经消弧线圈接地配电网自动化改造的问题探讨

文章介绍了现有的消弧线圈自动调整及故障选线的方法；探讨基于注入信号法进行消弧线圈调谐的方法；改变消弧线圈档位，测量零序电流变化、进行故障选线的方法；以及采用ＧＰＳ行波进行故障定位的方法；最后提出了基于消弧线圈接地电网的自动化改造方案。     

小电流接地系统智能复合选线研究方法综述

介绍了小电流接地系统的特点，针对目前适用的小电流接地系统各种选线方法做了综合论述，提出了一种新型的智能复合选线的原理，解决了经自动跟踪补偿消弧线圈接地后配电网在单相接地选线中出现的问题。现场运行经验表明：此方法可以准确选出故障线路，具有高效、经济的优点。     

配电网谐振状态与单相接地状态的辨识

谐振过电压一直困扰消弧线圈的自动调整及故障选线的正确动作。文中提出了谐振过电压的辨识问题，采用 注入信号跟踪的方法进行状态辨识。谐振时，调整消弧线圈挡位，消除谐振；接地故障时，进行故障选线， 切除故障线路。研制出新型的消弧线圈自动调整及故障选线综合测控仪，经实验室模拟试验效果良好。     

ZGTD自动跟踪消弧电抗器及单相接地选线装置的应用

在小电流接地系统中发生接地故障时，系统的电容电流远远超过部颁设计规定，使用老式消弧线圈进行分节调节补偿，已不能满足电力系统发展的需要。简要介绍了自动跟踪消弧电抗器及单相接地选线装置的性能特点以及在小电流接地系统中的应用情况，图1幅，表1个。     

调匝式消弧线圈自动调谐新方法

对调匝式消弧线圈的自动调谐，提出了利用谐振法结合曲线拟合法测量电容电流的新方法：找出谐振点左右的3点，代入拟合曲线方程，求出谐振点的感抗值（等于系统容抗），由此求出电容电流。该方法具有状态识别功能，能区分线路投切状态和调谐状态，无需相互通信便可实现变电站内部和变电站之间的多台消弧线圈的自动并联。模拟电网试验和现场运行试验结果令人满意。     

配电网电容电流实时测量技术

针对不对称度大的配电网，实现了自动投切可调消弧线圈并联固定电抗器的预随调接地方式，研究了配电网电容电流实时谐振测量技术。为提高电容电流测量精度，采用现场可编程门阵列（FPGA）芯片和高精度晶振精确测量注入信号的电压电流相位差，利用线性插值算法精确计算配电网谐振频率。开发了消弧线圈自动调谐测控装置，实现电容电流的精确测量。模拟实验和现场运行结果表明，该电容电流测量技术具有测量精度高、测量范围广和测量简单等特点，可适用于经消弧线圈预调式和预随调式接地电网。     

浅谈10kV电网中性点经小电阻接地自动跟踪补偿消弧装置

随着电网、经济的发展，变电站10kV出线中，电缆所占比重越来越高，导致10kV系统的电容电流越来越大，远远超过了规程规定的10A（10kV为架空线和电缆线混合的系统）。因此，需要在10kV电网中采用中性点谐振接地（经消弧线圈接地）方式。理想的消弧线圈能实时监测电网电容电流的大小，在正常运行时电抗值很大，相当于中性点不接地系统，在发生单相接地故障时能在极短时间内自动调节电抗值完全补偿电容电流，使接地点残流的基波无功分量为零。小电阻接地自动跟踪补偿消弧装置基本上能实现上述功能，能将接地故障电流限制在允许范围内，保证电力系统的可靠运行、人身及设备的安全。图1幅。     

基于暂态零序电流比较的小电流接地选线研究

由于故障电流微弱、电弧不稳定等原因，小电流接地故障检测始终没有彻底解决。分析了故障产生的暂态零序电流特征，根据相频特性将频率分为不同区段，论证了所选用的低频区段界限明确且对所有出线零序电压电流均呈容性关系。分析了其中暂态零序电流的分布规律，提出基于暂态零序电流该特定分量幅值极性比较的选线算法。该方法可靠性高，不受消弧线圈和不稳定电弧的影响。采用该原理的装置已在现场运行，效果良好。     

中性点非有效接地系统消弧装置试验研究

中性点非有效接地系统在电网中规模越来越大,当系统发生单相弧光接地故障时,由于电容电流过大而无法自行熄弧,因此会危及到电网设备的安全运行。针对宁夏电网中性点非有效接地系统消弧装置,对其运行状况、系统的电容电流、消弧装置的补偿电流以及残流进行了分析。分析结果表明:当电网出现单相接地故障时,消弧线圈由于存在本体电容电流测量不准、阻性分量、谐波分量等因素造成接地点的电流较大无法熄弧,而配置快速开关型消弧柜变电站则可以在20 ms内将故障点电流全部转移至变电站内的消弧柜,从而实现故障点彻底消弧。     

水电站发电机中性点高阻接地应用分析

目前我国中型水轮发电机组中性点的接地方式多采用消弧线圈和接地变压器接地方式。采用消弧线圈补偿方式,其特点是限制故障时的接地电流,使接地的残余电流满足规范要求;而采用接地变压器接地方式,其特点是限制故障时的暂态过电压不超过允许值,同时也满足对接地电流的限制要求。     

