浅谈配网带电作业的绝缘防护

随着电力系统的快速发展和人们对电力需求的日益增长,配网带电作业已成为保障供电安全、提高工作效率的重要手段。在电力网络中,配电网因其广泛覆盖和频繁操作,对供电稳定性有着至关重要的影响。然而,带电作业过程中,工作人员面临的最大威胁之一就是电击风险,这就凸显了绝缘防护在其中的关键角色。本文旨在探讨配网带电作业背景下绝缘防护的重要性,并探究优化措施,保障配网带电作业安全性和有效性。

含直流断路器的柔直配电网过电压与绝缘配合

随着分布式能源的不断应用与普及,直流配电必将成为未来配用电系统的主流形式。作为一种新型的配电系统,柔直配电的过电压与绝缘配合亟须进一步研究和完善,中压直流断路器的加入也导致了系统的操作过电压暂态特性发生了根本变化,须对含直流断路器的柔直配电网操作过电压分布特性及绝缘配合展开分析。首先,构建了±10 kV环网型柔直配电网的电磁暂态仿真模型,设计了基于含直流断路器的保护动作方案;其次,基于保护动作方案,对±10 kV环网型柔性直流配电系统进行操作过电压的仿真分析,得到其幅值的水平空间分布特性和关键位置最大过电压的决定性工况,并提出±10 kV环网型柔性直流配电系统的绝缘配合方案;最后,对直流断路器动作影响下直流电缆护套的暂态感应过电压展开仿真分析。研究表明,直流断路器的加入提高了直流配电网的可靠性和灵活性,避雷器和电缆金属护层保护器的布置方案也得到进一步的优化,对环网型柔直配电网的绝缘配合方案设计有较大意义。

智能配电网电力采集终端状态异常监测系统设计

为使配电网电力采集终端的实际电量负荷水平更接近理想预测值,避免异常配电行为的出现,设计智能配电网电力采集终端状态异常监测系统。以SOA终端框架为基础,借助各级串口组成,建立核心监测主机与配电网电力巡回电路、电量数据采集单元间的物理连接关系,完成监测系统的硬件执行环境搭建。建立必要的异常电量数据研究模型,再依据信息编码原则,完成对电力采集终端状态异常数据的定向分析,实现智能配电网电力采集终端状态异常监测系统的顺利应用。实验结果表明,新型监测系统作用下,配电网电力采集终端电量负荷实际值与理想预测值间的最大差值结果只能达到0.61 kW·h,能够更好解决电网环境中的异常配电问题。

故障指示器系统在10kV配电网线路中的应用

文章主要对农村10kV配电网线路中常见故障以及应对故障的方法进行分析和研究。由于农网线路具有负荷分散、供电半径大的特点,在面对恶劣天气、外力等因素干扰时,易导致线路事故频发,降低线路供电运行的可靠性和稳定性。在10kV线路中最常见的故障是单相接地故障和相间短路故障。为了有效地应对线路中常见的两种故障,提高线路的自动化水平,文章基于农村电网的特性,对比了故障指示器和网络馈线终端单元(Feeder Terminal Unit,FTU)在农网中的经济适用性,并详细分析故障指示器系统在10kV配电网中的故障监测及定位的作用。结果表明:故障指示器系统在10kV线路中的引入,可实时监测线路负荷变化,预防线路故障,优化一次结构并及时消除隐患,有效提高线路自动化水平。在资金投入方面,相对其他故障定位系统其投入最低,经济化程度最好,为后期农村电网的规划设计和运行维护提供了参考。

配电网故障监测系统研究及应用

随着油田开发的不断深入,油田电网规模逐渐增大,运行年限逐年增长,配电网故障率高与人力为主的电网作业方式之间的矛盾愈发突出。主要表现在电网规模庞大、设备老化严重、电网故障次数多、线路分支多和变压器密集五个方面。人工巡视为主的故障查找方式耗时长,线路故障发生的特殊环境条件延长了故障查找时间,线路接地故障和线路断线故障导致的安全风险高,配电线路自动化设备配置较少,功能单一。为提高配电线路供电可靠性,降低工人劳动强度,通过安装配电网故障自动监测系统,提高电网连续运行时间,提高功率因数,实现节能目的。

低风压绝缘导线配电线路应用研究

大风工况下,架空导线所受的风压约占整个线路所受风压的50%~70%。通过降低导线所受的风压能极大地提高线路抗风能力。该文通过分析介绍配电网架空线路大风情况下杆线所受风压情况,研究优化架空绝缘导线结构,得出体型系数(风阻系数)低且便于生产制造的低风压绝缘导线,提高配电网线路抗风压能力。

