基于注入信号法的消弧线圈自动调谐新技术

介绍了传统的消弧线圈自动调整方法。提出采用注入变频信号 ,寻找系统谐振频率 ,测量补偿度、电容电流 ,进行消弧线圈自动跟踪调谐的新方法。测量时无需调整消弧线圈挡位。能适用于老式消弧线圈补偿度的测量。在一个配电网中只需安装一台自动调整消弧线圈 ,就能实现整个配电网的自动调谐 ,无需通信配合。该技术已在现场运行多年 。

配电网电容电流实时测量技术

针对不对称度大的配电网,实现了自动投切可调消弧线圈并联固定电抗器的预随调接地方式,研究了配电网电容电流实时谐振测量技术。为提高电容电流测量精度,采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片和高精度晶振精确测量注入信号的电压电流相位差,利用线性插值算法精确计算配电网谐振频率。开发了消弧线圈自动调谐测控装置,实现电容电流的精确测量。模拟实验和现场运行结果表明,该电容电流测量技术具有测量精度高、测量范围广和测量简单等特点,可适用于经消弧线圈预调式和预随调式接地电网。

基于新型磁控消弧线圈的电磁混合消弧及配合选线新方法

为了解决谐振接地系统中单相接地故障消弧和故障线路可靠识别的难题,本文提出一种基于新型磁控消弧线圈的电磁混合消弧及配合选线方法。采用由磁控电抗器(MCR)和逆变器构成的新型磁控消弧线圈,提出了基于接地故障电流无功和有功分量解耦补偿的电磁混合消弧及系统对地参数测量方法,详细分析了消弧线圈补偿对线路零序导纳的影响,提出了基于动态零序导纳的配合选线理论,利用逆变器的等效负阻特性,能够提高故障线路动态零序导纳对MCR调节量的灵敏度,论述了该方法及相应的配合选线控制策略和选线判据。该选线判据具有确定性和唯一性,无需集中交叉比较。通过仿真分析和模拟平台实验验证了本文所述理论、方法和控制策略的正确性和可行性。

采用过电压波形识别的单相接地暂态过电压抑制方法

运行经验表明消弧线圈在中性点非有效接地的电网正常运行和故障时的参数整定、调节困难,常常难以兼顾两种工作状态,限制了消弧线圈的应用。而随着坚强智能电网的建设,为实现调节控制故障的发展需求,快速准确地对弧光接地过电压进行抑制显得非常必要。为此,提出了采用过电压波形识别,有选择性地投入消弧线圈对单相接地暂态过电压进行抑制的方法,并在考虑消弧线圈自身损耗电导和线路对地电导的基础上,推导了电网对地电容电流实时计算的方法,从而实时准确地调节消弧线圈参数。依据该方法,建立了某110 kV变电站的EMTP仿真模型,分析了线路参数和负载变化对消弧线圈参数调节的影响以及有选择性地投入消弧线圈时对暂态过电压的抑制效果。仿真结果表明该抑制方法对电网正常运行状态影响小,且发生单相接地故障时对暂态过电压有很好的抑制效果。

偏磁式消弧线圈的新型调谐原理

偏磁式消弧线圈的现有调谐方法 ,在电网极度平衡地区 ,电容电流检测精度受到限制。本文提出采用注入法的偏磁式消弧线圈的新型调谐方法 ,并进行系统设计 ,研发出基于双机通讯式的采用注入法的偏磁式消弧线圈控制器样机。试验结果表明 ,新型原理正确 。

基于小波分析的行波相位比较法接地故障选线

为解决非有效接地电网中单相接地短路故障对系统设备和人员的危害,分析了非有效接地电网中单相接地故障行波的特性,同时运用复频B样条小波(CFBSP)分析故障初始过程中奇异的行波0模信号,得出了此时故障线路电流行波0模量的小波系数的极大值极性及相位与其它线路正好相反的结论,还证明了故障点间歇电弧、过渡电阻、变压器的接线方式及其中性点接地方式对本方法的影响很小。因此在适当的小波尺度下,比较各线路故障初始过程中电流行波0模量的小波系数的极大值极性及相位即可识别出单相接地的故障线路,完成故障选线。仿真试验证明了此方法的正确性、有效性和通用性。

