配电网中性点接地方式的仿真分析

为了减小线路单相接地故障下的接地电流,限制电弧接地过电压的幅值,实现故障选线。本文提出了采用中性点经消弧线圈并联大电阻的接地方式,并基于Matlab的Simulink仿真环境,对10kV配电网三种接地方式下的单相接地故障进行了仿真比较。仿真结果表明中性点经消弧线圈并联大电阻接地的方式可以有效抑制故障电流,是一种理想的接地运行方式。     

基于波形匹配电流源注入的网源直连系统接地故障有源消弧技术EI北大核心CSCD

海洋核动力平台中压系统采用网源直连拓扑结构,系统接地故障频发且常产生电弧。该文首先分析现有消弧方法的作用机理和消弧效果不佳的主要原因。从保障定子铁芯及系统安全出发,提出一种在发电机中性点注入波形匹配电流源的有源消弧技术方案。该方案通过主动降低故障相基波和3次谐波对地电压,将故障点电压抑制在电弧重燃电压以下,保证接地故障电弧可靠熄灭并避免重燃。最后,提出一种基于故障风险的接地故障辨识判据,能够与现有接地保护有效配合,在保证系统安全的前提下可靠辨识接地故障类型。PSCAD/EMTDC仿真结果证实了所提方法的有效性。     

能量法小电流接地方向判据的应用研究

为解决小电流接地系统中利用单点电气量难以准确判断接地故障方向的问题,提出了一种改进的能量法接地方向判据。根据叠加原理分析了单相接地故障暂态等值电路,指出了测量点处的零序能量由故障初始时刻的电容充电能量和维持LC振荡的稳态振荡能量两部分组成,分析了零序能量在不同接地方式和不同接地电阻下的特点。为了简化定值整定原则,对零序能量函数进行了离散化处理并作了二次积分,提出了实用的能量二次积分判据。对中性点不接地方式、中性点经消弧线圈完全补偿的接地方式下的金属性故障和经3000 ?电阻接地故障进行了仿真测试。仿真结果表明,上述各种故障情况下该判据均能判别故障方向。     

配电网间歇性电弧接地过电压的仿真分析与对策

在中性点不接地系统中,因间歇性电弧接地产生的过电压较高,且持续时间长,可能危及设备绝缘,甚至引起相间短路。采用仿真计算的方法,研究了10 kV和35 kV系统的间歇性电弧接地过电压,计算结果表明过电压的大小与系统参数、接地电弧的熄弧时间、电弧重燃次数和弧道电阻等因素有关。在最不利的情况下,过电压可达4.5倍以上。并结合实际系统提出了多种防范措施。     

暂态能量法原理选线

定义了零序暂态能量和单相暂态能量。提出了暂态能量作为单相接地故障选线的新判据。该方法与以往的选线判据不同,它是以电气的暂态量而不是稳态量作为计算判据依据。所以不论是稳定的单相接地,还是暂态单相接地都适用。并且根据接地电阻的大小选择不同的暂态能量算式。故可判断金属性接地故障和高接地电阻接地故障。先监测中性点电压的大小。然后根据暂态能量的大小和方向判断故障线路。通过Matlab仿真软件在不同电压等级电网进行大量各种接地电阻单相接地故障仿真运算,证明选线效果良好。     

电容器组的单相接地保护

1电容器组单相接地故障的危害 在中性点不接地系统中发生单相金属接地将引起健全相的电压升高到线电压,流过故障点的电流为电容电流。经验表明,在3～10kV电网的电容电流超过30A、35kV及以上电网的电容电流超过10A时,接地电弧不易自行熄灭,常形成熄灭和重燃交替的间歇性电弧。因而导致电压的强烈振荡,使故障相、非故障相和中性点都产生过电压。     

谐振接地配电网电弧接地故障暂态分析方法与辨识

谐振接地中压配电网常发生电弧接地故障,传统的故障暂态分析方法多将电弧电阻简化为线性过渡电阻后代入故障暂态等值电路求解,电弧非线性特征难以体现。针对该问题,适当简化电弧黑盒模型,提出一种适用于谐振接地配电网电弧接地故障的暂态分析方法,定量计算不同过渡电阻下电弧接地故障暂态电流的解析表达式,并根据电弧电压的奇频次谐波衰减特性,给出一种综合电弧电流与线路电压信息的稳定电弧接地故障辨识原理。通过仿真计算与现场实验数据验证了所提分析方法的有效性,为后续谐振接地配电网电弧接地故障保护的研究提供了理论依据。     

