Fault diagnosis in neutral point indirectly grounded system basedon information fusion

In neutral point indirectly grounded systems, phase-to-ground fault is putting new demands on fault diagnosis technology. Information fusion is applied to detect the phase-to-ground fault, which integrates several sources of information, including line current, line voltage, zero sequence current and voltage, and quintic harmonic wave component. This method is testified through the simulation of Matlab. Simulation results show that the precision and reliability of the detection has been greatly increased.

基于高精度故障录波器的中性点不接地系统的高阻接地分析

针对配电网小电流单相接地短路故障,基于高精度暂态故障录波器合成的零序电压开展中性点不接地系统的高阻接地分析,即采集配电网下不同线路、不同位置的高精度故障录波器信号来判断故障线路与位置。真实试验表明,通过零序电压、零序电流研判故障可以有效缩短线路故障恢复时间,实现小电流接地系统接地故障准确定位。

基于过电压衰减比的柔性接地控制参数设计方法

为实现柔性接地装置对中性点电压的准确控制,提出过电压衰减比的概念,并以配电网不接地系统为例提出了控制系统设计方法。首先,分析了不接地系统的中性点过电压产生机理,建立了柔性接地装置接入配电网的等效模型。其次,给出了双闭环控制系统的框图并推导出双闭环控制下的零序输出电压表达式,在此基础上提出了过电压衰减比的概念。文中以双比例控制器为例,提出了基于过电压衰减比指标的控制系统参数设计方法,通过内、外环参数解耦设计,实现了衰减比和系统稳定性的独立控制。最后,搭建了10k V配电网不接地系统仿真模型和低压实验回路,验证了所提设计方法有效性。

中性点非有效接地配电网弧光接地的物理模拟研究

弧光接地是中性点不接地配电网中最常见的故障,对电网设备的绝缘性能有严重威胁,从而影响电网运行的稳定性,亟需进行弧光接地故障研究。研究提出弧光接地的物理模拟方法,设计实现弧光模拟装置,通过精确控制放电间隙及放电极移动速度,实现稳定模拟的电弧接地、间歇性电弧接地、弧光渐变等各种弧光接地现象。记录试验波形,并进行分析波形,发现弧光放电的规律。结果表明,物理模拟方法能够可控模拟弧光现象,记录下的波形数据可为处理弧光接地故障提供参考。

分布式电源接入对变压器中性点工频过电压特性的影响及对策

为避免一刀切的“间隙安装策略”带来的成本高问题,有必要针对分布式电源从配电网接入情形给出间隙安装策略的建议。通过建立配电网发生单相接地故障时的复合序网络,分析不接地变压器中性点工频过电压的产生机理;在PSCAD/EMTDC中搭建计及低压侧分布式电源接入的110 kV电网模型,对比分析不同类型和容量分布式电源接入下变压器中性点的电压值或电压波形的变化规律。结果表明:接入PQ控制型逆变型分布式电源且其容量显著大于低压侧负荷容量时对变压器中性点绝缘安全的威胁程度最高;根据不同变压器中性点绝缘水平、接入分布式电源的类型和容量应选择不同的间隙安装方案。

室外路灯辅助等电位联结必要性的探讨

从供电低压侧发生接地故障、10 kV电源端中性点不接地、小电阻接地以及10 kV负荷侧发生接地故障等方面,结合TN/TT系统分析上述接地故障时对路灯安全危害,论证路灯设置辅助等电位联结的必要性。

中性点不接地电网单相接地时电压互感器损坏机理

中性点不接地电网中电压互感器异常损坏随电网发展呈上升趋势。为提出有效的工程防范措施以抑制该趋势,研究了这种异常损坏的机理。采用电网输电线路对地电容与电压互感器电感的并联模型替代已有的电网电容与电压互感器电感的串联模型,对电网发生间歇性单相接地时电压互感器内部的暂态过程进行了分析。由仿真计算、动模实验以及工程实验可得,在这一暂态过程中,电压互感器铁芯将进入深度饱和区,产生很大的暂态过电流。结果说明工作于中性点不接地电网中的电磁型电压互感器可能因暂态过电流导致热破坏,因此应按间歇性单相接地进行热稳定性校验。

