惠州电网小电流接地系统存在问题及解决对策

在分析各种电网接地方式特点的基础上,指出由于中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时故障电流小,信号微弱,使得采用消弧线圈接地与小电阻接地并存模式的惠州电网单相接地故障选线问题未能得到有效解决。为此,提出将消弧线圈接地方式改为小电阻接地方式和提高配电变压器保护配置的解决方案,并给出按限制接地故障短路电流、限制弧光接地过电压、与继电保护配合3种选择小电阻的方法,以及整改现有配电网保护配置的具体措施。     

配电网中性点接地方式混连运行分析

通过建模仿真研究了配电网中性点接地方式混连运行时的调谐过电压以及发生单相接地故障时的系统过电压水平和保护配置及故障选线装置的动作情况。得出了配电网中性点混连运行时的系统过电压水平优于消弧线圈接地方式,与小电阻接地方式一致,仿真结果与实际情况相符;混连接地方式下,发生单相接地故障时,小电阻接地方式保护配置不受影响,消弧线圈接地方式有利于提高故障选线的准确性。     

小电阻接地系统的继电保护

比较了各种中性点接地方式优缺点,并针对6kV配电网中性点经小电阻接地运行情况,研究了系统发生单相接地故障的短路电流特性,并提出了中性点经小电阻接地系统单相接地短路的保护方案。     

高阻型单相接地故障信号的暂态分量影响因素研究

高阻型单相接地故障信号的暂态分量,在故障过渡电阻这一主要影响因素之外,还受到以下影响因素的制约,进而影响暂态判据选线的准确度：配电网发生故障时所运用的系统接地方式、故障发生时的相角、故障发生点距母线的距离、故障发生出线的长度等。其中系统接地方式由于为配电网系统本身的设计所导致,不受故障本身随机性的影响,因而其影响对于研究高阻型单相接地故障特征的暂态分量具有基础意义。本文利用了Matlab-Simulink仿真平台,重点针对过渡电阻阻值、中性点接地方式对高阻型单相接地故障暂态分量的影响进行了仿真分析,着重探究了过渡电阻阻值以及几种中性点非有效接地方式,在接近真实情况的三相不平衡条件下对高阻型单相接地故障暂态分量的影响。结果表明高阻型单相接地故障的过渡电阻较小、系统消弧线圈补偿度较小或中性点不接地,将影响高阻型单相接地故障信号的暂态分量并使得其强度较大、信噪比较高。     

不同接地方式电缆型配电网单相接地故障下的可靠性评估

为了对不同接地方式下电缆型配电网的可靠性进行评估,对消弧线圈接地方式和小电阻接地方式下线路发生单相接地故障时线路的跳闸率模型进行了分析,结合两种接地方式的特点分析了故障隔离和负荷转移对负荷点可靠性的影响。利用基于故障模式影响分析的最小路法分别建立了两种接地方式下负荷点的长时和短时可靠性指标计算模型。最后,对广东某市电缆型配电网的供电可靠性进行了评估。结果表明:消弧线圈接地方式比小电阻接地方式有更高的可靠性,但随着各馈线之间的联络越来越紧密消弧线圈接地方式的优势越不明显。所得结论能够为电缆型配电网中性点接地方式的选择提供理论参考。     

基于现场接地试验的配电网单相接地故障定位分析

为解决3~66 kV的配电网均采用中性点非直接接地方式,发生单相接地时故障电流很小,大部分的定位方法不能达到准确定位目的问题,通过对10 kV线路进行现场接地试验并研究其电参量特点,原理上分析暂态法和电阻投切法两种定位方法的局限性。     

综合考虑中性点接地方式和网架结构的配电网供电可靠性的评估

摘要:本文通过综合考虑不同中性点接地方式下发生单相接地故障时线路跳闸的原因,建立了不同中性点接地方式下线路故障可靠性概率模型;然后,根据三种典型的配电网网架结构的特点,考虑网架结构的不同会对用户供电产生的影响;最后,建立综合考虑中性点接地方式和网架结构的配电网可靠性评估模型,以树干式和环式配电网为例,进行计算,得出两种典型的配电网接线在不同的中性点接地方式下的供电可靠性,同时客观评价了两种中性点接地方式下配电网供电可靠性水平。     

