基于自耦变压器结构的双调节式矿用消弧线圈研究

该文设计一种带有三次绕组的自耦变压器结构矿用消弧线圈,二次绕组接晶闸管投切电容电路,第三绕组具有高短路阻抗特性,输出端接反并联晶闸管,对消弧线圈进行细调。通过系统双调节回路的协调控制,可实现变压器消弧线圈的大范围连续调节。对消弧线圈的运行参数、控制策略以及调谐方法进行深入的研究分析。这种消弧线圈具有响应速度快、连续调节范围宽、谐波小、伏安特性好及补偿精度高等优点。MATLAB仿真验证新型矿用消弧线圈的合理性和优越性。

油田配电网中性点接地方式的优化及认识

配电网系统是油田生产的动力系统,配电网的经济、安全运行,直接关系到油田的产量及生产成本。配电网中性点接地方式的选择决定了配电网的经济性和可行性。目前油田配电网主要采用中性点不接地的方式,随着油田电网规模逐渐扩大,该方式已逐渐暴露出易断电、检修速度慢的缺点。通过分析原有中性点接地方式在生产运行中存在的问题,探讨现场试运行配电网中性点经消弧线圈并联电阻接地的优势及在油田应用的可行性。试验表明,该接地方式可为油田提供更加安全、可靠的配电系统,可实现提高油田生产时率、降低运行成本、减轻劳动强度的目的,具有良好的推广应用前景。

单相接地故障管理系统设计应用

通过中性点不直接接地系统发生单相接地故障的问题分析,提出建设基于脉冲选线的综合处理(触点消弧和线圈补偿)、全电压监测等多种功能优化组合的接地故障管理系统。针对用户用电的实际工况,根据单相接地故障的性质,分别采用不同的工作方式,通过数据采集分析,快速准确地找到故障点,且能处理瞬时故障,自动恢复系统正常运行,以防止事故扩大,减少用户经济损失。

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。

基于单相级联H桥变流器的配电网故障消弧与选线新方法

为解决配电网单相接地故障消弧与选线保护难题,提出了一种配电网有源接地方式及其故障消弧与选线新方法。采用单相级联H桥多电平变流器直接接入配电网的中性点,配电网发生单相接地故障时,通过多电平变流器向中性点注入补偿电流,补偿流经接地点的故障全电流,并强制使故障相电压为0,实现故障消弧。经过一定延时后,逐渐减少注入电流至0,多电平变流器退出补偿,进行接地故障判断;若判断系统发生了永久性接地故障,则根据多电平变流器退出补偿前后的注入电流量及各出线零序电流改变量,进行选线保护。理论分析和仿真结果表明:该方法原理清晰、易于实现,具有可行性。

消弧线圈与接地故障转移装置配合使用的消弧方法

分析了现行消弧装置的优缺点,提出了一种自动补偿消弧线圈与故障相快速接地装置相配合使用的消弧方法,阐述了基于该消弧方法的消弧装置的整体结构以及各部分的工作方式,讨论了所使用的各部分装置的动作配合方案。该消弧方法兼有快速熄灭电弧和减小接地电流的优点,使小电流接地系统单相弧光接地问题得到很好的解决,能够进一步提高电网的安全性和供电质量。

主动转移型熄弧装置长馈线重载应用问题分析

为分析明确主动转移型熄弧装置在长馈线重载运行时是否存在熄弧困难的问题,建立了单相接地故障时变电站内故障相接地后的等效电路,理论推导了流过故障点的电流表达式。基于ATP-EMTP,对变电站内故障相接地后流过实际接地点的电流进行了数字仿真,得出了流过实际接地点的电流与单相接地过渡电阻的关系。通过实际测量、国外实验结果和行业标准要求等途径得出了实际当中单相接地过渡电阻的范围。根据上述研究结果,搭建实验电路,在实际中可能遇到的最不利熄弧条件下,对主动转移型熄弧装置的熄弧性能进行了测试。实验结果表明:当单相接地故障点的电弧长度超过1.5 mm时主动转移型熄弧装置就能熄灭电弧。综合上述分析结果表明主动转移型熄弧装置在长馈线重负载的情况下不存在熄弧障碍。

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。

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。

相电源馈入中性点的配电网接地故障相主动降压消弧装置及其应用

针对传统消弧线圈不能完全抑制间隙性弧光过电压及故障相转移装置在发展性故障情况下存在引发严重相间接地短路过电流的风险,提出一种相电源馈入中性点的配电网接地故障相主动降压消弧方法。发生单相接地故障时,从接地变压器二次侧提取与故障相相电势相反的线电压向量,通过注入变压器升压馈入至配电网中性点,强迫故障点电压至电弧重燃电压以下,实现熄弧并阻止电弧重燃,有效抑制间隙性弧光接地过电压和不停电处理可恢复性绝缘故障,并研制出由接地变压器、单相注入变压器等相关设备组成的主动降压消弧装置。在10kV真型配电网试验场通过大量实验测试和挂网运行验证了所建议方法和装置的可行性和可靠性。通过与现有同类技术比较,该装置具有性能好、兼容性强、造价低、短路电流风险小等优势。

