Comparison between open phase fault of arc suppression coil and single phase to earth fault in coal mine distribution network

When, in a coal mine distribution network whose neutral point is grounded by an arc suppression coil (ASC), a fault occurs in the ASC, compensation cannot be properly realized. Furthermore, it can damage the safe and reliable run of the network. We first introduce a three-phase five-column arc suppression coil (TPFCASC) and discuss its autotracking compensation theory. Then we compare the single phase to ground fault of the coal mine distribution network with an open phase fault at the TPFCASC using the Thévenin theory, the symmetrical-component method and the complex sequence network respectively. The results show that, in both types of faults, zero-sequence voltage of the network will appear and the maximum magnitude of this zero-sequence voltage is different in both faults. Based on this situation, a protection for the open phase fault at the TPFCASC should be estab-lished.

顺北油田二区变电站35kV电压互感器烧毁故障分析

油田电网运行中,35kV系统和10kV系统为中性点经消弧线圈接地系统或不接地系统,在电网发展时期,系统参数可能处于谐振区,电磁式电压互感器易发生铁磁谐振现象,产生过电压或过电流,严重时会烧毁电压互感器。本文对顺北油田二区变电站35kV系统发生的3次电压互感器烧毁故障开展研究,得出电力系统处于谐振区,电压互感器铁磁谐振是造成电压互感器烧毁的原因。通过采取投入消弧线圈、应用饱和特性好的电压互感器和4PT改造等措施,有效治理了铁磁谐振。

某酒厂新污水处理厂沼气发电项目电气设计

通过对沼气发电技术进行分析,研究了沼气发电项目中的电气设计要点问题。首先以某酒厂新污水处理厂沼气发电项目为例进行分析,对电气主接线设计要点进行了探讨,研究了设置消弧线圈的必要性,分析了该地安装消弧线圈存在的协同工作问题,并给出了解决办法。此外,详细研究了沼气发电项目系统设计中的关键环节,对该项目的发电机主保护、变压器主保护、线路主保护等进行了系统设计,并且设计了计算机监控系统,以便实时监测发电设备的状态、性能参数等信息,及时识别和处置异常情况。研究成果不仅为该项目的优化提供了有效建议,同时也为其他类似工程在电气设计方面提供了有益的参考和指导。

一种典型10 kV电缆线路接地故障快速隔离动作分析

针对一起变电站中性点接地方式改造过程中零序跳闸事件,提出10 kV电缆线路的典型拓扑结构。结合实际工作,阐述当前试点应用中的经消弧线圈并联小电阻接地方式,并给出零序保护定值推荐值。结合案例,全面分析接地变跳闸逻辑错误、电缆线路FA自愈失败等故障原因,并提出改进措施。

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。

The Research on Neutral Grounding Scheme of Fengxian 35kV and 10 kV Power Grid

Combined with actual situation of Fengxian power Supply Company, the neutral grounding modes of Fengxian 35 kV and 10 kV power grid are studied in the paper. The different frequencies injected method is used to measure the capacitive current of Fengxian 28 substations, and the neutral grounding modes of the 28 substations are determined based on the measured values of capacitive current.

基于模型预测控制的配电网单相接地故障有源消弧

针对配电网非有效接地系统中单相接地故障消弧的难题,现多采用附加有源补偿和消弧线圈相结合的方案对接地故障电弧进行抑制,而有源补偿系统控制策略的性能直接决定了消弧性能。文中设计了基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的有源消弧实现方案,首先分析采用注入电流方式的有源消弧原理,然后采用三级联H桥多电平逆变器作为有源消弧系统主拓扑,优选代价函数,设计基于MPC的有源消弧闭环控制系统。该控制系统相较基于比例积分(proportional integral,PI)控制的有源消弧闭环控制系统,无须进行参数整定即可实现对多次谐波电流的精确追踪,进而有效补偿接地电流。仿真及实验结果均表明:文中所提方案能更加有效地抑制接地故障电流,满足不同场景可靠消弧的要求。