一种配电网高阻接地故障在线监测与辨识方法

中性点不接地系统的配电网高阻接地故障是一种多发故障,短路电流小,故障特征不明显,在线辨识困难,导致故障初期难以被发现,极易演化成严重故障。通过研究其单相接地的暂态过程,发现故障暂态电容电流会使故障线路零序电压有明显的高次谐波,经10k V配电网单相高阻接地后故障线路零序电压频谱分析仿真结果证明了这一点,因此可将其作为高阻接地故障在线辨识的特征谐波。为了确定该故障特征谐波的有效性,分别与其他故障类型和配电网突加突减负载时的零序电压进行了仿真对比分析,从而证实了该谐波可以有效区分其他情况产生的谐波。为了进一步探索高阻接地故障参数对故障特征谐波影响的规律,分别对不同故障接地电阻和不同故障相角时的线路零序电压暂态过程进行了仿真,结果表明,故障发生于相电压90°相角时,该故障特征谐波幅值最高,约为基波幅值的4%～9%,且幅值随故障电阻升高有规律的减小。该特征谐波特征明显,足以用于准确在线辨识高阻接地故障,从而为配电网在线故障辨识设备的研究提供了新的思路。

用注入法实现小电流接地系统单相接地选线保护

介绍一种小电流接地系统单相接地选线的新原理，其适合小电流接地系统的各种情况，并通过实验室模拟试验，且已应用于８０９８单片机实现的微机选线保护。

基于电压-时间型重合器的配电网单相接地故障自动隔离技术研究

提出了利用选线装置与电压-时间型线路重合器相配合,实现单相接地故障自动隔离与非故障区段自动恢复供电的新技术。讨论了选线装置与电压-时间型线路重合器的配合工作方式,通过第一次重合闸确定故障区段,通过第二次重合闸隔离故障区段。该技术能够快速选出故障线路并隔离该故障区段,有利于故障快速消除,提高系统运行的安全性、可靠性,同时为快速准确的故障定位创造条件。现场的实际运行充分验证了该技术的正确性与可行性。

自适应控流型故障选线方案

针对国内配电网单相接地故障选线问题,提出了一种全新而有效的选线方法:当配电网发生单相接地故障时,通过对母线PT二次侧开口三角有控制地实行短路,以产生强度足够大同时又不至于大到影响系统正常运行的瞬时短路脉冲进入系统,置于各出线端的短路脉冲检测器通过对该短路脉冲电流的检测与区分以实现故障线路的判定。理论、仿真分析以及模拟实验都验证了该方法的有效性。

一种基于可控短路的故障选线方案

当中性点非有效接地系统发生单相接地后,由于故障电流太小难以检测,使得接地线路的判定困难。对此,提出了一种全新而有效的选线方法,其基本思想是通过对系统中性点实行可控的有效接地,从而将中性点非有效接地系统在短时间内变成中性点有效接地系统,以产生强度足够大但又不至于影响系统正常运行的短路脉冲用于故障线路的选定。利用频谱分析建立了区分故障与非故障线路短路脉冲的有效判据,并基于该判据对所述选线方法的灵敏度进行了分析,最终通过动模实验对该方法的有效性进行了印证。

中性点不接地系统单相接地故障的定位方法

该文以不接地系统发生单相接地故障后的零序网络特征为基础,考虑到零序电流采集时受到的来自负荷电流的影响,提出一种新的基于零序电流相量的故障定位方法。文中定量地分析了架空线路中由电流互感器误差引起的负荷电流零序分量在二次侧输出不为零从而产生的零序不平衡电流,并推导出其数学表达式,应用在定位判据的提出和判据可信度的分析中。最后通过仿真算例,模拟出实际线路零序电流采集时受到的来自不平衡电流的影响,给出了基于零序电流相量故障定位方法在实验环境下的应用。