基于小波理论和故障暂态信号的小电流接地故障选线策略

为解决单相接地故障稳态特征信号微弱而造成的选线困难问题,提出基于小波理论和故障暂态信号的小电流接地故障选线策略。该方法首先根据电网零序电压是否突然大幅升高判断电网是否发生了接地故障,并根据零序电压的模极大值出现的时刻确定接地故障发生的时间点;其次,提取故障前后一个周波内的线路电流数据进行小波分解;最后,分析、比较电流信号小波分解后的结果,确定故障线路。通过多个现场实例验证,可以实现小电流接地故障有效选线。

查表式可控硅投切电容消弧线圈的研制

基于可控硅投切电容补偿的概念 ,提出了一种新型消弧线圈补偿装置 ,即查表式可控硅投切电容式自动消弧线圈 ,其工作原理为预先将补偿电流制成表格写入内存 ,在发生故障时很快切换到谐振状态附近。介绍了整个装置的设计方法 ,包括消弧线圈的参数计算和控制电路的结构设计。理论分析及 6kV系统实践表明 ,这种新型消弧线圈调节范围宽 (2 5～ 5 0A)、响应速度快 (<5个周波 )、伏安特性线性度好 ,无谐波干扰等。

新型消弧线圈中晶闸管调节电抗器的稳态性能研究

针对一种新的晶闸管调节的消弧线圈电抗器装置,着重研究适用于6～66kV配电网的消弧线圈自动跟踪补偿装置中的晶闸管调节电抗器的工作原理及其稳态运行性能分析。主要包括基频感抗调节特性、晶闸管触发角调节范围、中性点位移电压以及伏安特性等,并通过一个实例进行了EMTP仿真验证,从而说明设计与分析的正确性。

10kV消弧线圈补偿系统线路耦合谐振分析

通过对城市某110kV站10kV母线设备两次闪络事故分析,得出如果两个非有效接地10kV系统之间通过线路有较强的耦合联系,当一个系统发生单相接地故障时,所产生的零序电压就会通过线路耦合电压,对另一个有自动跟踪补偿消弧线圈的系统产生作用,其作用结果因消弧线圈的补偿方式不同而各异,其中采用过补偿方式就有可能形成串联谐振,产生危险的过电压,是造成设备闪络事故的原因之一。针对形成该类串联谐振的条件,提出采用欠补偿方式避免闪络事故的发生。

暂态初始行波相位比较法接地故障选线研究

分析了非有效接地电网中单相接地短路故障行波的特性,运用复频B样条小波(CFBSP)分析了故障初始过程中奇异的行波0模信号,得出此时故障线路电流行波0模量的小波系数的极大值极性及相位与其他线路正好相反的结论。在适当的小波尺度下,比较各线路故障初始过程中电流行波0模量的小波系数的极大值极性及相位,就能够识别出单相接地的故障线路,完成故障选线。并证明了故障点间歇电弧、过渡电阻、变压器的接线方式及其中性点接地方式对本方法的影响很小。通过仿真试验,证明了方法的正确性、有效性和通用性。

基于主动扰动技术的谐振接地系统单相接地故障测距方法

电力电子器件因其动作的迅速性和可控性近年来开始应用于消弧线圈中阻尼电阻及补偿电容等元件的投切。针对这类带电力电子开关器件的消弧线圈,提出了一种谐振接地系统故障测距方法:当谐振接地系统发生单相接地故障时,通过短时改变消弧线圈中相应电力电子开关的工作状态以引起故障馈线电压、电流波形发生扰动,通过在故障馈线出口端对该扰动的检测与分析可实现故障距离的测定。由于扰动中所含频率成分丰富,因此该测距方法不受故障电阻、线路对地电容分流以及单个频率点测距误差的影响,理论,仿真分析以及模拟实验都验证了该方法的有效性。