电网不对称条件下小电流接地系统接地相辨识

当中压电网发生单相接地故障时,在电网不对称和存在较大过渡电阻情况下确定接地相是比较复杂和困难的。传统判据往往忽略电网不对称的影响。本文运用相量图分析了发生单相接地故障后电网不对称电压和过渡电阻对中性点电压和相电压的影响,认为中性点电压的轨迹不是半圆,而是一段圆弧,并且在某些情况下辨识故障相的传统判据并不适用。在此基础上,本文提出通过构造一种新的"相"矢量的方法进行接地相辨识。理论分析和仿真结果表明该方法能够克服传统方法的缺点,准确判断接地相。     

利用过渡电阻特征的超/特高压输电线路电弧性故障及熄弧时刻识别

输电线路的瞬时故障多为电弧性故障,可靠确认电弧性故障的电弧熄灭时刻有利于提高重合闸的重合成功率。在利用ATP软件Models模块建立故障一次、二次电弧模型的基础上,提出了利用故障电弧阶段至重合前的故障信息计算故障过渡电阻以识别电弧性故障的电弧熄灭时刻。电弧性故障在二次电弧阶段其过渡电阻呈现高度非线性,利用过渡电阻计算值标准偏差能够有效识别电弧性故障与非电弧性故障;电弧熄灭后其过渡电阻计算值近似无穷大,利用过渡电阻计算值能可靠确认电弧性故障电弧熄灭。大量ATP仿真分析表明,利用所提出的电弧电阻非线性特征的判据能有效识别电弧性故障并确认故障电弧熄灭时刻,为实现自适应重合时间进而提高重合成功率提供了有益的理论基础。     

基于小波包的配电网单相接地故障选线新方法

应用小波包分析提出了一种基于“故障-能量”诊断模式的配电网单相接地故障选线新方法,它根据被分析信号的特征合理选取小波基和频带宽度,应用低频带信号的小波包分解系数能量与重构系数能量比值的偏差模,构成故障选线判据。该方法适用于5%～10%补偿度的各种结构配电网,不受线路长度和短路时刻的影响,抗电弧过渡电阻能力强。考虑不同短路时刻、不同接地电弧电阻、不同线路长度、不同补偿度等多个因素,对配电网小电流接地系统的单相接地故障进行了大量仿真,仿真结果证明了该算法的有效性、正确性。     

山区35kV补偿电网消弧线圈投切运行的暂态分析(英文)

Based on a lot of measurement and analysis,this paper find that the unbalanced nature of 35 kV grids due to unsymmetrical capacitance values gives difficulty in neutral point operation in mountainous area.Improving compensation of Petersen coil can rectify imbalance of voltage but bring up new problem that Petersen coil can not extinguish grounding arc effectively in fault.To put down contradiction mentioned above,this paper proposes a combination operation for neutral point of 35 kV grids as neutral point insulated in routine operation and grounding through Petersen coil in fault,then EMTP simulation is carried out.Simulation indicates that new neutral operation method can improve lightning withstand level and decrease trip-out rate of grids.     

山区35KV电网中性点新型运行方式研究

山区35 KV电网正常整定消弧线圈档位后,线路三相对地电容不对称会使三相电压严重不对称,甚至虚幻接地,虽可用增大消弧线圈脱谐度予以改善,但会导致线路雷击跳闸率居高不下。为此提出电网正常断开消弧线圈(中性点绝缘)运行而在线路单相接地后快速投入消弧线圈的适于山区35 KV电网的新型复合运行方式,电弧熄灭,故障消除即退出消弧线圈。以此兼顾了故障消弧而正常电压对称的要求,研究表明暂态过程中过电压和冲击电流水平并不很高。新运行方式可提高山区35 KV电网运行水平,减低线路雷击跳闸率。     

山区35kV电网电气参数测试及分析

为研究山区35 kV电网雷击跳闸事故原因,提出有效的防雷措施.通过对山区35 kV电网电气参数进行现场测试,为山区35 kV系统的计算研究、运行维护及设计等提供了实际参数.结果显示:山区35 kV电网其单相接地电容电流超过了10A,应采用中性点经消弧线圈接地运行方式;由于线路不进行均匀换位,使得其线路三相对地电容不对称...     

