10 kV中性点接地方式由消弧线圈变为小电阻的改造方法及常见问题探讨

随着城市电网的发展,电缆在10 kV配网中的比重不断增加,消弧线圈接地方式的各种弊端不断凸显,小电阻接地方式的优势则越发明显。介绍了10 kV城市配电网中性点接地方式由消弧线圈改造为小电阻的总体思路及流程,并对小电阻接地方式存在的一系列问题进行了探讨。

基于零序导纳的消弧线圈接地系统馈线单相断线故障保护方法

配电网规模逐渐扩大且运行环境复杂多变,消弧线圈接地系统的单相断线故障愈发频繁,由于消弧线圈的补偿作用,发生断线故障时的电气量较弱,难以监测故障构建保护方案。针对消弧线圈系统馈线发生单相断线故障,提出了一种基于零序导纳的消弧线圈接地系统馈线单相断故障保护方法。首先分析线路首端零序电流和母线零序电压的特征,利用零序电流与零序电压之比得到零序导纳,指出非故障线路零序导纳相位在第一象限,而故障线路零序导纳相位在第二象限或第三象限。然后对消弧线圈过补偿情况的故障线路零序导纳进行改进,用线路零序导纳相位乘以对应的符号系数,扩大了故障线路与非故障线路零序导纳相位对的差异,基于零序导纳的相位特性建立了故障保护判据。最后通过PSCAD/EMTDC仿真,结果验证了所提方法的可靠性。

基于证据理论和信息熵的消弧线圈接地电网融合选线方法

提出一种消弧线圈接地电网单相接地故障融合选线方法。该方法综合运用首半波、有功分量和暂态量故障特征,采用证据理论和信息熵实现融合选线。构造了定量反映线路似为故障线路程度的故障测度算法,建立了以故障测度和信息熵表示的基本信度分配函数,实现了多故障特征的证据融合选线。仿真和实测数据验证了本文选线方法的有效性,表明提出的证据融合选线方法可极大地提高选线的准确性和适应性。

基于矩阵束算法的经消弧线圈接地系统故障选线新方法

从线性电路的动态响应入手,定性分析了经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时暂态零模网络外加激励源信号的构成,并研究了在此外加激励源下各条线路暂态零模电流的全响应,提出了一种利用暂态零模电流全响应中的强制分量进行群比的暂态选线方法。该方法利用矩阵束算法对故障后各条线路暂态零模电流进行频率分析,提取出各条线路暂态零模电流强制分量中暂态特征最明显的频率分量进行选线。该方法无需滤波,可真实反映出故障暂态信号的组成,具有抗噪能力强、计算速度快等优点。此外,该方法仅用到电流量,可靠性高。ATP仿真结果验证了该方法的有效性。

基于参数辨识的消弧线圈接地电网单相接地故障测距方法

为解决消弧线圈接地电网单相接地故障测距困难的问题,提出一种基于最小二乘参数辨识的消弧线圈接地系统单相接地故障测距方法。以消弧线圈接地电网故障零序全波等效电路作为辨识模型,将故障距离、过渡电阻、对地电容作为模型的未知参数,利用该模型所反映的单相接地故障电压、电流时域关系构造参数辨识目标函数,用最小二乘辨识方法进行最优参数求解,得到故障位置到母线端的距离。对于带分支线路的情况,在参数辨识测距方法的基础上建立了推理判断逻辑,提高了测距方法的适用性。所提出的测距算法可集成在故障选线装置中,无需增加额外设备即可实现故障选线、测距一体化功能。仿真和实验验证了所提测距方法的有效性与准确性。

注入方波信号的经消弧线圈接地系统故障选线方法

提出一种注入方波信号的经消弧线圈接地系统故障选线方法。通过从故障相电压互感器向系统注入一特定频率的方波信号,探测各支路零序电流,并分析其基波与3次谐波电流幅值之间的关系来确定故障线路。详细分析了注入方波信号的单相接地故障选线原理并提出了选线判据。模拟实验结果证明该方法能准确、稳定、快速地实现故障选线,检测精度高且能有效地排除系统对地电容的影响。

