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。

110和220kV不接地运行变压器中性点保护方式

为保护110、220 kV不接地运行变压器中性点绝缘,并克服间隙、避雷器等现有保护方式存在的缺陷,推荐一种新型可控间隙与金属氧化物避雷器并联保护方式,可控间隙与避雷器共同配合以实现对变压器中性点的有效保护。当系统发生单相接地且失地或非全相运行故障时,可控间隙动作以保护变压器中性点绝缘,同时,避雷器被短接,以免避雷器在工频过电压下运行发生危险。雷电过电压下,可控间隙不动作,由避雷器动作限制变压器中性点过电压。其他过电压下,可控间隙和避雷器均不动作,变压器中性点绝缘能够耐受。可控间隙与避雷器并联保护方式可有效保护变压器中性点绝缘,并解决了现有保护方式存在的问题,具有一定的工程应用价值。

基于瞬时对称分量法的中性点不接地电网电压互感器暂态过电流分析

引入计及损耗的电压互感器非线性模型,采用瞬时对称分量法推导了中性点不接地电网发生单相接地故障期间和故障消失后电压互感器的暂态过电流表达式,发现该电流由正常运行状态下的正序励磁电流和衰减的零序过电流组成。通过MATLAB/Simulink仿真分析了系统在单相接地故障期间及故障消失后、不同消弧线圈补偿方式下的电压互感器暂态过电流。仿真结果表明,系统发生单相接地故障时,电压互感器中的暂态过电流主要与其励磁特性的非线性有关;单相接地故障消失后,在电压互感器中产生较大的励磁过电流,包含受系统零序网络影响较大的稳态分量和衰减暂态分量。由此提出可通过改变系统的零序参数来抑制电压互感器的损坏。

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。

考虑电源线电压控制特性的不接地配电网改进三相潮流模型

不接地配电网具有无零序电流通路、端点元件无中性点或虽有中性点但无引出线两个特点。由于无零序电流通路,端点注入电流满足零序分量为0的约束;由于无中性点或中性点引出线,端点元件具有相—中性点电压不可测或不宜控制相—地电压的特点。因此,实际不接地配电网中的电源端点通常以线电压作为测量和控制对象,即电源具有线电压控制特性。文中同时考虑不接地配电网的上述两个特点,提出以线电压为控制对象,通过构造平衡端点等值中性点作为全网的电压参考点,建立平衡端点和有功功率—电压端点的改进模型;在此基础上,进一步结合不同接线方式负荷的潮流模型,建立考虑电源线电压控制特性的不接地配电网改进三相潮流模型。最后,用IEEE13节点修正系统验证了所提模型对不接地配电网三相潮流计算的适应性和有效性。

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。

中性点不接地的企业供电系统事故分析

通过对两个中性点不接地的企业供电系统事故实例的分析,找出了事故发生的原因,指出避免类似事故的技术要点,并给出了具体的解决方法和技术措施。

小电流接地系统4PT消谐问题的探讨

在小电流接地系统中,由于PT励磁电感的非线性特性,在一定条件下容易产生铁磁谐振过电压,给系统的安全运行带来严重隐患。近年来,供电系统大都用在PT中性点串接第四支PT的方法来消除其谐振。随着智能电网目标的提出,消谐PT二次接线不统一的特点亟待解决,同时也影响了运行人员的正确判断。重点分析几种目前常见的PT消谐的原理,运行时的注意事项,为以后整改及优化提供一定的依据。

复杂电网中电压跌落凹陷域的仿真分析

随着现代电网技术的发展,用户对电能质量要求日益增高,为向系统中某特定母线连接的敏感负荷遭受电压跌落影响的可能性提供分析依据,基于虚拟节点法对电网中电压跌落凹陷域进行分析研究。以新英格兰39节点系统为例分别对4种短路故障(单相短路接地故障、相间短路故障、两相短路接地故障、三相短路故障)下的凹陷域进行仿真分析,得到4种故障下该系统的凹陷域分布,仿真结果验证了虚拟节点法的有效性并为其在复杂电力系统中的应用提供了依据;同时研究系统中变压器中性点不同运行方式以及系统中机组启停对凹陷域的影响,对比不同结果可知,适当改变系统中部分变压器中性点运行方式可以对系统中接入的敏感负荷带来有利影响,而且发电机的启停对凹陷域的影响较大。

基于Matlab的小电流接地系统单相故障仿真分析

小电流接地系统故障如果不能及时切除,有可能进一步扩大为相间短路故障,对电力系统造成重大损失。本文以Matlab软件Simulink和SimPower System工具箱为平台,对小电流接地系统中性点不接地方式的单相接地故障进行建模,并利用零序电流的幅值、相位判别出故障线路和故障相,从而验证了零序电流比幅比相法对中性点不接地方式单相接地故障判别的有效性。