预防电缆沟起火的小电流接地系统单相接地故障处理

为避免小电流接地系统单相接地故障引发的电缆沟起火事故,采用火灾动态仿真分析方法得到了接地故障电弧导致电缆沟引燃的时间与空间阈值。在此基础上阐述了预防电缆沟起火的综合治理措施。论述了兼具相控消弧线圈和预调式消弧线圈优点的相控预调式消弧线圈的实现方式及其实验测试数据。阐述了跨线相继接地故障的处理方法,包含以暂态量法为主的连续检测过程及以稳态量法为主的增补处理过程。给出了单相接地保护跳闸延时的整定依据及间断性接地故障的处理方法。针对城区和郊区配电线路分别论述了集中智能容错单相接地故障处理方法和基于合闸速断的分布智能单相接地故障处理方法。介绍了在陕西全省172座110 kV变电站供电区域范围内配电网的整体应用成效,表明所论述的技术措施的有效性。

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。

基于零序导纳的消弧线圈接地系统馈线单相断线故障保护方法

配电网规模逐渐扩大且运行环境复杂多变,消弧线圈接地系统的单相断线故障愈发频繁,由于消弧线圈的补偿作用,发生断线故障时的电气量较弱,难以监测故障构建保护方案。针对消弧线圈系统馈线发生单相断线故障,提出了一种基于零序导纳的消弧线圈接地系统馈线单相断故障保护方法。首先分析线路首端零序电流和母线零序电压的特征,利用零序电流与零序电压之比得到零序导纳,指出非故障线路零序导纳相位在第一象限,而故障线路零序导纳相位在第二象限或第三象限。然后对消弧线圈过补偿情况的故障线路零序导纳进行改进,用线路零序导纳相位乘以对应的符号系数,扩大了故障线路与非故障线路零序导纳相位对的差异,基于零序导纳的相位特性建立了故障保护判据。最后通过PSCAD/EMTDC仿真,结果验证了所提方法的可靠性。

谐振接地系统对地电容与消弧线圈电感统一测量方法

配电网对地电容的准确测量有助于保证消弧线圈的补偿效果,降低故障对配电网的损害。提出一种基于信号注入法与快速傅里叶变换的谐振接地系统对地电容与消弧线圈电感统一测量方法。首先建立中性点电压与系统对地电容、消弧线圈电感关系。其次向中性点接入非工频电流源,利用快速傅里叶变换得到中性点电压关于电流源频率分量,消除工频误差。然后根据等效电路实现系统对地电容与消弧线圈电感的统一测量。最后通过Simulink搭建仿真模型进行分析。结果表明,该方法适用于消弧线圈直接接地、消弧线圈并联电阻接地和串联电阻接地运行方式。三相不对称条件下,对地电容与消弧线圈电感最大误差分别为0.11%和0.1%;三相对称条件下,最大误差分别为1.3%和1.8%。

影响单相接地故障选线准确性的主要因素研究

随着中国配电网的发展,配电网系统容量的增长越来越受到消弧线圈容量的限制,但与此同时选线装置准确率的不够,使得配电网又无法摆脱消弧线圈容量的束缚。因而为提升选线装置的准确率,利用了Matlab/Simulink软件,对中性点不接地和经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时的主要稳态特征在工频条件下进行了仿真分析,进而探究了系统不接地和经消弧线圈以及中性点并联选线中电阻对稳态幅值法单相接地故障选线的影响。基于仿真结果表明,在故障过渡电阻阻值位于约1000Ω以下的情况下,在中性点不接地系统中该方法的选线效果最好,但在经消弧线圈接地系统中中性点并联选线中电阻也可以对该方法在经消弧线圈接地系统中的选线效果有较大提升;而在故障过渡电阻阻值位于约1000Ω以上的情况下,不论系统是否经消弧线圈接地和投入中性点选线中值电阻该方法均缺乏良好效果,需要应用其它新方法。

