面向高电缆化率配电网的中性点接地技术探讨

随着城镇化的飞速发展,配电网系统的电缆比例不断提高,电缆开始逐渐替代传统的架空线路。然而,现有许多变电站的中性点接地方式仍基于纯架空线路设计,难以适应高电缆化率配电网系统的需求。文章针对配电网中性点接地方式进行了系统研究,详细阐述其类型、特性以及对电力系统的作用。针对高电缆化率配电网,提出中性点接地方式的选择建议,为保障配电网的安全稳定运行提供参考。

矿山供电系统单相接地故障区段定位方法

中性点非有效接地的矿山高压供电系统发生单相接地故障后,故障暂态过程交叉干扰严重,故障信号呈现出很强的非线性、非平稳性、高时变性和复杂性,故障定位难度很大。针对此难题,提出了一种基于分布散度的故障区段定位方法。首先,通过等效电路分析了故障特性,研究并采用Choi-Williams分布(Choi-Williams Distribution,CWD)时频能量谱克服故障信号中多频率成分交叉干扰。然后,采用改进KL散度表征故障区段上下游信号时频分布差异,处理上下游信号CWD时频能量谱中重叠部分,消除故障区段上下游信号相似成分的不利影响。在此基础上,借助零序电流信号CWD-KL散度构建了故障定位判据。最后,仿真测试与对比分析验证了所提方法的有效性与优越性。

基于综合稳态分量的补偿电网故障选线

提出一种针对中性点经消弧线圈接地系统的基于单相接地故障综合工频稳态量分析的选线算法,使选线的准确性不受零序电压与电流相位误差的影响,同时也使零序电流互感器特性的非一致性造成的测量误差被抵消。首先,计算出流经各馈出线零序电流互感器的电流;再将各馈出线的零序测量电流与补偿电流求相量和,得出各馈出线的复合电流,并将各馈出线的复合电流逆时针旋转90°,得出各馈出线的故障判断电流;然后将各馈出线零序测量电流和本馈出线故障判断电流分别"点积"得到各馈出线的故障判断量P,其中非故障馈出线判断量大于零,故障馈出线判断量小于零。最后,利用Matlab建立系统模型,对单相接地的各种情况进行仿真,并对仿真结果进行分析比较,显示了该算法具有较高的保护裕度。

煤矿高压供电系统接地方式及单相接地选线研究

针对煤矿供电系统的特点 ,较全面地分析了不同方式的小电流接地系统及其发生单相接地故障时的特点和相应的接地选线方式 ,对应用范围广、可靠性高的选线保护方式作了典型分析 。

斯科特平衡变压器中性点接地方案及原理分析

斯科特平衡变压器因没有中性点可以直接接地，制造工艺要求较高，在我国１１０ｋＶ及以上电力系统中的应用受到限制。本文提出了这种变压器引出中性点的接线方案，并分析了其电磁变换的基本原理。

10 kV电网中性点接地方式的分析

介绍了10 kV城市电网中性点经小电阻接地方式和经消弧线圈接地方式的发展状况,以及两种接地方式的适用范围,给出了电容电流的估算方法。阐述了中性点电阻值、消弧线圈补偿容量的选择方法及零序保护配置和整定要求。针对两种接地方式的不同,指出了在母线接地系统并列运行时的不同之处。

天堂抽水蓄能电站发电电动机中性点接地装置研制

湖北天堂抽水蓄能电站发电机中性点采用带二次负载电阻配电变压器的接地方式。当机组发生单相接地短路故障时,接地装置通过电阻损耗功率对电容性无功功率的补偿,将暂态过电压限制在机组绝缘允许范围内,同时在接地保护配合下,经短延时切除机组,可避免机组在故障状态下继续运行而导致事故扩大。该装置于2001年投入电网运行,迄今工作稳定、正常,收到了预期效果。

消弧线圈并电阻接地方式的研究

矿井高压电网中性点采用消弧线圈并电阻接地方式后，能有效地抑制工频共振过电压、线性谐振过电压和电弧接地过电压，而中性点仅经消弧线圈接地方式并不能降低电弧接地过电压。文章还给出了并联电阻值的选择方法。

“S注入法”与选线定位

着重介绍“Ｓ注入法”选线定位新原理，及根据此原理研制的ＴＹ０１及０２型小电流接地系统单相接地选线与定位保护。该保护解决了两相ＴＡ（电流互感器）架空出线小电流接地系统单相接地选线与定位这一重大技术难题，并适应小电流接地系统的各种情况。

