智能接地配电系统应用关键技术

为了更好地应用智能接地配电系统处理中性点非有效接地系统单相接地故障,对智能接地配电系统应用中的一些关键技术问题进行了研究。论述了一种接地故障相的软导通和软关断控制有效抑制操作过程可能发生的强烈暂态过程、并避免因选相错误导致两相短路接地的方法。对智能接地装置设计了开关柜结构、户外箱变结构和柱上箱变结构3种结构形式和4种接入方式。探讨了智能接地装置的接入断路器的继电保护问题。讨论了智能接地配电系统的安全性问题。

基于电力物联网的配电网断线故障识别技术

基于现有技术,各种采样设备的数据基本为本地存储,数据孤立,导致配电网的故障断线识别非常困难。随着物联网技术的不断应用,数据交互的软硬件平台实现越来越简单,同一系统的数据很容易形成大数据平台,基于大数据平台的数据分析功能可以轻松实现配电网的故障断线识别,利用物联网技术实现的数据共享,可完成高阻抗接地的识别,从而提高系统的安全性与可靠性。

配电网多级开关站结构分布式选线技术

针对具有多级开关站结构且运行方式灵活多变的企业供电网发生系统单相接地故障后选线困难的问题,本文提出一种基于扰动法的分布式采集集中处理选线方案。通过发生单相接地故障时从系统中性点主动注入大小可控半波电流对系统造成的扰动,分布在系统中的脉冲电流采集器将捕捉到脉冲电流模拟信号转成数字信号发送至选线后台,选线后台经过分析、计算、对比,最终选出一条或者多条故障支路。此方案在企业供电网中的应用大幅度提高了选线的灵活性和准确率。

基于奇/偶互补磁场理论的自起动永磁同步电机两种运行状态研究

基于奇/偶互补磁场理论的新型自起动永磁同步电机(line-start permanent magnet synchronous motor,LSPMSM)根据定子绕组两种联结方式,可分为不同的运行状态。定子仅主绕组接入电网时,电机处于“互补磁场”状态,此时转子同位线圈电阻的折算值增大,电抗折算值不变,进而在起动初期缩小电机冲击电流的同时,增大起动转矩。定子主绕组与次绕组同时供电时,电机处于常规状态,此时定子绕组电磁性能等效于正规60°相带设计,稳态运行时性能与普通LSPMSM相同。该文分别对新型电机两种运行状态下的工作原理、等效电路和转矩–转速曲线进行分析。建立有限元仿真模型,对样机两种运行状态的堵转性能、起动性能进行研究,并分别研究样机在空载、重载起动条件下的切换过程。样机试验与仿真结果表明,轻载时在牵入同步速度附近切换运行状态,重载时在0.6倍额定转速前切换运行状态,新型电机能够兼顾高起动性能与高稳态性能。

工业企业高可靠不间断供电关键技术

为了提升工业企业供电性能,指出实现高可靠供电和不间断供电的路径。分析了自然过零和强制过零的斥力机构机械快速开关的性能,基于快速机械开关的研发,阐述了双速自然过零开关(SS1)、双速强制过零开关(SS2)、双速三防柜(SS1XL)、双速无损限峰限流器(SS2XFXL)和超高速柔性切换装置(SS1QH)的组成、工作原理和性能指标。分析了无延时继电保护配合技术和不停电单相接地故障快速处置技术的基本原理,给出了工业企业高可靠不间断供电的系统解决方案,能够将因相间短路故障、单相接地故障和电压暂降等原因造成的供电中断时间缩短到20 ms以内。

智能接地配电系统

为了发挥中性点非有效接地配电网供电可靠性高的优越性,提出了一种通过在变电站配置智能接地装置并在馈线配置具有零序保护功能的配电终端和故障指示器,将配电网升级为智能接地配电系统的方法。发生单相接地时,智能接地装置可以迅速将故障相短暂金属性接地从而可靠熄灭电弧。若为永久性接地故障,随后控制中性点短暂投入中电阻以显著增大接地点上游的零序电流并基于配电终端和故障指示器处配置的零序电流保护可靠地实现单相接地选线、定位和隔离。论述了智能接地配电系统的组成和关键技术,重点论述了通过电阻分级开关应对选相错误并抑制开关操作引起的系统暂态过程的方法。结合实例论证了所建议的方法的可行性和有效性。

一二次配合的配电线路自适应重合闸

针对配电线路常规重合闸因重合前不能区分永久性和瞬时性故障可能造成多次短路冲击的问题,系统论述了基于一二次配合的配电线路自适应重合闸技术。介绍了基于一二次配合的配电线路自适应重合闸4种实现途径,即:限流试探法、电容放电试探法、脉冲试探法和载波试探法。分别论述了限流试探法串联型和并联型两种结构的工作原理以及技术特点,并给出限流阻抗典型参数。理论分析了电容试探法的回路放电特性及阻容参数的选取原则并给出了典型取值。指出脉冲试探法的关键在于分相快速开关的分闸速度和动作离散度,并建议了脉冲试探法下的阻抗参数识别方法实现原理。给出了载波试探法的信号频率及试探电压的选取原则以及典型值。