配电网相电源馈入中性点的接地故障相主动降压消弧新原理

针对配电网接地故障转移技术无法灵活调控系统零序电压,及基于电力电子器件的有源消弧技术精确控制实现复杂、实施条件较严苛的问题,提出配电网相电源馈入中性点的接地故障相主动降压消弧方法。基于中压电网单相电压调控不影响线电压的特性,由接地变压器二次侧提取系统固有线电压相量,对电源电势进行相序重组,通过注入变压器升压反馈输入至配电网中性点,并调节注入变压器变比调控故障相电压,降低故障相电压至接地故障点燃弧电压以下,实现接地故障主动降压消弧;进一步对比分析了接地变压器二次侧非全相反馈输入与配电网接地故障持续期间,系统内各序分量的变化规律,分析了电源电势反馈机制对配电网运行的影响,并研发了相电源馈入中性点的接地故障相主动降压消弧成套装置。在PSCAD/EMTDC仿真环境与真实的10kV配电网实验场中模拟各种运行和故障工况,对所提主动降压消弧方法的效果及序分量特性进行了验证与测试。仿真与实验测试结果表明,相电源馈入型消弧装置能够主动抑制故障点电压,消除接地故障残流,实现接地故障的快速、可靠消弧。

一种新型消弧方法的研究及其实现

分析了现行消弧装置的优缺点,提出了一种使用自动补偿消弧线圈与故障相快速接地装置相配合使用的新型的消弧方法,阐述了基于该消弧方法的消弧装置的整体结构以及各部分的工作方式,讨论了所使用各部分装置的动作配合方案。该消弧方法能够兼顾快速熄灭电弧和减小接地电流,使小电流接地系统单相弧光接地问题得到很好的解决,能够进一步提高电网的安全性和供电质量。

消弧线圈并串电阻接地式与接地保护原理研究

通过分析比较中性点经消弧线圈并、串电阻接地系统的工作特点,指出宜采用消弧线圈并电阻的接地方式,并提出了基于故障分量有功功率与谐波功率融合的接地保护原理,给出了相应的动作判据模型,该判据有效地拉大了故障支路与非故障支路接地故障判断量的差距,可较好地解决补偿电网的单相接地故障选线问题.

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。

基于恒频注入信号计算配电网分布电容的方案与应用

基于恒频信号注入技术的基本原理并结合实际应用,提出了从消弧线圈副边、从母线电压互感器二次绕组和从并联电容器组中性点注入恒频电流信号的3种实现方案,对3种方案的工作原理进行了详细分析,并推导了基于恒频注入信号计算配电网等效对地分布电容的表达式。从实际应用的角度讨论了注入信号的检测方法,设计了具体的滤波实现方案。实验室仿真与现场测试结果表明所提方法能够较准确地计算出配电网的等效对地分布电容,验证了恒频信号注入方案实现的可行性。

基于小扰动原理的单相接地选线装置

在有消弧线圈的配电网中,快速选线技术是一项关键技术。通过对中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统线路发生单相接地故障的分析,提出了一种小扰动选线原理。介绍了运用该原理,以DSP(数字信号处理器)芯片作为核心运算控制单元的单相接地选线装置的选线原理、方法以及硬件构成原理。并详细分析了该装置在现场(中性点经KD-XH消弧线圈接地的系统)运行的情况,实践证明了该装置的选线正确率达到96%以上。该装置适用于电网电容电流变化范围大、小电容电流、高阻接地的配电网系统。

20kV配电电压等级的接地方式研究

针对20 kV城市电缆配电网出现的单相接地故障电流增大以及接地后过电压问题.研究适合20 kV配电不同网络结构的中性点接地方式.通过对20 kV配电网中性点不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地3种方式进和接地故障稳态分析、暂态分析和系统参数分析,并与10 kV配电网接地方式相比较,说明20 kV配电网接地方式应用范围,当系统电容电流小于10 A时可采用中性点不接地方式;当系统电容电流在10-15 A之间时可采取消弧线圈接地方式;当系统电容电流在100-1 000 A之间时可采用低电阻接地方式;算例分析表明20 kV电缆配电网宜采用中性点经低电阻接地方式.

基于质心频率和BP神经网络的配网故障测距

故障距离越大,零序电流低频分量含量越高,电流频谱呈现出左移趋势;故障合闸角越接近90°,电流频谱高频分量含量越高;过渡电阻阻值越大,电流频谱低频分量含量越高。据此,提出了基于质心频率的频域故障测距方法。运用质心频率描述电流频谱整体分布特征,过渡电阻、故障距离、故障合闸角对电流频谱的影响通过质心频率刻画,运用BP神经网络模拟过渡电阻、故障距离、故障合闸角与频谱特征量质心频率之间的映射关系,完成测距。同时提出了应对质心频率-故障距离关系曲线不单调特殊情况的辅助判据,结合质心频率曲线与辅助判据确定最终故障位置。测距结果表明,该频域测距方法对混合线路及带分支馈线测距具有明显优势,能适应配网复杂的网架结构,并能够在训练样本数量不足且存在误差时准确测距。

基于小波去噪和暂态电流能量分组比较的小电流接地选线新方法

分析了故障选线的现状和基于故障暂态电流选线的优势,提出了消弧线圈接地系统中基于小波去噪和暂态电流能量分组比较的选线新方法。该方法先将含噪电流信号进行小波软阈值消噪,然后将去噪后的信号排序,分组求能量并归一化,接着对其进行阈值处理即可得到各个出线的累加变量值,比较这些值的大小,便可选出故障线路。该方法不受补偿度、故障地点、过渡电阻、负荷大小和故障相角的影响,原理简单、可靠、计算量小、抗干扰能力强,仿真证明了该方法的有效性。

基于5次谐波突变量的小电流接地系统选线

为了解决小电流接地系统选线难的问题,在对小电流接地系统单相接地故障的特点进行详细分析的基础上,提出通过综合比较各线路的故障相和非故障相的5次谐波电流突变量以及本线路和相邻线路故障相的5次谐波电流突变量两个判据进行故障选线。对故障后5 s和故障前1 s的数据之差进行傅里叶滤波得到5次谐波电流突变量。利用所提方法做了大量的仿真试验,结果表明,该选线方法不受暂态过程、故障点过渡电阻、线路长度等因素的影响,可以正确选线。