10kV电网两种非直接接地方式的对比分析

现今10kV电网中性点接地方式主要采用两种方式：经消弧线圈接地与经小电阻接地方式。结合电网发展现状,对这两种非直接接地方式的应用背景、运行特点以及发生单相接地故障时各自的故障特征进行了详细的分析,结合其故障特征给出合适的故障选线方法,并简单阐述两种系统在运行中应注意的事项。     

配电网中性点接地方式对比分析

介绍了国内外配电网中性点接地方式的现状,从供电可靠性、单相接地故障处理对策、人身风险、设备风险等方面对配电网各种中性点接地方式进行了对比分析,配电自动化全覆盖区域,中性点经小电阻接地方式供电可靠性较高、查找接地故障区域时整体工作量较小,且人身风险威胁时间短、设备风险小,最后给出了配电网中性点接地方式配置建议。     

变电站两种小电阻接地方式的比较

城市配电网电缆供馈电线路采用小电阻接地运行方式,可以克服单相接地故障时的过电压、故障定位难等问题。变电站小电阻接地有接地变压器接于主变压器低压侧导引线和接地变压器接于供电母线两种方式。根据继电保护整定方式与实际故障案例,分析不同接地方式对供电可靠性的影响。从调度运行方式限制、负荷转移特性方面比较分析,给出了两种接地方式适合配置的供电设备及适用的电力用户群体,对指导城市电网小电阻接地方式的设计具有一定的工程价值。     

适应线路参数及负载变化的配电网柔性优化消弧方法

中性点非有效接地配电网长期存在单相接地故障消弧难题,在分析线路参数及负载对已有消弧方法的影响以及已有消弧方法优缺点的基础上,提出一种配电网单相接地故障柔性优化消弧方法。故障发生后,通过级联H桥变流器向配电网注入接地故障补偿电流,并根据母线处零序电压确定接地过渡电阻大小。接地电阻较大时,判断注入补偿电流后母线处三相电压变化趋势,选出故障相,根据故障选相结果调整变流器注入电流,控制母线处故障相电压为零,即采用电压消弧方法,否则继续注入接地故障补偿电流,即采用电流消弧方法。仿真结果表明所提方法能够有效抑制接地电弧重燃,解决了单一电流消弧方法和电压消弧方法因线路参数和负载影响而存在的不足。     

中压配电网单相接地故障熄弧后的电气特征分析

配电网单相接地故障熄弧后的电气变化规律不仅决定过电压水平、电弧是否重燃以及重燃时的电气特征,更将对故障诊断方法的适应性与可靠性产生影响。利用配电网单相接地故障等值电路对系统故障恢复过程进行了分析,发现不同接地方式系统的零序网络在熄弧后均存在衰减的振荡过程。其中不接地系统的零序电压幅值大、振荡频率远低于工频、持续时间长,相电压存在较长时间的过电压。经消弧线圈接地系统的零序电压幅值大、振荡频率略大于工频、持续时间一般在5个周期以上。由于拍频现象会导致故障相1.1倍以内的过电压,经小电阻接地系统振荡频率远高于工频且幅值小、衰减速度快。利用ATP-EMTP验证了3种配电网接地方式下系统单相接地熄弧后恢复过程符合上述规律。     

基于配电网柔性接地控制的故障消弧与馈线保护新原理

为解决中性点非有效接地配电网中长期存在的单相接地故障消弧与保护难题,提出基于零序电压柔性控制的配电网接地故障消弧与保护新原理。在配电网发生接地故障的初始时刻,通过脉宽调制(pulse width modulation,PWM)有源逆变器注入零序电流补偿接地故障全电流,实现对零序电压的控制,促使故障点电压为0,实现瞬时故障100%消弧。接地故障发生后,经一定延时,控制电流注入,增大故障残流,精确测量零序电压和各馈线零序电流变化量,实现接地故障的动态感知和可靠保护。该技术有望降低故障建弧率,减少故障停电时间,促进配电网智能化发展。     

