小电流接地系统间歇性弧光接地过电压影响因素分析

弧光接地过电压作为小电流接地系统中最常见的内部过电压之一,对电力系统的安全稳定运行产生巨大威胁。弧光过电压的产生往往伴随着间歇性,通过分析间歇性弧光过电压的暂态特征以及影响因素能够为防治该现象提供必要的参考。为此,考虑了包括电弧重燃时刻、燃弧时长、熄弧时长、电弧电阻在内的几个不同影响因素,通过搭建中性点不接地系统的仿真平台分析间歇性弧光接地过电压的暂态特征,并对比各影响因素的作用程度。结果表明在中性点不接地系统的间歇性接地能够产生明显的过电压,并且过电压的幅值主要受重燃时刻和电弧电阻影响,而燃弧时长、熄弧时长对过电压幅值影响较小。

基于合成时频分布图的轻量级网络小电流故障电弧检测

为有效解决故障电弧检测问题,提出一种基于时频分布图的轻量级网络小电流故障电弧检测方法。参照相关标准进行电弧试验,并采集电弧试验数据,通过把电流数据转换成合成时频分布图构造训练集和测试集,输入STF-GhostNet模型识别故障电弧并输出结果。试验结果表明:采用该方法进行故障电弧检测准确率约为94.1%,与传统BP模型、AlexNet相比,准确率明显提高。

基于电弧电压判据的直流断路器磁吹控制研究

针对城市轨道交通直流牵引供电系统存在的直流断路器小电流分断问题,提出一种基于电弧电压判据的直流断路器磁吹控制代替基于电弧电流判据的磁吹装置来驱动磁吹线圈,避免电流零漂现象导致磁吹装置频繁无效动作而发生故障。通过不同电压和不同电流参数下断路器分断试验,验证了基于电弧电压判据的直流断路器磁吹控制能输出正确稳定的磁吹线圈作用方向,从而有效提高磁吹控制回路的稳定性和断路器触头的使用寿命以及开断性能。

特高压直流高速开关研发关键技术研究

直流高速开关(high speed switch,HSS)是多端直流输电系统中的关键设备。HSS的性能参数直接影响到多端直流系统的送电能力和运行灵活性。为了研制性能参数更优的±800 kV HSS产品,提出在长时直流耐受、直流小电流开断和直流燃弧耐受3大关键性能方面需解决的问题。结合内外绝缘仿真优化和样机绝缘验证,实现样机具备DC1224 kV/1 h湿耐受的绝缘性能;通过小电流开断的磁流体动力学仿真,获得了HSS开断小直流电流时灭弧室内部的温度、压力分布规律;试制了小直流开断实验样机,样机实验在1 kV恢复电压下最大开断电流达到350 A。通过长时燃弧的磁流体动力学仿真,获得了4000 A直流电流开断过程中灭弧室内部的温度、压力分布规律。该研究为性能参数更优的±800 kV HSS产品研制奠定坚实基础,对提高多端直流输电系统功率连续性和安全稳定运行具有重要意义。

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ATP⁃EMTP的空气绝缘隔离开关分闸电弧模型

空气绝缘隔离开关需要具备一定的容性小电流开断能力,但隔离开关无灭弧功能,其在分闸过程中会产生严重的电弧,且电源侧电容电压和电弧电流会产生脉冲波,对设备绝缘造成威胁。采用高分辨率相机拍摄空气绝缘隔离开关分闸过程的电弧,发现电弧并未熄灭,不同于气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中隔离开关的电弧特征。基于此现象,文中对传统的双指数型高频电弧电阻模型进行改进,认为在分闸过程中电弧熄灭前,空气间隙的绝缘强度并未完全恢复,电弧电阻未达到1012Ω。在ATP⁃EMTP中搭建了隔离开关开断容性小电流的电路,经过分析可以发现仿真结果与试验结果趋势基本一致。该模型的建立对空气绝缘隔离开关开断容性小电流的研究具有一定的理论指导价值。

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。

可适应线路结构动态变化的有源消弧算法

小电流接地故障发生后,为使有源消弧法在配电网线路可能发生切换的情况下仍具有良好的消弧性能,提出了能适应线路结构动态变化的有源消弧算法。故障发生后,注入电流并测量母线零序电压,计算接地电阻。在接地电阻较大时,忽略线路压降,控制故障相电压为0,即采用电压消弧法;在接地电阻较小时,利用配电网自动化装置计算故障后配电网零序导纳,控制故障点电流为0,即采用电流消弧法。仿真结果验证了所提算法的有效性。

一种新型小电流接地综合选线装置

考虑到配电网单相接地情况复杂,单一的选线方法适应性差,对各种选线方法进行了研究,认为零序电流基波分量幅值最大且稳定,基于基波分量的几种选线方法可用同一硬件平台实现;并详细分析了其中的有功分量法和电流增量法,证明了这2种选线方法的可行性和实用性。在此基础上,将这几种选线方法有机结合在一起,运用模糊综合决策理论,选出故障线路,可大幅度提高选线准确率及装置的适应能力。给出了选线装置的软、硬件设计及电磁兼容设计。实验室模拟电网试验和现场挂网结果表明,装置运行稳定,选线准确,适应性强。