中性点经消弧线圈接地系统小电流接地故障暂态等值电路及暂态分析

对于经消弧线圈接地系统的小电流接地故障,传统暂态等值电路存在忽略线模信息、消弧线圈位置不准确、缺乏具体参数计算方法等缺陷,无法用于故障暂态的定量分析和计算。建立包含故障点上下游网络的小电流接地故障分布参数模型,利用模型简化原则建立由等效电阻、等效电感、系统对地分布电容及消弧线圈等效电感构成的Γ型精确暂态等值电路。基于简化原则推导出表达形式简单、满足工程应用需求的简化参数计算方法。与传统暂态等值电路相比,所建等值电路包含线模和零模信息,等效电感近似等于故障点到母线间线路的零模电感与2倍线模电感之和,且消弧线圈接于母线处更符合实际情况。针对低阻接地、高阻接地,分别给出暂态电流的解析表达式,分析暂态主谐振频率、幅值、衰减因子等要素随故障条件的变化规律,分析结果有助于更全面把握故障暂态特征。最后利用仿真及现场故障数据验证了所建暂态等值电路模拟精度更高、适用性更强、暂态分析结果正确。

基于DSP的新型消弧线圈接地系统控制器

介绍配电网新型快速可调节消弧线圈接地系统中采用TMS320F2812数字信号处理器DSP(DigitalSignalProcessor)构成的上位机控制器的硬件和软件结构以及实现的功能,利用DSP的高速计算能力,实时完成多路电压电流信号的快速傅里叶变换FFT(FastFourierTransform)运算等,提高实时处理配电系统各种信号的能力。

消弧线圈接地系统的单相接地选线研究

就消弧线圈接地系统的接地选线问题,论文进行了详尽的分析和研究,特别是推出了专利(200510020427.9)提出的单相接地选线方法,该方法采用瞬变信号正弦逼近方法求取线路零序电流的瞬时幅值和瞬时初相位,实现了基于单相接地瞬间暂态特征的接地选线原理和基于消弧线圈补偿特征的接地选线原理,其选线适应性强和选线准确率高,是一种在原理上和实现方法上都理想的消弧线圈接地系统接地选线方法。论文还给出了该方法在现场应用中的接地选线结果。

消弧线圈接地系统暂态能量选线新方法

针对现有利用暂态量的选线方法在电压过零附近时故障灵敏度低的问题,通过把消弧线圈支路作为一条健全线路,利用其暂态能量与其他所有线路暂态能量之和为零的关系,提出了一种基于消弧线圈暂态能量的谐振接地电网故障选线新方法。此选线方法无需判断故障合闸角,也无需整定,不仅能克服在电压过零附近故障选线灵敏度低的缺点,还能适应消弧线圈接地系统各种变化,具有很强的抗干扰能力及自适应性。大量的数字仿真结果表明,该方法有效、可靠。

基于电容序列近似熵的消弧线圈接地选线方法

针对零序电流互感器极性不明确导致选线失败的问题,分析了选线失败的原因,提出一种基于对地电容近似熵的选线方法。提出利用差分方法改进矩阵束,解决分量湮没问题,从而准确提取复频域极点信息。分别求取每条线路对地电容序列,由于消弧线圈补偿作用故障线路电容序列近似熵将超过阈值,则判断该条线路为故障线路。仿真实验结果验证:该方法摆脱了由于零序互感器极性不同而导致选线错误的限制,且适用于两出线系统,适应性强,选线准确率高。

中性点经消弧线圈接地电网选线装置的设计

分析了中性点经消弧线圈接地电网发生单相接地故障时故障线路与非故障线路零序电流的分布特性,设计了基于INTEL80296和复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device)为主控单元的微机选线装置。该装置采用了一种新的接地选线的算法——电流融合算法,该算法将补偿电流与故障零序电流矢量求和,根据故障与非故障线路矢量和分布在不同区间作为选线判据。经现场运行证明,采用融合电流算法的选线装置选线准确性高,对单相高阻接地故障具有极高的灵敏度。