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。

发电机中性点接地方式选型分析及计算

对宝钢电厂4号发电机中性点接地方式进行了分析,突破了发电机中性点接地电阻的常规取值方法,提出了发电机中性点接地电阻的选取应综合考虑三方面因素:限制发电机接地故障电流、抑制暂态过电压、防止高压侧零序传递电压引起保护误动。由此得到了简化的电阻取值计算方法,并对中性点接地电阻和变压器容量进行了工程计算,优化了设备选型。

基于灰色关联的小电流接地选线研究

在分析了现有的小电流系统单相接地故障选择性保护的基础上,提出了一种基于灰色关联算法单相接地保护新原理。该方法利用在配电网单相接地故障时,故障支路的零序暂态电流和非故障支路的零序暂态电流的关联程度来判别故障支路和非故障支路,并给出了相关算法,并进行了相应的仿真计算,仿真和实际应用结果表明,基于该方法选择性接地保护计算量小,实现容易并具有很高的准确性,且适用中性点不同接地方式的配电网。

10kV防谐振PT二次回路分析

探讨了防谐振PT二次接线方式及其对保护PT断线判据和绝缘监测的影响,并提出了改进意见。

110 kV电阻接地系统零序方向电流保护的整定研究

中性点经合适阻值的电阻接地,能有效抑制单相接地故障造成的负荷侧电压暂降,明显提高供电质量。但中性点电阻的接入改变了系统的零序阻抗,导致零序电流、电压的大小和分布以及它们之间的相位差与中性点直接接地系统有很大的不同。通过对其零序电流电压特点的分析,推导出110 k V中性点经电阻接地系统零序电流保护的整定计算方法,修正了中性点经电阻接地系统零序方向元件的动作条件。据此对一个改造的110 k V系统进行了整定计算,并通过现场试验和试运行证明了其正确性。

消弧线圈接地方式的改进

通过对消弧线圈接地方式工作原理的分析,针对消弧线圈接地系统中存在的故障选线和接地过电压的问题,提出了在消弧线圈中并联电阻的接地方案,并详细分析了消弧线圈的工作原理。实验结果证明,该方案有利于接地选线保护的实现,减轻了过电压的危害,具有较好的应用前景和实用价值。

城市配电网中性点接地方式探讨

在对常见中性点接地方式优缺点进行比较的基础上,结合宁波城市配电网情况,分析了目前城市配电网中性点接地方式存在的问题,提出了解决对策和建议。

小电流接地电网改进能量法接地选线原理

根据小电流接地电网单相接地故障时电压电流的变化特点,利用中性点电压、故障相电压和零序电流构造的能量曲线的斜率来进行故障选线。该方法不受电网平衡情况和接地电阻大小的影响,对复杂的间歇性电弧接地故障同样有效。MATLAB仿真证明了本文的结论是正确的。

“S注入法”与选线测距定位

根据小电流接地系统单相接地故障的特点，提出了“Ｓ注入法”选线、测距和定位新原理，导出了有关的公式和算法，研制出了相应的装置，并已在较大范围内推广应用。“Ｓ注入法”的主要特点有：（１）通过ＰＴ注入。单相接地时接地相ＰＴ一次被短接，处于不工作状态，利用不工作ＰＴ注入信号，不增加一次设备，不会对运行设备产生不良影响；（２）只向接地线路接地相注入。有利于提高选线和定位的分辨率；（３）注入信号的基波频率ｆ０处于工频的Ｎ次谐波与Ｎ＋１次谐波之间，有利于躲过工频及其各次谐波的干扰。

中性点不接地系统铁磁谐振与单相接地辨识技术

中性点不接地系统在电压互感器铁磁谐振的情况下可能出现零序电压长时间升高的现象,与单相接地故障现象类似。传统选线装置仅依靠零序电压和零序电流启动,不能有效辨识铁磁谐振,容易造成误动。重点分析了基频铁磁谐振的特征,详细对比了铁磁谐振与单相接地故障情况下三相电压及零序电压之间的差异,并在此基础上提出了基于零序电压和三相电压综合对比的铁磁谐振辨识技术。通过现场实际运行数据对该方法进行了验证,表明该方法能够有效提高选线装置的动作可靠性,满足实用要求。

浅析电力系统中性点接地方式

文章通过分析电力系统中性点不同接地方式下的特点,解析我国电力系统从低压配电网到高压电网采用不同接地方式的主要原因。