一种交直流混合配电网薄弱线路识别方法设计

传统方法单纯以运行状态失效概率为基础,作为供电网络薄弱线路识别的方法,在应用到交直流混合配电网时,面临运行状态特征概率波动,识别过程存在明显误差。提出一种交直流混合配电网薄弱线路识别方法。分别从运行状态与拓扑结构两个方面出发,兼顾交直流混合配电网线路运行状态与固有拓扑结构发生改变后,对于电网造成的影响,搭建交直流混合配电网的线路薄弱性评估指标体系,实施薄弱线路辨识。实验选择一个直流电压等级为±10 k、交流电压等级为10 kV的交直流混合配电网,利用大功率数字化恒流源与电路老化监测器,测试试验交直流混合配电网薄弱线路的老化程度,在不同接线模式下实施试验配电网薄弱线路的可靠性测试。实验结果表明:在单辐射接线模式下,薄弱线路4的可靠性最低。在手拉手接线模式下,薄弱线路10可靠性最低。在三供一备接线模式下,薄弱线路9的可靠性最低。该识别方法可以有效识别交直流混合配电网在各种接线模式下,薄弱线路的老化程度。

相对温度分布特征与人工神经网络相结合的零值绝缘子识别方法

提出利用绝缘子串相对温度分布特征和人工神经网络模型相结合的方法识别不同污秽等级、不同湿度条件下的零值绝缘子。试验获取模拟110 kV线路悬式绝缘子的红外运行图像,经图像去噪、分割等预处理后,提取绝缘子串区域相对温度分布特征参数作为识别零值绝缘子的温度信息特征量,并结合环境相对湿度、等值附盐密度作为识别模型的输入向量,将实际测定绝缘子串是否含零值的状态分类信息作为输出向量,通过训练得到优化的识别模型,并用于零值绝缘子识别。试验结果验证该方法准确性高,可为输电线路瓷绝缘设备的故障检修提供参考和方法借鉴。

短路电流作为绝缘栅双极型晶体管模块键合线老化特征量的机理研究

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)是功率变流器中故障率最高的元器件,键合线老化脱落是其中最常见的一种失效形式。文中研究短路电流作为IGBT模块键合线老化特征量的机理。首先简述IGBT模块键合线老化对应的内部寄生参数与短路电流的定性关系,建立包含键合线和铝金属基板的发射极等效电阻网络模型。依据键合线分布情况,分析键合线老化对电阻网络的影响,进而分析对短路电流的影响关系,最后对不同键合线老化状态下的IGBT模块的短路电流进行实验测量和分析。分析结果表明,等效电阻网络模型能很好地反映键合线分布情况与老化特征量之间的对应关系,实验结果与理论分析基本一致,验证了短路电流作为IGBT模块键合线老化特征量机理研究的正确性。

大功率静止同步补偿装置IGBT模块吸收保护电路参数的多目标优化设计

文章针对目前大功率静止同步补偿(STATCOM)装置IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)模块吸收保护电路参数设计中存在的一些问题,对吸收保护电路参数选优问题进行了数学描述,提出了一种采用并行自校正多目标遗传算法来进行大功率STATCOM装置吸收保护电路参数的选型。该算法通过并行进化多种群来确保种群的优良性能和进化的收敛速度,并能够自适应调整遗传交叉概率和变异概率来避免种群的早熟现象,采用阈值制约适应度函数及以不同概率进行的染色体选择操作,可使种群朝多个目标最佳协调点的方向进化,从而得到多目标最优解。应用实例表明采用该方法设计的吸收电路具有较高的工程应用价值。

10kV配电网过电压在线监测装置的结构及性能分析

论述用于监测10kV配电网大气过电压和内过电压在线监测装置的结构原理及方法,分析用于过电压信号采集的阻容分压器性能及数据采集、波形分析软件的设计思想。通过试验模拟和现场实例的结果分析表明,这个方法取得了满意效果。

基于暂态信号的中压配电网绝缘监测技术

介绍了利用中压配电网绝缘劣化过程中的瞬时性绝缘参数来评估线路绝缘状态的监测模式。建立了基于暂态信号的中压配电网绝缘监测模型,提出了线路绝缘劣化值的计算过程以及利用绝缘劣化指数监视线路绝缘状态的新方法。以福建省泉州电业局的实际故障数据为例对绝缘监测模型进行了验算,验算结果表明,该模型能够实时、有效地监测中压配电网的总体绝缘状态,并能在线路绝缘劣化到较严重的程度时发出警示信号。

基于移动Agent的网格资源发现与监控技术的研究

网格资源监控对于网格这一分布式环境非常重要 ,通过监控可以获得网格环境中的各种大量异构资源和各个节点的状态 ,分析监控得到的数据可以在具体应用中为系统调整提供可靠的依据 .GridFerret系统是一种基于移动Agent技术的网格监控系统 ,将移动Agent技术与网格技术结合起来 ,充分发挥二者的优势 ,有效地减少网格资源发现和监控过程中的通讯代价 .介绍了网格技术和移动Agent技术 ,详细讨论了GridFerret系统的体系结构的设计和实现 .