氧化时间对AZ91D镁合金微弧氧化膜微观组织和性能的影响

采用恒定小电流密度工艺于硅酸盐体系中在AZ91D镁合金表面制备微弧氧化膜。采用数字式涂层测厚仪、扫描电子镜、表面粗糙度测量仪和涂层附着力划痕试验机等研究其微观结构,利用电化学工作站和球-块往复式摩擦试验机进行耐蚀性和耐磨性的评定。结果表明:随着氧化时间的延长,阳极电压趋于稳定;氧化膜层的厚度和粗糙随之增大;氧化膜层的结合力、孔隙率则先增大后减小,都在60 min时出现最大值;膜层表面熔融物颗粒尺寸增大,大孔洞的数目随之增多,且分布变得不均匀;氧化时间为40 min时制备的膜层耐蚀能力最强并具有良好的耐磨性。

50Hz和400Hz下银镍合金触头材料电弧侵蚀研究

为研究低压、小电流、纯阻性负载下银基合金触头材料在交流400Hz的电弧侵蚀特性,通过研制的小容量可变频ASTM触头通断微机测试系统、SEM和EDAX,测量与分析了50Hz和400Hz下触头开断过程中AgNi、AgC和AgW触头材料燃弧特征值,分析了AgNi触头材料的表面形貌与微区组份,探讨了50Hz和400Hz两种交流频率下AgNi合金触头材料电弧侵蚀的成因。

微束等离子焊小电流问题的研究

介绍了研制的ＨＦＭＰ ５０型微束等离子焊机在实现其小电流的过程中所进行的一些研究，由子采取了一些特殊的措施，使该焊机的最小输出电流达到０．１Ａ时仍能稳定燃烧。

小电流接地系统单相接地选线技术综述

我国中压电网普遍采用小电流接地系统,该系统的单相接地故障选线问题一直没有得到很好的解决。该文针对这一现状,结合理论分析、仿真研究和文献报导,对现有的接地选线技术进行了归纳,分析了这些选线方法的原理、应用条件及存在的问题,总结了这些方法可行的改进方案和最新的研究成果。最后指出了小电流接地选线技术的发展方向。

一种复合型微机小电流接地选线装置

考虑到单一的选线方法具有局限性,将几种利用零序电流基波选线并可用同一硬件平台实现的方法结合在一起,构成复合型小电流接地选线装置。对零序电流群体比幅比相法、有功分量法和电流增量法分别进行了应用分析,并给出了选线装置的软硬件设计。实验室模拟电网试验和现场挂网结果表明,装置运行稳定,选线准确。

基于暂态分量分析的单相接地保护

采用小波分析实现单相接地保护容易产生误判和漏判现象,采用暂态分量的大小和方向实现单相接地保护的方法需要准确计算暂态分量的频率和相位。针对上述问题,文章结合大量的6 kV电网模拟电弧接地故障实验数据,提出了一种不需要零序电压暂态分量、不需计算暂态分量频率和相位的单相接地保护方法,详细分析了该方法的实现原理。实验结果表明,该方法计算简单、无需滤波,具有较高的准确性。

10kV配电网并联电阻接地选线技术研究

设计了一种并联电阻接地选线技术 ,它可以有效地克服目前经消弧线圈接地的配电网系统中接地选线装置选线不准的问题。运行经验表明该选线装置具有很好的选线正确性 。

小电流接地系统单相故障选线的方法与实现

分析了小电流接地系统的故障特征,以基于傅立叶算法的稳态零序电流为依据提出根据消弧线圈调整前后之残流变化量实现单相接地故障选线的方法。该方法不受系统暂态过程、谐波污染以及线路结构不对称的影响,受过渡电阻影响很小,可以将单相接地故障准确地检测出来。在此原理基础上设计了一种基于80C196单片机的软硬件解决方案并开发出具体选线装置,它能够准确区分母线和线路故障并正确选择故障线路。文中详细论述了该方案的实现原理与组成结构。通过由发电机—变压器—配电线路构成的动态模拟系统的接地故障选线实验,验证了该方法是小电流接地选线中一种简单准确、实用有效的方法,表明所开发的装置抗干扰能力强,运行稳定,具有推广应用价值。

小波变换在小电流接地电弧故障选线中的应用

根据故障电弧引起的奇异特征,用小波奇异性检测原理大量仿真计算了故障零序电流,结果表明,小波选线算法在电弧故障时能正确选出故障线路,其原理可靠、准确且适合不同接地方式的配电网。

多重分形在小电流接地系统单相接地故障选线中的应用

利用多重分形理论对经消弧线圈接地小电流系统单相接地故障母线处的零序电流波形分析,通过比较反映信号几何结构特征的多重分形谱,来区别故障线路与正常线路。研究结果表明,该方法能够反映信号整体特征,可靠性高,抗干扰能力强。

中性点小电阻接地方式研究

中性点接地方式的选取和应用是提高配电网可靠性和经济性的重要举措。66 kV电网中,通常中性点采用不接地和经消弧线圈接地方式。随着电缆线路的增加,系统电容电流增大,短路时电缆烧损的几率增大,为快速切除故障线路,采用并联小电阻接地方式,配合相应的控制方式,降低短路时对系统造成的危害,保证66 kV电网安全运行。