暂态高频分量能量法小电流接地故障选线

对单相接地故障选线原理的研究,多年来取得了很多成果,但是这些故障选线原理还不具备较高的可靠性和准确性。提出一种小电流接地系统故障选线的新方法,该方法用小波变换提取零序电流暂态信息,并依据故障后一定时段内零序电流暂态高频分量的能量进行故障选线。建立小电流接地系统单相接地故障仿真模型,仿真结果表明该方法对中性点不接地或中性点经消弧线圈接地系统均有效。     

小电流接地系统故障选线算法综述

小电流接地系统是配电网普遍的接线方式,由于中低压配电网的中性点不直接接地和受馈线分布电容的影响,在任一馈线发生单相接地故障后,在其他馈线上会产生潜供电流,这给故障选线和配网保护造成很大困难,国内外学者对此进行了广泛而深入的研究并取得了大量的成果。本文在大量阅读相关文献的基础上对小电流故障选线算法进行了一个归纳和综述,并分析各算法的优缺点,最后提出了最为普遍的中性点经消弧线圈接地系统中故障选线的推荐算法。     

基于半波傅氏算法的小电流接地选线装置设计

为了解决小电流接地系统中单相接地故障选线困难的问题,经过现场调研分析了现有选线方法无法有效地检出和切除故障相的原因。然后对小电流接地系统单相接地故障的特征和选线原理进行了深入的理论分析,并对小电流接地选线方法进行了阐述。在此基础上提出了基于半波傅氏算法的接地保护原理,建立了基于半波傅氏算法的动作判据算法模型。根据动作判据,设计了小电流接地系统单相接地故障选线系统,并对系统的硬件部分进行了选型。     

小电流接地系统单相接地故障分析

小电流接地系统主要采取非有效接地运行方式,包括中性点不接地、经高阻接地和中性点经消弧线圈接地3种方式。单相接地故障在配电网故障中所占比例最高,分析单相接地故障在中低压配电网中具有重要意义。分析了系统稳态时对地电容电流以及消弧线圈的电感电流的方向及幅值,并对谐振接地系统补偿方式进行分析。利用MATLAB搭建中性点经消弧线圈接地系统和中性点不接地系统,对故障线路的零序电流波形和补偿方式加以分析,为以后选线和测距提供参考。     

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。     

基于Matlab的小电流接地选线技术仿真研究

介绍了小电流接地系统几种接线方式,论述了目前小电流接地系统故障选线技术的工作原理,搭建了基于Matlab仿真软件的10k V小电流接地系统,并对该模型进行单相接地故障仿真,仿真结果表明,该模型能有效地反映10k V中性点非有效接地系统单相接地故障的特征量,为小电流选线技术的研究提供一种有效的参考材料。     

基于聚类FSVM的小电流接地系统馈线故障定位系统

提出小电流接地系统实现单相接地故障定位的新方法。该方法应用基于聚类的FSVM和电流注入法分两步实现故障定位。首先阐述了模糊支持向量机（FSVM）的原理,应用分级聚类和决策树思想在两类支持向量机的基础上构造基于聚类的多类FSVM实现故障选线。接着应用电流注入法对故障线路进行定位。     

利用零序电流倍增特征的不接地系统故障选线

针对中性点不接地系统单相接地故障选线困难的问题,通过母线故障相接地故障转移与中性点接入小电阻的方式来增强故障信息从而选出故障线路。建立了故障转移阶段、并联电阻投入前后各个阶段的零序网络模型,分析了健全线路和故障线路各自的零序电流幅值的变化特征。在中性点小电阻投入、母线开关分闸前后各馈线零序电流幅值变化明显,健全线路零序电流在母线开关分闸后显著减小而故障线路零序电流增大。利用故障线路与健全线路的零序电流变化特征构建了不接地系统故障选线判据。大量的仿真计算验证了该方法对于不接地系统单相接地故障良好的适应性,有助于进一步提高故障选线准确率。     

基于多源信息融合的配电网故障选线新方法

配电网小电流接地系统单相接地故障频发且故障信号特征微弱,导致现有的故障选线方法效果欠佳。利用S变换强大时频分析能力对单相接地故障的零序电流暂态特性进行分析,根据能量最大值原则确定特征频带,提取各条线路特征频带下的零序有功能量特征、S变换暂态能量特征和S变换综合相角特征等故障特征量作为输入量,结合最小二乘法支持向量机分类算法的数据融合特性,建立配电网故障选线保护新方案。仿真结果证明了所提方法的有效性。     

网络化虚拟仪器在小电流接地系统故障选线中的应用

我国大多数配电网均采用中性点不直接接地系统,即小电流接地系统,包括中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统。当发生单相接地故障时,由于故障点电流较小,而且不影响对负荷的正常供电,一般允许继续运行1～2h。但随着馈线的增多,电容电流也在增大,长时间运行易使故障扩大成两点或多点接地造成短路,弧光接地还可能引起全系统过电压,损坏设备,破坏安全运行,应及时选出故障线路给予排除。小电流接地系统单相接地故障选线装置的研究已经持续了将近20年,但是应用一直不是很理想。     

