上升且消弧线圈补偿效果欠佳,单相接地故障电弧难以自熄易产生弧光接地过电压及扩大事故,探究弧光接地故障的快速有效熄弧方法是保障配网稳定安全运行的基础。首先根据主动转移型消弧技术的工作原理,建立熄弧过程的等效电路,利用叠加定理推导熄弧时故障点电流计算公式,分析其与故障点位置、接地点过渡电阻、线路负荷电流等因素的关系;然后采用Matlab/Simulink搭建10 kV小电流接地系统单相接地故障模型,其中采用控制论电弧模型模拟单相弧光接地故障;最后通过设置典型的故障点位置、故障点过渡电阻、线路负荷电流作为故障条件,分析不同故障条件及存在高次谐波分量时主动转移消弧过程中的故障点电流、故障点电压波形。分析表明:在单相高阻接地故障时,主动转移消弧技术能够将故障电流转移至站内处理,有效减小故障点电流;在低阻接地故障时,过渡电阻较小导致故障点电流分流较大时,主动转移消弧技术能够限制故障点电压在电弧重燃电压之下;并可有效减小接地故障点的高次谐波分量,从而有效熄弧。

对继电保护的原则要求

一、在高压电网中,快速切除故障是提高系统稳定的首要措施。220kV及以上电压线路如稳定特殊要求快速切除故障时,其开关动作时间(包括熄弧时间)应不大于0.06s。