频率扫描法在线测量配电网脱谐度

本文提出了在线测量配电网脱谐度的新方法。本方法采用带 PT的消弧线圈 ,从 PT低压侧注入零序恒流信号 ,通过频率扫描确定系统的谐振频率 。

应用小波包构成暂态零序功率分量的消弧线圈接地系统故障选线保护

引入一种新的基于小波包分析的小接地系统单相接地短路故障选线方法:利用零序电压和零序电流的小波包系数构成零序功率分量,并以此构成故障选线保护判据,通过比较其相位特征完成故障选线工作。利用MATLAB仿真了一个中性点经消弧线圈接地的小系统,通过对仿真结果的分析和计算,证明了此方法的正确和有效。

测量经消弧线圈接地电网中脱谐度的新方法

提出基于外加变频信号法测量配电网脱谐度的新方法．本方法采用带ＰＴ的消弧线圈，从 ＰＴ低压侧注入零序恒流信号，通过频率扫描确定系统的谐振频率，再由公式计算出脱谐度．外加信号法测量脱谐度不影响系统正常运行，且不受系统运行的影响．使用本方法可将脱谐度的测量从高压倒移至低压倒，测量安全快速、操作简单且准确度高．用本文提出的测量原理设计了一套测量装置，并通过了现场测试．

配电网自动调谐及故障选线的研究

在现有的消弧线圈自动调整及故障选线方法的基础上,提出了采用注入信号法测量配电网对地参数(对地电阻和阻尼率)进行消弧线圈调谐及中性点接地阻抗柔性控制,探讨了一种通过改变配电网中性点接地阻抗参数、测量零序电流变化和进行故障选线的方法.产品已通过现场运行,并在全国推广应用,效果良好.

配网中消弧线圈的可控硅调节电抗器参数设计

提出用于6～66kV配电网的消弧线圈自动跟踪补偿装置中的可控硅调节电抗器参数设计的准则;即具有良好的基频运行特性和最佳的滤波效益(满足一次绕组电流的正弦波畸变率不超过允许值)。根据这两个指标对一、二绕组间漏感和三绕组中的滤波器设计进行了详细分析,指出设计三绕组的滤波器主要是对3次谐波有较好的滤波性能。通过EMTP仿真对设计方案的有效性进行了验证。仿真结果表明,所提的设计准则是正确的,它能够对实际装置的开发提供理论依据。但在参数精确设计中,还需认真地考虑电网谐波阻抗、等效频率偏差、偏振电感值、电阻、谐波指标、使用环境和经济成本等众多现实因素。

一种新型消弧线圈补偿装置的暂态性能仿真研究

介绍了一种可控硅调节的消弧线圈电抗器装置 ,并着重研究适用于 6～ 6 6kV配电网的消弧线圈自动跟踪补偿装置中的可控硅调节电抗器的工作原理及其暂态性能。其中主要分析了突然投入理想正弦电源和接入电网中性点后电抗器本身的暂态响应及在稳定电源下工作点的调节 ,同时重点研究了在发生单相金属接地、单相高阻接地和间歇电弧接地情况下可控硅调节电抗器补偿容性电流的能力。通过实例进行EMTP仿真证明 ,新型可控硅调节的消弧线圈电抗器装置在适当的控制策略下 ,其电磁暂态过渡时间是满足要求的 。

配电网中性点接地方式改造探讨

我国配电网一贯采用的中性点不接地方式或经消弧线圈接地方式，难以满足配电自动化发展要求。从过电压、熄弧能力、接地保护、安全经济等方面对各种接地方式进行综合比较分析，并结合国内外发展趋势，建议根据配电网具体情况选择小电阻接地方式、高阻接地方式及自动调谐消弧线圈并联电阻接地方式。