变电站接地网不同接地材料接地特性研究

针对电力系统变电站接地网现行的铜、钢以及铜包钢等金属接地材料接地特性的不同,对比分析了铜、钢及铜包钢接地材料的使用成本及腐蚀特性。通过计算对比分析不同土壤条件和不同接地面积下,铜、钢及铜包钢接地网的接地电阻、网内电位差、接触电压以及跨步电压的不同特征。本文所做工作为变电站接地网的材料选择及优化改造提供参考。     

接地电阻测量与三维地网

许多发、变电站建在山区或者周边环境比较恶劣,所处位置的土壤电阻率比较大,即便是建在城市中的发、变电站也要受到占地面积的限制。因此如何在这些高土壤电阻率、扩张裕度有限的地区,使发、变电站地网满足设计规范标准,以确保人身及设备的安全,则是人们所关心的问题。首先需要准确测量接地电阻的大小,测量接地电阻的方法很多,通过分析接地电阻测量的基本原理,探讨理想接地球体状况下的三极直线法（0．618法）和三极三角形法（30°夹角法）,对类似接地工程的设计、施工及测量具有一定的参考价值和借鉴作用。实践表明：增设垂直接地体,采用三维立体接地网（文中简称三维地网）新技术,对于降低接地网接地电阻、减小接触电压和跨步电压是一项行之有效的措施。     

斜置接地体对地网接地电阻的影响分析

利用平均电位法对单根斜置接地体和多根斜置接地体的接地电阻公式进行推导。单根接地体的接地电阻随着倾斜的角度增加而增大。水平地网的四角增加接地极后,接地电阻明显降低;纵向接地极的倾斜角度与地网接地电阻有很大关系,且倾斜角度为30°到60°之间时接地电阻较小,相差不大。文章从理论上证明斜接地极法的可行性,得出的结论在变电站接地降阻工程中具有实际意义。     

大型变电站接地网接地阻抗与接地电阻的差异

采用基于场路结合方法开发的接地网接地参数数值计算软件分析了接地网的接地阻抗与接地电阻的差 异。计算结果表明:接地电阻的概念只适用于小型接地网;随着接地网占地面积的加大以及土壤电阻率的降低,接地阻抗中感性分量的作用越来越大,大型地网应采用接地阻抗设计。     

High-Resistance Grounding

High-resistance grounding of electrical power systems offers many of the advantages of both solidly grounded systems and ungrounded systems, including practical suppression of transient overvoltages, practical reduction of equipment damage due to ground fault, and the ability to continue to operate a system with a ground fault present on one phase. The design, application, packaging, and field testing of high-resistance grounding systems, including a practical method of fault location, are described.     

实用的多根接地电极的接地电阻计算

介绍了改进线电流法,计算出单根垂直接地电极较为准确的接地电阻值.引入相似比和耦合电阻的概念,得到标准双棒形接地电极耦合电阻曲线.并在此基础上推导出多根电极在不同排列方式下的接地电阻计算公式,可以满足工程实际要求.     

伸长接地体冲击接地电阻计算

为较准确解决伸长接地体冲击接地电阻的计算问题 ,采用非线性差分电路模型 ,导出了一种考虑土壤火花放电特性的伸长接地体冲击接地电阻的计算方法。利用该法求得了伸长接地体冲击接地电阻与雷电流幅值及接地体长度的一组关系 ,计算结果与国家电力行业标准及现场试验结果接近 ,可供工程实际参考     

基于小电流灵活接地的单相接地处理

为了更好地利用中性点不接地和经消弧线圈接地的运行优点,更好地应对电力系统发生的单相接地故障,提出一种基于小电流灵活接地方式的单相接地故障处理及控制方法.通过开关控制消弧线圈的投切完成系统中性点不接地方式和经消弧线圈接地方式之间的转换,系统正常运行时消弧线圈为断开状态,若系统发生单相接地故障,迅速采集故障零序信号后,马上投入消弧线圈进行补偿.利用采集获得的故障零序信号,大大提高故障选线的准确性.通过对本控制流程中的故障选线和消弧线圈补偿效果等方面的分析,并用Matlab建立仿真模型进行仿真分析,大量仿真表明该方法的正确性和可行性.     

斜接地极对改善接地网接地性能作的作用

通过比较对接地网增加不同形式接地极的效果,分析了斜接地极对改善接地网接地性能的作用及其优点,并通过工程实例进行了验证.斜接地极不仅可以起到深井接地极的作用,在无需征地的情况下还可以起到等效扩大接地网面积的作用,且斜接地极相互之间的屏蔽作用比垂直接地极的屏蔽作用小得多,因而在均匀土壤中使用斜接地极比使用相同长度的垂直接地极更有效.当深层土壤电阻率高于表层土壤电阻率时,使用斜接地极的均压降阻效果更佳.