10 kV树线故障树木暂态阻抗变化特性试验研究

为了研究输电线路树线故障暂态阻抗的变化特性,搭建10 kV树线故障试验研究平台,进行不同种类树木对输电线路引发树线接地故障影响试验研究。试验研究了松树和竹子不同含水率和不同树木长度对树线故障暂态阻抗的影响因素和变化特性,分析了树木内部结构对树木阻抗影响机制,建立了树木阻抗等效电路。研究结果表明:含水率是影响松树和竹子暂态阻抗的主要因素,含水率越大,树木暂态阻抗越小;长度对松树和竹子的暂态阻抗变化特性没有明显关系;树木的内部结构不同,会导致树木的暂态阻抗特性不同;建立的等效电路可以较好地解释树木暂态阻抗的等效电阻与变化特性不同的原因。

基于选择不同暂态阻抗的分布式电源接入容量分析

含分布式电源(DG)的配电网在发生短路故障时,DG注入的电流可能会导致过电流保护误动,因此需要根据电流保护分析DG的准入容量问题。首先分析各个故障点对电流Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ段保护可能产生的影响,提出了基于选择不同DG暂态阻抗的计算最大接入容量的方法。对于电流保护Ⅰ段采用分布式电源的次暂态阻抗,对于电流保护Ⅱ段和Ⅲ段则采用分布式电源的暂态阻抗,得出了DG最大容量的约束条件,最后通过仿真说明了该方法既符合DG实际的暂态过程,又能在满足现有电流保护不误动的条件下得到DG的最大容量。

适用于柔直配电网的暂态高频阻抗纵联保护

为保障柔性直流配电网的安全可靠运行,本文提出一种基于暂态高频阻抗的纵联保护方法。通过建立直流线路的故障等效电路,分析直流线路极间故障后数个毫秒内暂态电气量的变化特征,采用小波变换提取电压、电流故障分量中特定频段的高频信号,并计算保护装置安装处的高频阻抗,利用保护区内、外故障时暂态高频阻抗较大的幅值差异构成保护。该方法对信号同步的要求不高,相邻线路间的主保护还可以通过配合构成新的区域后备保护。最后,本文在PSCAD/EMTDC平台搭建模型进行仿真,结果表明,本文所提方法能够快速准确地动作。

利用暂态测量阻抗的高压直流线路故障识别方法

为提高高压直流线路故障检测的准确性,提出一种利用直流线路两端暂态测量阻抗特征的故障判别方法。基于长线路传输方程,分析直流区内、外故障暂态过程中线路两端的暂态测量阻抗特征(定义为暂态电压分量与暂态电流分量之比)。由于直流线路与边界在不同频带下呈现的阻抗特征存在差异,区内、外故障时,线路两端暂态测量阻抗将不同,据此可形成故障判据。利用暂态测量阻抗进行故障判别,克服传统暂态谐波保护中谐波幅值低、易受线路衰减及过渡电阻的影响等缺陷。结合双极线路低频段暂态分量耦合系数小的特点,提出利用低频段暂态电流比值进行故障极判别。仿真分析与现场录波数据测试表明,该方法能准确、可靠地实现直流线路的故障判别,具有较强的抗过渡电阻能力,且对于系统参数的变化具有一定的适应性。

雷电流流经故障垂直接地体时暂态阻抗的时域分析

为了研究垂直接地体发生故障后对暂态接地阻抗的影响,笔者以接地体表面有细缝和局部腐蚀两种状态模拟故障接地体。运用时域有限差分(FDTD)法,通过Matlab编程实现对垂直接地体发生不同故障类型和故障点到接地体入地端的距离与暂态接地阻抗的变化规律的分析。分析结果表明:垂直接地体表面有细缝和局部腐蚀时暂态阻抗大于正常时的值;故障点和垂直接地体入地端之间的距离与暂态阻抗值的变化量成反比关系;在雷电流快速泄流的过程中故障接地体暂态阻抗的变化最显著。研究结论为防雷接地设计,接地体腐蚀状态检测提供了理论依据和实践参考。

配电系统接地故障检测的一种新算法

针对小电流接地系统中单相接地选线的方法,提出了一种新的适用于中性点不接地或非直接接地配电网系统的接地故障检测算法。该方法是基于故障时由暂态电压零模量和暂态电流零模量计算而得到的暂态阻抗,其中暂态电压零模量和暂态电流零模量是在暂态主周期计算而得。然后根据暂态阻抗计算出的接地电容来实现接地故障的检测。利用Matlab/Simulink进行了仿真,并模拟了三种不同故障条件下的仿真过程,结果验证了该方法的可行性。最后阐述了测量误差减小的方法以及判定故障的整定值的确定。

配电网中接地故障检测新思路

提出一种新的适用于中性点不接地或非直接接地配电系统的接地故障检测算法。该方法是基于故障时由暂态电压和暂态电流计算而得到的暂态阻抗,然后根据暂态阻抗计算出的接地电容来实现接地故障的检测。利用M at-lab/S imu link仿真,模拟了3种不同故障条件下的仿真过程,验证了该方法的可行性。最后阐述了测量误差减小的方法以及判定故障整定值的确定。

基于非均匀FDTD法的杆塔接地体腐蚀的暂态接地阻抗计算

采用时域有限差分法(FDTD)分析杆塔接地体腐蚀对其暂态接地阻抗的影响,建立接地体局部腐蚀FDTD计算模型,运用非均匀网格FDTD法得出了接地体局部腐蚀时的暂态接地阻抗,得出基于非均匀网络FDTD算法的接地体暂态冲击阻抗的计算较原有的FDTD算法更省时且在接地体内部有细缝时能够提高计算精度的结论。最后,通过Matlab仿真验证该方法的准确性和可行性。

接地装置冲击过程中土壤电气特性的研究进展综述

根据土壤结构,研究了土壤的多孔介质电气模型,并研究了冲击电流作用下,土壤特性参数的频变规律,分析得出土壤频变特性对改善接地装置冲击散流效率,降低暂态冲击接地阻抗具有重要意义。研究了接地装置冲击过程中土壤火花放电现象的动态物理过程和土壤火花放电的检测手段及其对接地装置的影响。最后进行了土壤火花放电现象的试验研究,得出随着土壤含水量的增加,土壤火花放电的起始冲击击穿场强逐渐降低;在0℃以上,温度越高,越容易发生土壤的火花放电现象。