基于动态接地方式的配电网单相接地故障区域隔离

中性点经消弧线圈接地配电网发生单相接地故障时,受消弧线圈调谐与过渡电阻的影响,导致故障选线和隔离困难,严重影响了人身安全与供电可靠性。为此,提出了一种基于动态接地方式的故障区域隔离方案,将消弧线圈接地改造为动态接地,对动态切换前后的各配电终端零序电流变化规律进行了理论分析,并提出节点零序电流比较法进行故障区段定位。现场试验验证了方案的准确性与可靠性,实现了0~4000Ω高阻接地故障下的区域隔离,为解决消弧线圈接地方式下的故障区段定位难题提供了工程应用案例。

调匝式消弧线圈自动调谐新方法

对调匝式消弧线圈的自动调谐,提出了利用谐振法结合曲线拟合法测量电容电流的新方法: 找出谐振点左右的3点,代入拟合曲线方程,求出谐振点的感抗值(等于系统容抗),由此求出电容 电流。该方法具有状态识别功能,能区分线路投切状态和调谐状态,无需相互通信便可实现变电站 内部和变电站之间的多台消弧线圈的自动并联。模拟电网试验和现场运行试验结果令人满意。

谐振接地电力网自动调谐的新方法

采用新的测量原理,提出了可同时对谐振接地电力网脱谐度和电容电流进行实时测量的新方法。测量过程在线进行,不启动消弧线圈的调谐机构,不干扰电网的正常运行,适宜用于电网的实时监测系统。在准确测量脱谐度和电容电流的基础上,可实现对消弧线圈的精确调谐。该方法适用于任何类型的消弧线圈。

基于TSC控制技术的快速响应自动消弧装置

自动消孤装置是由一种基于晶闸管投切电容(TSC)控制技术的自动调谐消弧线圈、接地变压器和互感器等组成的成套设备。它可对线路的单相接地故障做出快速响应,并精确补偿接地电流。此装置很好地解决了3个技术难点:第一,线路对地容抗的精确测量,误差在2%以下;第二,根据线路电容电流和人工中性点电压的变化来智能判别单相接地故障;第三,采取串联小电抗,过零投切和加装风机等措施,以确保晶闸管的安全运行。可编程逻辑控制器(PLC)、触摸屏式人机界面(HMI)和过零触发板构成了该装置的控制系统。模拟试验和实际应用表明该装置能够取得理想的效果。

并联电抗器组合式消弧线圈的研究

提出了新型的并联电抗器组合式消弧线圈,阐述了消弧线圈的整体结构和自动控制系统的构成,讨论了其动态调谐原理和工作方式。该消弧线圈具有16挡或32挡调节功能。电网正常运行时监测系统对地电容变化,对地电容发生变化时精确计算电容电流,精度达到1A以内;接地故障时投入可以精确地补偿系统对地电容电流,进行全补偿消弧,同时采用突变量选线方法进行故障选线,能够大大提高选线正确率。现场实际运行情况证明该消弧线圈能够满足现场要求。

用于消弧线圈控制的单相接地电流测量方法

为提高消弧线圈动作的成功率,提出了一种既适合于"随调式",又适合于"预调式"消弧线圈控制的接地电流测量方法。该法是先测量出电网正常运行的零序电压,而后控制消弧线圈输出一个已知的增量补偿电流,再测得该增量补偿电流输出后的电网零序电压值,依据这3个量准确计算出电网的接地电流的电容电流(或脱谐电流)分量和有功电流(阻尼电流)分量。模拟试验和挂网运行均证明该方法测量简便、精确。

自动消弧线圈的测量及调谐改进方法

自动消弧线圈在运行中存在着电容电流测量误差偏大、调谐过多等问题,针对这些问题,笔者进行了分析,得出互感器输入信号过低导致了电容电流测量误差偏大,应尽量增大中性点电压以减小互感器误差,提高电容电流测量精度。对于调谐过多的问题,笔者提出了几种改进方法。这些方法的应用提高了电容电流的精度,减少了调谐次数,增强了产品的性能和可靠性,试验结果和现场运行证明了这些方法的可行。

调匝式消弧线圈自动调谐新方法

针对调匝式消弧线圈现有的调谐方法测量准确度差、不能适应在牵手变电站中并联运行的问题,提出了利用谐振法结合曲线拟合法来调谐测量系统电容电流的新方法。新方法测量准确度高,调挡数目少,能自动并联,无需相互通信,适合在各种场合并联运行。模拟电网试验和现场运行试验结果令人满意。

基于失谐量的消弧线圈跟踪调谐方法

为实现消弧线圈的跟踪调谐,提出基于失谐量(ωCΣ-1/(ωL))的消弧线圈跟踪调谐方法。对于消弧线圈并阻尼电阻接地的配电网,改变消弧线圈并联阻尼电阻的大小,测量中性点电压的幅值和相位。通过相位的变化便可判断消弧线圈的补偿状态,根据中性点电压的幅值、阻尼电导和现有的消弧线圈电感值即可计算失谐量,以此失谐量作为反馈量可求出线路对地电容的大小,进而调节消弧线圈可实现电网无功电流的跟踪控制补偿。通过Matlab进行相应的仿真计算,表明变阻尼测量对系统运行影响小,在预调式和随调式消弧线圈中均可使用。

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。

自动调谐式消弧线圈测量跟踪问题的研究

精确的测量和跟踪是自动调谐式消弧线圈精确地补偿系统电容电流、有效地熄灭接地点电弧的前提和基础。在模拟试验和现场运行经验的基础上,分析了影响测量精确度的几个问题,并提出了修正公式和应对措施;最后讨论了跟踪准确度和灵敏度的实现方法。