消弧线圈在35 kV 电网中的运行方式

针对山区35 kV 电网在带消弧线圈运行时,不能同时兼顾消弧线圈补偿度和电网三相电压不平衡度这一问题,提出了一种新型的适用于山区35 kV电网的中性点运行方式,该运行方式既可保证电网正常运行时三相电压平衡,又可充分发挥消弧线圈的消弧作用。对该运行方式下的暂态过程进行了大量数值计算,计算表明该运行方式对提高山区35 kV电网运行水平和降低线路雷击跳闸率是有效的和可行的。     

弧光保护关键技术研究

随着电力行业的快速发展,110 kV及以上电压等级均已有比较成熟的保护措施,6 kV（10 kV）到35 kV这个电压等级范围内的厂用中压配电开关柜为供电系统的供电枢纽,在发生内部故障时是否能迅速切除故障,对全厂（变电站）配电系统的安全运行至关重要。目前各电网公司在35 kV及以下配电柜正逐步应用弧光保护,弧光保护技术也是现今中国继电保护领域一项突出的技术进步。采用弧光保护系统,从弧光故障到跳闸时间可以做到小于4 ms,远远快于传统的继电保护装置,保护人员和设备不受到弧光的危害。电弧光保护技术在电力领域已     

A new iterative method for fault currents calculation which models arc resistance at the fault location

In order to calculate fault currents in distribution systems accurately, the fault model must also include the electrical arc existing at the fault point and playing an important role in the fault currents calculation. In the existing approaches the value of the arc resistance at the fault location must be known in advance. Since fault current depends on the arc resistance, which is itself a non-linear function of the fault current, the fundamental question here is how to calculate the arc resistance and the fault current at the fault location simultaneously and accurately. In this paper, a new solution for the above-defined problem by using an iterative procedure is given and thoroughly tested. A new method for calculating short circuit currents in medium voltage distribution networks based on the iterative hybrid compensation short circuit method and a new formula for arc resistance are presented. The new method calculates short circuit currents and arc resistance simultaneously. Results of fault analysis and arc resistance calculation in the IEEE-34 distribution network with/without distributed generator are presented and discussed.     

线路和变压器零序反时限保护及其整定配合

从事故分析的角度出发,在全网需设置高阻接地故障保护前提下,提出线路保护、主变压器保护均需配置零序反时限过流保护,并且500kV和220kV电压等级都可采用此配置。同时探讨其整定配合问题,提出了零序反时限曲线中时间常数的选取方法。实时数字仿真器（RTDS）试验用电网实例验证了采用零序反时限过流保护的静态和动态特性。     

适用于两电平电压源型换流器的直流故障清除辅助拓扑

两电平电压源型换流器在35kV及以下电压等级输电场合具有较高的成本效率比,因此被广泛应用于风电并网等低压领域。但是,其不具备直流故障清除能力的特点,给电网设备安全造成了较大的影响。基于以上背景,文中提出了适用于两电平电压源型换流器的直流故障清除辅助拓扑。该辅助拓扑使用超导故障电流限制器,大幅降低了故障电流;基于电流谐振的思路,可实现在电流过零时将故障清除。采用该辅助拓扑的直流故障清除方案,相比于采用交流断路器的方案,具有清除时间短、故障电流小的优点;相比于采用直流断路器的方案,具有电压变化率小、成本低的优点。最后,在PSCAD/EMTDC中验证了所提辅助拓扑的正确性与有效性。     

配电网树线放电故障容性电流转移消弧实验研究

山区配电网发生树线放电故障可能诱发山火,因此需研究低成本、易控制的配电网树线放电故障消弧措施。基于10 kV配电线路实验平台,对配电网树线放电故障容性电流转移消弧进行了实验研究。实验表明,容性电流转移开关闭合后,故障点电弧或亮斑消失,烟雾消散,故障点电流由数百mA降低至20 mA左右,表明该方法具备良好的消弧效果。容性电流转移时间与接地转移开关固有动作时延接近。进一步设置了不同的容性电流和树木电阻,均能实现有效熄弧,且转移时间与树木电阻和容性电流均无明显关系,表明了容性电流转移消弧方法的普适性。