基于“S注入法”的一种故障定位新方法

依据“S注入法”选线定位原理 ,导出了小电流接地故障情况下 ,故障支路的等效电路、相量图 ,分析了注入信号的频率应选择具有不同于系统固有信号的特征 ,指出了注入的信号电流仅在接地线路接地相中流动 ,不会流向系统的其它部位的特点。针对当接地相的接地电阻大、阻抗角小时 ,普通阻抗法测距精度差 ,提出了以倍角算法为基础的改进算法 ,并给出了理论分析和实现电路。

10kV直配线路单相接地故障测距的新算法

提出了10kV直配线路的单相接地故障测距的新算法,该算法利用故障时接地倒相开关将另一非故障相进行一次瞬时接地所构成的零序故障回路,将单相接地故障转化为两点异相接地故障,从而实现对单相接地故障的准确测距。该方法成功解决了中性点不接地系统单相接地故障时,由于没有故障电流回路而造成测距困难的问题。理论分析和仿真结果证明本文提出的算法原理完善,概念清楚,具有很高的测距精度,而且不受过渡电阻和负荷电流的影响,具有很好的实用性。

一种附加阻抗法在测量配电网对地参数中的应用

针对中性点不接地方式的系统,研究了一种基于附加并联阻抗的配电网电容电流实测方法,在保持中性点位移电压的幅值低于最大允许值的同时,通过两次改变附加电感量和电阻值,测量中性点位移电压的不同幅值。根据测得的中性点电压的幅值以及相应的附加电感、电阻即可精确计算出系统对地分布电容和绝缘电阻,进而可以计算出配电网的对地电容电流,通过PSCAD软件模拟6kV配电网,准确的验证了该理论的可行性,由于不需要考虑中性点电压与其他量的相位关系,因此具有测量简单和测量范围广的优点,而且附加阻抗对系统的正常运行影响小。

正弦拟合法在中性点非直接接地系统中的应用

叙述了正弦曲线拟合算法的基本概念,结合电力系统现场运行、设计的特点和资料,介绍了正弦曲线拟合的基本概念。阐述了用正弦曲线拟合三采样值计算电流、电压、功率(有功、无功)、功率因数、故障距离等电气量的计算方法以及应注意的问题。通过计算有效值的具体实例,证明了该算法的正确性,具有硬件简单、测量精度高、反应速度快等特点,望在电力系统中发挥作用。

基于快速短接故障相母线熄弧装置的故障区段定位方法

快速短接故障相母线熄弧装置的基本原理是在系统发生单相接地时,迅速在站内将故障相母线金属性接地以限制故障相电压,从而实现熄弧。在配置有快速短接故障相母线熄弧装置的中性点不接地系统中,考虑原故障点消除与原故障点未消除两种情况以及过渡电阻的影响,深入对比分析熄弧装置动作前后故障路径与非故障路径零序电流幅值与相位变化特征差异,结合馈线终端设备,提出利用零序电流幅值比及相位偏移辨识故障路径,实现就地快速故障区段定位,并对定位流程进行设计。利用ATP软件进行不同故障状态下的仿真,仿真结果验证了所提定位方法的正确性。

多重分形在小电流接地系统单相接地故障选线中的应用

系统阐述了多重分形和多重分形谱的小波局部极大模计算方法,提出了利用多重分形谱对线路的零序电流进行分析,根据谱图进行判断故障线路的新方法。采用PSCAD/EMTDC4.02软件建立一35kV配电线路模型进行仿真,仿真结果表明多重分形谱可以很好地反映故障电流信号的几何特征和奇异性,这为小电流接地系统单相接地故障选线提供了一种有效的方法,且该方法计算简单,可靠性高。

中性点不接地系统单相接地故障定位研究

现阶段我国配电网大多采用小电流接地系统。针对中性点不接地系统单相接地故障定位问题,首先进行原理分析,找出故障时线路上各点的零序电流相位特征。基于零序电流相位对应关系,结合电流检测点和故障区段的区段-节点关联矩阵,进行矩阵操作,并给出了区段定位判据,最终实现了中性点不接地系统的在线区段故障定位。仿真实验证明了该方法的有效性。