中性点不接地电力系统中电压不平衡的几种现象

在变电站运行值班中,对于中性点不接地系统值班员常会遇到一些电压表输出不平衡的情况。若对这方面问题认识不足,往往会因为查找时间过长而耽误送电,因电压不平衡而误认为接地情况者,找不到问题之所在,却做许多无用功,另一方面也可能因为未能及时找到接地点,而引起扩大事故。因此有必要针对该问题进行一些分析探讨。

煤矿电网电压互感器故障的PSCAD仿真研究

在煤矿电网中,由于单相接地故障而引起的母线电压互感器(TV)烧毁的现象时有发生。依据电网单相接地故障时的等效模型仿真了TV一次电流的暂态特性,推导出引发TV故障的主要原因是煤矿电网单相接地时电容电流值较大。利用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对一组6 kV TV进行仿真,并比较了TV一次侧经非线性电阻(消谐器)接地、开口三角并电阻和系统中性点经消弧线圈接地三种解决措施,得出中性点经消弧线圈接地是解决煤矿电网中此问题的最适合方法。

人工中点在三相交流电路测量中的应用

本文通过实例介绍了应用人工中点测量三相交流电路有功功率、无功功率以及功率因数的方法。

基波电流注入法实现的单相接地选线

由于网络结构、天气变化以及补偿装置的投入等因素,致使小电流接地系统的单相接地选线变得特别复杂,提出了一个通过接地变或消弧线圈副绕组注入一个基波电流信号的方法,使接地线路得到的零序电流恒定,使零序过流判据生效,解决了接地选线正确性低的难题。

基于零序功率的小电流选线方法

针对目前小电流选线存在整定困难及误判率高的问题 ,通过对中性点不直接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定性分析 ,提出了一种基于零序功率的选线方法 ,该方法计算简单、整定方便、灵敏度高 ,具有较好的实际应用前景。

配电网单相接地期间电压互感器直流偏磁机理及抑制措施分析

为解决单相接地期间中性点不接地配电网电压互感器直流偏磁,导致励磁电流畸变过电流,谐波、振动、损耗和发热增加等,造成电压互感器故障、一次侧熔断器频繁熔断和危害配电系统的问题。通过瞬时对称分量法求解了故障期间电压互感器励磁电流表达式,分析了电压互感器直流偏磁的产生机理,提出了一种考虑灭弧的直流偏磁抑制措施,基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了中性点不接地配电网,针对单相接地引起电压互感器直流偏磁的影响因素及抑制措施的有效性进行仿真。结果表明,铁心饱和、故障相角是影响电压互感器直流偏磁的重要因素,所提措施能够有效抑制直流偏磁过电流的发生。

零序导纳角正弦值在不接地系统单相故障选线分析

在分析零序导纳选线算法的基础上,提出基于零序导纳角正弦值在中性点不接地系统中发生单相接地保护的新方法。利用健全线与故障线的零序导纳角分别靠近导纳复平面正、负虚轴的特点,通过健全线与故障线的零序导纳角正弦值符号进行故障选线,以提高选线的准确性和抗干扰能力。MATLAB仿真表明,该方法有较高的保护精度,适应不同的故障初相角,有较强的耐过电阻能力。

基于广域电流暂态分量的井下供电系统接地故障区段定位方法

目前针对煤矿井下供电系统接地故障定位的研究大都采用暂态法,该方法需要同时采集线路的零序电压及零序电流,由于零序电压难以准确采集,在故障区段定位时易将正常运行区段误判为故障运行区段,从而发生越级跳闸现象。而目前针对井下供电系统越级跳闸的保护方案存在不适用于中性点经消弧线圈接地系统、造价较高等问题。针对上述问题,提出了一种基于广域电流暂态分量的井下供电系统接地故障区段定位方法。煤矿井下供电系统发生接地故障时,流经正常线路和故障线路的零序电流方向不同,采用数学形态学中的闭合开度差运算(CODO)提取各个线路的暂态零序电流的方向信息。针对CODO中结构元素长度的选择对于井下供电系统输出结果的好坏起决定性作用,采用粒子群优化(PSO)算法对结构元素长度进行自适应优化,实现接地故障暂态零序电流方向极性特征的可靠提取。基于多级供电系统的拓扑结构,对各条线路上保护元件输出的零序电流暂态分量极性信号进行逻辑运算,当取值为1时,表明该线路为正常运行线路,当取值为0时,表明该线路为故障线路,实现故障区段精确定位。基于中性点不接地系统及中性点经消弧线圈接地系统对该定位方法进行验证,结果表明:基于广域电流暂态分量的井下供电系统接地故障区段定位方法只需要采集零序电流就能在中性点不接地和中性点经消弧线圈接地的运行方式下准确定位故障区段。

中性点不接地系统中的长时间过电压

在中性点不接地的电网里，带铁芯的电感元件有变压器和互感器。通常认为，这类电网里发生的长时间过电压，多半是由电压互感器与网络零序电容的谐振所引起，为此在电压互感器的开三角绕组配置了“消谐器”以抑制网络中的谐振过电压。事实证明这措施并不十分理想，本文对此进行了分析并提出了看法。

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。