基于稳态零序电流分布的单相接地故障区间定位技术研究

针对单相接地故障检测中的故障区间定位问题,提出一种基于稳态零序电流分布的单相接地故障区间定位技术。通过详细分析发生单相接地故障前后稳态零序电流的分布特性,得出基于稳态零序电流特征的故障判据,并基于故障判据给出详细判断流程。该定位技术可有效补充现有方法的不足,在不增加费用的基础上,细化故障区间,进一步缩短故障排查时间。

基于零序电流直流分量比的单相接地保护研究

针对高压供电系统中小电流故障选线方法在实际应用中使用效果不佳的问题,以尔林兔35 kV箱变的实际参数为例,以理论分析和计算机仿真相结合的方法,研究其10 kV系统消弧线圈接地方式下发生单相漏电故障的暂态分析,得到故障选线判据。首先通过列解等效电路的微分方程,得出了非故障线路零序电流和故障线路零序电流的计算公式,并采用MATLAB脚本程序进行编程验证;然后详细描述了各电气量与接地电阻的关系,指出接地故障瞬间故障相电压初始相位是影响暂态过程的重要因素;再利用傅里叶变换和傅氏算法分别给出直流分量的计算方法,并用实际参数进行了相互验证。最后进行了MATLAB/SIMULINK仿真,验证了等效电路和理论分析的正确性以及故障选线判据的选线准确性和普适性。

大型工业企业35kV电缆选用问题分析

结合大型工业企业的特点,对35kV三芯电缆与单芯电缆的优缺点进行对比,分析不同中性点接地方式对35kV电缆的影响,并通过对现有工厂35kV单芯电缆在使用中出现的问题进行分析,提出选用35kV单芯电缆及其施工中应注意事项。

基于电力生产实际的配电网电容电流测试新方法

以电力电缆为主的配网系统正在逐步取代传统架空线路为主的配网系统,城市配网系统的电容电流快速增长,传统电容电流测量方法已经不能满足电力生产的实际需求。针对电力生产的实际情况,分析传统电容电流测量方法原理和生产应用中的局限性,并针对性提出一种带消弧线圈测量配电网电容电流的方法。该方法通过引入两个新增变量(消弧线圈电感L和阻尼电阻r),重新构建电容电流测量模型,推导出10 kV配网系统对地电容的高阶微分方程,并采用迭代算法进行求解。通过10 kV真型配电网试验场的现场试验,该方法的有效性和正确性得到验证,电容电流测试工作的安全性和效率性得到进一步提升。

基于ETAP短路计算的化工项目电气系统优化设计

基于ETAP电气仿真软件对一个大型化工项目短路计算的真实案例进行分析,结合工程实际需求,对全厂电动机自启动电压水平、高/中/低压设备选择、电缆截面积选择进行分析校验,并通过对电容电流计算确定各变电所消弧线圈的容量。

一种谐振接地系统故障残余电流有功分量测量装置

本文设计了一种用于谐振接地系统故障残余电流有功分量的测量装置。装置包括中性点电压检测单元、中性点零序电流检测单元、馈线零序电流检测单元和后台监测分析系统组成,其中各检测单元具备GPS/北斗时钟或B码对时接口,具备本地同步采样和故障录波功能,含时标录波数据与后台分析系统用自主无线实现数据的汇集。当配电系统发生故障时,各检测单元启动录波,完成数据的采集,形成该次故障的电压和电流录波数据,后台分析系统汇集各检测单元的数据后,分别利用傅里叶滤波算法提取零序电压和零序电流数据的时域工频信号,通过相位与幅值的计算及偏差补偿,获得故障残余电流有功分量。该装置采用分布便携式的结构设计,便于工程现场的程实施。

小电流接地系统单相接地故障快速处置改造

采用小电流接地方式的城市配电网发生单相接地故障时应快速隔离故障。从现场排查、技术路线选择、小电流接地选线装置、现场试验四个方面介绍了单相接地故障快速处置改造工作的重点。