小电流接地系统接地型早期故障扰动特征分析

早期故障用于描述系统中不会导致继电保护动作的瞬时性自恢复故障扰动。基于对早期故障扰动的检测识别可实现对配网的故障预测和预警,对于提升供电可靠性有重要意义。受中性点接地方式影响,小电流接地系统中早期故障将有不同表现形式。针对小电流接地系统特点及其运行要求,分别从等效电路及仿真建模两方面,对该类系统中接地型早期故障的表现形式及其电气量变化特征进行了分析和总结。结果表明,小电流接地系统中接地型早期故障分为"单相接地型"和"异名相两点接地型",同时总结了各种情况下早期故障扰动波形的变化特征。仿真和部分现场故障录波数据证明了分析结论的正确性,研究结论将为小电流接地系统早期故障检测识别及故障预测预警提供重要理论支撑。     

基于零序特征量的配电网接地故障区段定位方法

针对现有配电网故障区段定位方法存在对不同接地故障的适应性不强、灵敏度低等问题,分析了谐振接地配电网在发生经不同过渡电阻接地故障时,故障点上、下游的零序电流和零序电压暂态分量的特征,得出了故障点上、下游零序电流在1个工频周期内的积分与零序电压差值的比值(零序特征量)存在较大差别的结论。基于这一结论提出一种能够适用于谐振接地配电网接地故障区段定位的方法。仿真结果表明所提故障区段定位方法在高阻接地故障、低阻接地故障和非线性弧光接地故障下都具有较好的可行性。     

基于相空间重构与平均电导特征的配电网单相接地故障辨识

配电网接地故障类型辨识可为故障巡线提供指导,缩短故障巡线时间。针对10 kV配电网线路的不同接地故障类型,提出基于相空间重构与平均电导特征的配电网线路故障辨识方法。通过试验采集配电网中典型接地故障的波形。针对不同介质接地故障零序电流中电弧特征,对零序电流进行相空间重构得到相平面轨迹图,计算信息维数以及吸引子面积特征,依据特征识别量将故障区分为可靠接地故障和不可靠接地故障。进一步通过计算各类型故障平均电导作为故障辨识判据,将故障区分为不同类型。试验结果表明所提方法能够有效辨识不同介质接地故障类型。     

基于小波变换和BP网络的非故障相暂态电流故障定位

针对小电流接地系统单相接地故障定位的研究现状,提出基于非故障相暂态电流的单相接地故障定位的思想。应用小波变换理论进行分析,总结出非故障相暂态电流随故障点位置变化的规律,并用BP神经网络实现模极大值与故障点位置之间的映射关系,从而进行故障定位。在不同过渡电阻、不同故障距离点情况下的仿真结果证明,该故障定位方法准确可靠。     

配电网单相接地故障定位技术实验研究

配电网中单相接地故障发生概率最大,传统的故障定位方法不能有效解决配电网多分支、长线路、高电阻等故障定位难题。研究发现,直流定位法不受分支数量、过渡电阻和线路长度的影响,能够较好地解决配电网定位难题。通过仿真和现场实验证实了直流定位法的可行性;在直流法的基础上,为简化定位操作,提出60Hz交流定位法,该方法可以地面检测,大大缩短定位时间。实验证明,直流法和交流法结合的综合定位法是配电网故障定位的可行方法。     

10kV配电线路单相接地故障的检测和预防

分析了10kV配电线路单相接地故障的发生原因、危害和影响情况,对故障寻测方法进行了分类和比较,提出了预防措施,如加强巡视、提高配电网绝缘强度、提高防雷水平和加装分段开关等,并推荐使用“S注入法”TY型小电流接地系统单相接地选线与定位装置等新技术、新设备,以减少单相接地故障的发生率,缩短故障点寻测时间,确保配电网安全、经济和稳定运行。     

相轨迹用于小电流接地系统单相接地故障检测与选线

在分析现有各种小电流接地系统单相接地故障选线方法的基础上,对小电流接地系统单相接地故障的系统零序电压和线路零序电流的相轨迹特性进行了深入分析,提出了使用相轨迹方法来选线的原理。该方法计算简单方便,结果直观易懂,选线结果不受CT极性影响。该原理适用于中性点不接地系统和非有效接地系统,并在该系统发生间歇性接地故障时仍可保证正确选线,比其它方法容易实现。通过MATLAB环境不同条件下各种接地故障的仿真研究,验证了上述方法的正确性。