南宁供电局小电流接地选线装置的使用及发展

小电流接地系统的配电网络由于其运行环境的复杂多样性,接地选线装置的准确率一直得不到根本性的改善。提高选线装置的准确率,是提高供电可靠率和电能质量的必由之路。随着硬件技术的进步和运行理念的变革,新技术和新运行方式的推广应用,为提高选线准确率和降低接地故障危害提供了新的路径。     

配电网单相接地故障的小波包选线方法

应用在时频空间皆具有良好聚焦特性的小波包，以适当频率带宽，对故障后暂态电气量进行分解。对于中性点接地方式不同的配电网，按照能量的观点，选择不同的频带来实现故障选线。基于选出的故障选线时频窗，提出了一种选线依据：根据能量最大的原则选择特征频带来获取暂态电容电流的主要特征，然后比较各条线路特征频带的模最大值点和零序电压首半波的极性以确定故障线路。     

大型发电机中性点采用高阻抗配电变压器接地的配置方法

大型发电机定子绕组对地电容较大,发生定子单相接地故障时电容电流也较大,采用中性点经配电变压器接地方式,能起到对过大故障电流限制的作用。采用高阻抗变压器作为中性点接地变压器的配置方法,利用变压器内在电抗生成的电感性电流,对故障电容电流进行部分补偿,在满足抑制故障暂态过电压要求的同时,将接地故障电流限制在允许范围内,解决了配置大型发电机中性点接地装置中常见的接地故障电流过大问题。     

巨型水轮发电机组中性点接地装置参数配置研究

乌东德和白鹤滩水电站单机装机容量分别为850 MW和1 000 MW,发电机容量和电压等级均超出了既往工程。发电机中性点接地装置作为发电机重要的辅助设备之一,其参数的配置是根据发电机定子回路对地电容来确定的。巨型水轮发电机组定子回路对地电容非常大,其中性点的接地装置参数若继续采用传统的高阻接地方式进行配置,将无法满足目前标准所推荐的安全接地故障电流限值。为此,对巨型水轮发电机组中性点接地装置参数配置专门进行了探讨研究。首先针对铁芯烧蚀提出了故障电流限值;然后,基于暂态过电压及接地故障电流限值,提出了加补偿电抗的接地方式;最后提出了采用补偿电抗接地方式下的中性点位移电压计算公式。研究表明,巨型水轮发电机组中性点接地装置参数的配置,需对故障电流、暂态过电压及中性点的位移电压进行综合考虑。     

风电场中性点额定电流与电容电流的配合关系

风电场35 k V系统接地变中性点电阻器额定电流通常相对偏低。当集电线路发生经电阻单相接地故障时,集电线路继电保护装置往往难以动作成功。针对该问题,根据电网继电保护运行整定规程,结合电网故障波形,分析了集电线路继电保护装置难以动作成功的原因。在此基础上,提出了中性点电阻器额定电流与电网电容电流的配合关系,并应用于现场,有效提高了风电场集电线路的供电可靠性。     

500 kV GIS断路器单相接地故障分析和处理

基于某大型水电站500 kV GIS开关站1台发变组出口断路器在分闸状态发生单相接地故障,造成该断路器所在联合单元进线串短线差动保护动作,1台运行机组从系统解列。通过对保护故障录波、故障范围SF6隔室气体成分分析和故障断路器解体检查,明确了故障原因,通过更换断路器解决了故障。经对故障原因进行深入探讨,提出了有针对性的设备运行维护策略。     

大型水电机组自适应注入式定子接地保护研究

为了满足大型水电机组保护必须配备100%定子接地保护的要求,三峡水电站机组均配备了注入式定子接地保护。在应用过程中发现随着运行工况的变化,注入式定子接地保护接地电阻测量精度会发生变化,即在发电机静态试验过程中将补偿参数调整准确后,在动态试验时测量结果却发生了变化,在发电机升至额定电压后测量结果又会发生变化。为解决该问题,对注入式定子接地原理进行了分析研究,在对各项参数变化引起的误差展开分析的基础上,结合试验数据,找出了注入式定子接地保护在不同工况下测量误差大的原因,提出了自适应的注入式定子接地保护方案。目前,采用自适应的注入式定子接地保护已在三峡水电站机组保护中投入运行,其在停机和运行状态下均保证了定子接地电阻测量的准确性。     

隔河岩水电站实时运行负荷分配控制研究

针对隔河岩水电站机组自动控制方式下的实时运行负荷分配,从时间和空间两方面建立双目标实时负荷分配模型,并提出水电站不可调控区的判定及区内运行策略。在时间上采用机组优先顺序判定与开停机原则相结合的方法安排机组组合,用动态规划法求解空间目标、同时协调时间目标求得一组优化解,并根据少开停机、少穿越振动区等需要筛选合适的负荷分配方案。经隔河岩水电站模拟运行,节约了用水并减少了机组穿越振动区次数,效果显著。     

一起平行运行线路纵联零序方向保护误动分析

介绍了北京电网由于平行运行线路零序互感效应造成纵联零序方向保护误动跳闸的事故。通过理论分析、实验室仿真试验、故障录波分析等对事故进行了详细的分析，并提出了预防措施。