智能变电站中自动调谐消弧线圈的设计

在智能变电站环境下,自动调谐消弧线圈面临新的发展要求。结合IEC 61850标准的特征、智能变电站的通信特点和自动调谐消弧线圈的特殊功能,提出了应用于智能变电站的自动调谐消弧线圈的2种实现方案:一种方案是一次设备和二次设备集中布置,实现控制器的就地控制;另一种方案是一次设备和二次设备分散布置,控制器分为主控单元和智能测控单元2个部分,实现控制器的远程控制。分析了这2种设计方案的优缺点,提出在35kV以下智能变电站中应优先采用集中式结构的消弧线圈,该方案结构简单、成本低,技术经济性更好。

消弧线圈自动调谐原理的研究

对目前在国内外自动跟踪补偿消弧装置中常采用的几种自动调谐原理做了系统的归纳和比较 ,说明了各自的优点和适用范围 ,针对其仍然存在的问题 ,给出了在满足正常状态和故障状态下均实现补偿的全状态补偿原理和实现方式 。

消弧线圈自动调谐原理的分析

对消弧线圈的各种自动调谐原理进行了详细的分析和讨论 ,提出了各种调谐方法的优缺点和调谐时应注意的问题。

跟踪补偿消弧装置变参调谐通用方法

为实现消弧线圈精确跟踪调谐,适应不同变参调谐方式,提出了跟踪补偿消弧装置变参调谐通用方法。对于通过改变支路阻抗(变参)的形式实现自动跟踪调谐的消弧线圈,测量变参前后零序电压或中性点电流的幅值和相位差即可精确测量电网对地分布总电容和分布总电导,参数的变化可以是电阻或电感单个参数的变化,也可以是电阻和电感2个参数同时变化。由于不受变参形式的影响,在预调式和随调式消弧线圈中均可适用。仿真计算结果表明,该方法可在线实时测量,不影响系统运行,实现了消弧线圈的跟踪控制补偿。

改进的消弧线圈故障期间调谐方法

正确调谐是消弧线圈正常工作的前提。传统调谐方法只针对正常运行时线路对地电容的大小,而对单相接地故障期间消弧线圈如何调谐的研究鲜见报道。在现有方法的基础之上,考虑到系统不平衡对馈线负序电流的影响,提出种基于馈线负序电流增量和的故障期间调谐新方法。通过分析单相接地故障期间馈线的负序电流,证明了馈线负序电流增量和也能够跟踪接地点残流的变化,提出在故障期间可以调节消弧线圈使馈线负序电流增量和小以保证消弧线圈达到佳补偿位置。仿真结果验证了该方法的可行性。与原方法相比,该方法不要首先判断故障线路且避免了系统不平衡因素的影响。

小电流接地系统单相故障选线的方法与实现

分析了小电流接地系统的故障特征,以基于傅立叶算法的稳态零序电流为依据提出根据消弧线圈调整前后之残流变化量实现单相接地故障选线的方法。该方法不受系统暂态过程、谐波污染以及线路结构不对称的影响,受过渡电阻影响很小,可以将单相接地故障准确地检测出来。在此原理基础上设计了一种基于80C196单片机的软硬件解决方案并开发出具体选线装置,它能够准确区分母线和线路故障并正确选择故障线路。文中详细论述了该方案的实现原理与组成结构。通过由发电机—变压器—配电线路构成的动态模拟系统的接地故障选线实验,验证了该方法是小电流接地选线中一种简单准确、实用有效的方法,表明所开发的装置抗干扰能力强,运行稳定,具有推广应用价值。

自动调谐式消弧线圈的并联运行方式

随着配电网规模的不断扩大,种类繁杂的自动调谐式消弧线圈的并联运行问题凸现。探讨了各种类型的消弧线圈的并联,提出了3种并联运行方式,即自动并联、主从并联及集中控制方式,并比较了它们的优缺点,在此基础上,得出了各种并联方式的适用场合,对消弧线圈的选型和现场运行有一定的参考价值。

基于PID控制的谐振接地系统的研制

针对偏磁式消弧线圈很难实现对消弧线圈的精确控制,提出了基于PID的控制系统。通过对偏磁式消弧线圈机理的分析,建立了该系统的数学模型,并且利用遗传算法对PID控制器的参数进行了优化。通过M atlab仿真比较该系统和传统开环系统的阶跃响应,说明该系统具有较快的响应速度、较高的精度和较强的鲁棒性。

新型偏磁式消弧线圈及其控制

提出了一种新结构的偏磁式消弧线圈及其控制方法。它由 1个三柱铁心和 5个绕组组成。在铁心的两个边柱上分别设置了两级减小截面部分 ,这两个部分作为铁心磁化区 ,磁化作用主要发生在该区域。中柱上设有气隙 ,确定了消弧线圈的补偿下限。3个交流绕组分别布置在 3个铁心柱上 ,两边柱绕组并联后同中柱绕组串联。2个励磁绕组反串联后布置在两边柱上交流绕组的内部。这种结构使得交流绕组对励磁绕组的影响减至最小 ,使磁化区易于磁化 ,调节范围加大 ,使有功损耗和磁化功率减小。实测结果表明 ,新型消弧线圈的谐波含量小于 4% ,损耗小于 1 .7% ,磁化功率小于1 .3%。对它的控制问题可归结为两条控制特性 :高压调节特性和低压调节特性 ,只需精确地提供控制电流就可以准确地调整消弧线圈电感。研究了它的励磁系统 ,该系统励磁电流动态响应时间小于 5 ms,工作电流达到稳态时间小于 40