一二次配合的配电网故障处理

针对短馈线继电保护配合和中性点非有效接地配电网单相接地故障处理问题,分别提出了一种一次设备与二次设备协同配合的解决方案。采取在故障率较高的分支断路器处配置限流电抗器的方法,实现分支线故障快速切除而不影响馈线其他部分正常供电。采用故障相接地实现及时可靠熄弧,并利用故障相接地前后和故障相接地断开前后系统零序电压和各处零序电流的变化规律,实现单相接地选线、定位和选段跳闸。论述了所提出解决方案的工作原理,详细分析了关键技术问题。基于所提出原理研制出的产品都经过测试验证了其可行性。

智能接地配电系统关键参数设计

为了更好地应用智能接地配电系统解决中性点非有效接地配电系统单相接地故障处理,在对其基本原理简要论述的基础上,深入分析了接地开关合闸和分闸瞬间暂态过程及其抑制措施、单相接地选相错误的容错和纠错措施,在此基础上得出了接地中间电阻的设计参数。对智能接地配电系统中,中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统在永久性单相接地时的选线和定位方法进行了研究,并探讨了参数设计问题。针对断线不接地等超高阻接地选线问题,提出一种根据脉冲接地变压器投入之后和之前零序电流比值进行选线的方法。仿真分析和实验结果与理论分析一致,表明了所述方法的可行性和有效性。

基于故障相接地的配电网单相接地故障自动处理

针对中性点非有效接地配电网单相接地故障处理难题,提出一种基于故障相接地的配电网单相接地故障自动处理方案。自动化系统由变电站内的故障相接地熄弧选线装置和配置于馈线开关的故障相接地启动保护装置构成。通过采用故障相接地手段实现单相接地故障的可靠熄弧,利用故障相接地断开前后的零序电压和零序电流变化特征实现永久性单相接地故障选线、选段、隔离和健全区域供电恢复。通过对故障相接地断开前后系统零序电压和零序电流的变化规律分析,构造了基于故障相接地断开前后基波零序电流比值的单相接地选线和选段判据。讨论了单相接地故障处理启动判据、故障相接地断开时刻感知、故障相接地断开前中性点中电阻投入必要性等关键技术问题。结合实例对所提出的单相接地故障处理过程进行了说明,并开展了实验验证,结果表明了所提出方法的可行性和有效性。

基于限流级差配合的城市配电网高选择性继电保护方案

为了解决供电半径短的城市配电网继电保护配合困难问题,提出了一种基于限流级差配合高选择性继电保护方案。在变电站出线断路器和联络开关配置限流保护装置,发生相间短路故障时,出线断路器限流保护装置迅速限流并与配置于馈线分段开关的保护装置实现多级级差继电保护配合;若为永久性故障,联络开关配置限流保护装置可以在限流条件下实现故障区域的隔离和健全区域恢复供电。结合实例详细论述了限流保护装置的组成和工作原理,着重论述了参数整定方法。分析结果表明:所建议的方法能够有效降低故障处理期间的短路电流水平和对设备的损害,不仅适用于架空配电网,而且也适用于电缆配电网。

基于串级绕组的新型永磁同步电机起动性能分析

针对异步起动永磁同步电机在起动过程中电流大,起动转矩小的问题,本文提出一种串级绕组理论。利用定子串级绕组产生的谐波磁场与转子分匝线圈组相互作用,优化电机的起动性能。文章通过阐述串级绕组理论,给出电机模型与定转子设计方案,并基于等效电路分析样机实际工作原理,最后运用有限元法从样机的转速、空载起动性能、带负载起动、气隙磁密和堵转转矩五个方面进行仿真。试验结果表明,应用串级绕组理论可以在提高起动转矩的同时降低起动电流,抑制起动时定子电流对转子永磁体的退磁效应,并且电机的稳态性能保持不变。

配电网电磁式电压互感器运行故障分析及试验研究

在配电网单相接地故障恢复瞬间,系统对地电容电荷重新分布,PT高压绕组流过的直流涌流导致PT铁芯严重饱和,造成PT熔丝熔断,甚至烧毁PT,影响系统运行安全。为此结合近年配电网现场运行情况和高压试验,分析PT熔丝熔断故障的主要原因,提出抑制PT直流涌流的方案。

220kV系统电流互感器安装位置对继电保护装置的影响

分析电流互感器安装位置对继电保护动作情况的影响,并通过实际案例对分析结果进行验证,为线路保护中互感器安装位置提供参考。

真空断路器操作过电压试验分析及其防护

真空断路器操作感性负载引起的操作过电压的危害越来越受到关注,文章通过试验对真空断路器操作感性负载产生的过电压进行分析,并提出六柱避雷器防护措施,可有效防护真空短路器操作时产生的相间及相对过电压,保证变压器、电感、电动机等设备的安全运行。

转移型消弧装置熔断器异常熔断事故分析

本文对单相接地故障处理装置的保护熔断器在单相接地故障下异常熔断的事故进行了深入的分析,结合理论分析,建模仿真和工程应用经验得出可能造成事故的原因,通过理论与实际相结合的分析手段,得出的结论基本一致,再提出了相应的解决办法,并通过工程验证,验证了保护的有效性,本文方案为了转移型消弧装置在电力系统中安全、稳定运行提供依据,值得推广。