船舶中压电网消弧线圈接地方式机理研究

消弧线圈接地方式用于船舶中压电网时,对其机理和规律迄今还缺乏定量研究。在对船舶中压电网单相接地故障进行理论分析的基础上,结合暂态仿真,研究了消弧线圈阻尼率、脱谐度以及发电机频率偏移、燃弧时刻角等对熄弧恢复电压、重燃过电压、中性点位移电压以及故障电流的影响。结果表明,增大阻尼率将减小熄弧电压恢复超调量,从而降低重燃过电压,但也会使故障电流有所增加;而增加脱谐度会使得熄弧电压恢复超调量增加,可能引起较大的重燃过电压,为了限制故障电流,脱谐度不宜取值过大;此外,发电机频率偏移也可能导致较大的暂态过电压。

配电网中性点由不接地改为经消弧线圈接地和电阻接地的比较分析

配电网中性点由不接地改为经消弧线圈接地和电阻接地的比较分析１９９３年１２月１４日至１８日，华中电力集团公司按华中集团安（１９９３）１５文要求，在武汉召开６～１０ＫＶ电网与厂用系统过电压及防护措施研讨会。会上对配电网中住点采用电阻接地和消对线自接地从技...

经消弧线圈接地系统馈线自动化开关零序电流保护整定方案探讨

本文从变电站消弧线圈安装特点出发,提出了以变电站一段10kV母线为一个单元计算零序电流保护定值,以不同的保护动作延时满足保护级差配合的零序电流整定方案,为馈线自动化开关的零序电流保护整定工作提供了一种思考方向。

消弧线圈接地系统单相断线故障的辨识与定位

在66kV中性点经消弧线圈接地系统中,架空线路单相断线时有发生并产生虚幻接地现象,依靠传统三相电压特征法无法辨别单相断线和单相接地。针对此类情况结合故障实例,从理论上分析出了单相断线的影响因素和产生虚幻接地的原因,结合故障案例详尽比较单相接地和单相断线的断线点两侧变电站10kV母线电压特征,提出单相断线辨别和故障定位方法,实现正确辨别单相断线与单相接地故障并能准确判断故障区间。为调度员辨别故障类型和故障定位提供依据。

基于Teager能量算子的消弧线圈接地系统故障选线

提出一种基于Teager能量算子的小电流接地系统的单相故障选线方法。通过EMD时空滤波,在故障线路零序电流中提取暂态分量作为特征量,以Teager能量算子法求得暂态分量的瞬时频率、实际频率和幅值,进而得到信号的能量均值,再以能量均值为故障判据,从而检测出故障线路。经Matlab/Simulink仿真验证,结果表明该方法的有效性,且算法简便。

中性点经消弧线圈接地技术在油田变电所的应用

介绍了电网中性点经消弧线圈接地的作用和原理,分析了油田电网采用消弧线圈自动跟踪补偿调谐的必要性,并就现场检验提出了要求,对实际工作具有指导意义.

不同接地电阻下消弧线圈接地系统接地故障暂态特征

现有消弧线圈接地系统单相接地故障暂态分析多假设金属性或低阻接地,关于故障点接地电阻变化对接地暂态特征的影响分析不足。本文重点从定量角度给出暂态零序电流与电压的表达式,分析能够刻画暂态电气量特征的谐振频率、峰值、衰减因子等参量的分布范围;从定性角度分析对比了过阻尼状态下高阻与低阻等值电路的模拟精度。综合形成故障电气量的暂态分量特征随接地电阻的变化规律,当故障点接地电阻处于过阻尼的范围内时,利用高阻接地暂态等值电路模拟的精度更高。本文完善了接地故障暂态分析理论,为接地故障暂态分析和暂态检测等技术的研究提供基础。利用Matlab仿真验证了分析的正确性。

10kV消弧线圈接地系统单相接地时电缆中间头运行隐患的分析与防范

因产品质量参差不齐、或施工工艺不良造成的电缆中间头故障呈多发趋势,给配网安全可靠供电带来了风险。其中,对于变电站采用消弧线圈接地系统的配网10k V线路,当发生单相接地故障时,非故障相产生的过电压有可能会引发多个薄弱电缆中间头故障的连锁反应,导致线路停电范围扩大。笔者通过当地曾发生的10k V电缆故障案例进行分析,探讨能有效减少消弧线圈接地系统电缆中间头故障的防范措施。