10kV避雷器在线监测装置研制

由于价格低廉,事故影响较小,10 kV线路避雷器的监测一直被忽略,但此类避雷器使用量大、分布广、故障点查找困难,为此研制了一种简单实用的10 kV线路避雷器在线监测装置。该装置采用阻性电流分量作为检测对象,当阻性电流达到设定阈值时,发光二级管闪亮,阻性电流达到损坏值时,装置自动掉牌指示;装置还备有过电压和误动防护措施。现场实际运行状况表明,该装置可实现配网避雷器的在线监测,减少了检修和停电导致的经济损失,提高了配电网的供电可靠性。

配电网中性点接地方式若干问题的探讨

对配电网采用什么接地方式,目前业界还没有完全形成共识。讨论了中性点接地方式与分类问题、接地方式对供电质量与人身安全的影响、小电流接地故障选线与定位以及利用瞬时性接地故障信息实现在线监测等问题,指出小电流接地方式能够减少50%以上的故障停电次数,小电阻接地方式在人身安全方面并没有优势,长期以来制约小电流接地故障选线技术的难题已经得到解决,因此,配电网优先考虑采用小电流接地方式,特别要杜绝将已经采用小电流接地的架空网络或架空线路与电缆混合网络改为小电阻接地方式。

分布式网络多通道实时数据无线监测系统设计

普通无线监测系统中单个数据节点完整性较低,不能在适应网络多级结构分布形式变化的前提下,完成数据传输情况的实时记录;为解决上述问题,设计新型分布式网络多通道实时数据无线监测系统;通过数据实时采集、JIAG无线监测电路设计,确定网络服务器在分布式串口中的连接形式,完成新型监测系统的硬件设计;针对监测电路模块,对多通道网络协议、节点监测主程序、无线监测上机位三大环节进行调整,完成新型监测系统的软件设计,实现系统的顺利运行;对比实验结果表明,与传统系统相比,应用新型无线监测系统后,多级网络结构分布适应性提升35%左右、单个数据节点的完整性提升20%左右。

中性点不接地交流电网对地绝缘故障相定位法

对中性点不接地交流电网发生单相、两相绝缘故障时中性点对地电压 U_(NN′)进行了深入分析,提出了仅利用 U_(NN′)的2个特征量(幅值和相位)判断绝缘故障相的方法。实验结果表明本文提出的绝缘故障相判断定位方法正确,可行且简单易实现。

含过渡电阻的配电网短路电流计算程序开发

针对部分配电网短路电流计算算法只考虑金属性接地短路的问题,依据叠加原理将故障网络分解成正常网络和故障分量网络,利用牛顿拉夫逊法潮流计算及前推回代法进行短路电流计算,建立含过渡电阻的不同类型故障情况下的配电网分支电流和节点电压的计算模型,并利用C++开发了配电网络的短路电流计算程序.最后通过对IEEE12节点算例验证.结果表明,该模型可以准确地模拟经过渡电阻的短路故障,所开发的短路电流计算程序具有较高的计算精度,能够很好满足配电网多样化的短路电流计算需求.

感应电场中输电线路绝缘电阻测试

为解决感应电压环境下输电线路绝缘电阻无法测试的问题,以220 kV双回同塔架设输电线路为例,针对其中一回路运行而另一回路停运或检修的条件下,利用电磁暂态软件建模仿真计算感应电压值的大小,分析得出通常情况检修输电线路感应电压主要受静电感应影响;同时,优化设计出感应电压环境下绝缘电阻的谐振网络测试法;最后对感应电场中输电线路开展现场测试,测试结果表明该方法能有效测试输电线路绝缘电阻,并为带有感应电压的线路检修或停电线路投运前提供重要的线路绝缘参数。

10kV配电网柱上断路器绝缘作业模糊层次分析法安全性分析

为提高10 kV配电网柱上断路器更换或检修时安全性,综合考虑影响其绝缘强度等风险因素,建立了基于模糊层次分析法的旁路作业安全性分析模型。结合实际的作业场景选取绝缘操作杆和绝缘斗臂车最常用的两种工器具对旁路作业中的安全性进行计算分析对比,然后评价这两种工器具的适宜性,得出绝缘斗臂车法是某供电公司10 kV配电网柱上断路器旁路作业最优方案,所提评价方法能为配电网旁路作业中在具体作业工器具的选择提供参考。