电网零序保护应用中的问题分析研究

介绍了电网接地方式,通过故障实例分析了大接地系统零序保护电流回路2点接地和中性线断线引起保护误动的原因;研究中性点经消弧线圈、经小电阻接地方式零序保护电缆屏蔽层接地点位置和多相穿芯TA二次接线错误、TA饱和误动以及如何考虑整定计算原则的问题。结合图示指出电缆接地点正确位置和施工注意事项,提出小电阻接地系统按阶梯原则整定计算零序电流保护原则。     

含分布式电源的小电阻接地系统分区域零序保护

小电阻接地系统中并网分布式电源的网侧中性点采用小电阻接地方式能够减小孤岛系统带故障运行时的过电压,也改变了原有小电阻接地系统的单相接地故障特征,导致现有的高阻接地故障保护方案不适用。文中分析了主网和分布式电源均采用中性点经小电阻接地的配电系统的单相接地故障特性,根据故障线路和非故障线路的零序电流幅值和相位特征将线路划分为两个区域,区域1为各中性点之间连接的线路,区域2为除各中性点连接线路以外的线路,并提出基于零序相位差动保护和零序电流幅值比保护的分区域零序保护方案。最后,利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,通过对低阻接地故障、线性高阻接地故障和非线性高阻接地故障进行仿真,验证了保护方案的正确性。     

小电阻接地配电网零序保护的改进研究

中性点经小电阻接地系统发生高阻接地故障时,由于传统零序过流保护达不到定值而无法跳闸,导致故障长时间存在,而且此时无故障告警信号,因此存在危害系统可靠运行及人身安全的隐患。对中性点经小电阻接地系统发生接地故障时的零序电流电压特征进行了分析,提出了利用阻容比闭锁条件改进零序保护的方案。阻容比闭锁条件的本质在于通过分析零序电流阻性部分和容性部分的不同组成进行故障线路的识别。阻容比闭锁条件不受电压互感器和电流互感器极性的影响,因此能够可靠使用专用零序电流互感器。加入阻容比闭锁条件后不改变原有的保护配置,易于实施,能够提升零序保护的高阻接地故障检测能力,及时切除故障,保证系统的可靠运行以及人身安全。     

零序电压产生机理及过渡电阻测量和选相方法

不对称电网高阻接地故障相的选择和过渡电阻的测量较为困难。文章从新的角度阐述电网零序电压的产生机理和物理意义:不对称电网将自适应的产生零序电压,零序电压在零序阻抗上产生的电流完全补偿电网的"零序不对称电流"。根据零序电压产生的机理,解释中性点不接地系统不存在零序电流的原因,给出中性点经阻抗接地电网零序电压的等效运算电路图,实现接地故障电流的预测。通过比较各相电压与故障电流的相位可判别出故障相,然后根据故障相电压和故障电流的幅值计算过渡电阻。理论分析及仿真验证表明所述方法不受电网不对称和负荷电流变化的影响,精度高,应用方便。     

基于零序电荷-零序电压关系的谐振接地系统单相接地故障特征分析

首先从理论上分析了中性点经消弧线圈接地的小电流接地系统（谐振接地系统）发生单相接地故障时,故障暂态持续时间内健康馈线和故障馈线的零序电荷与零序电压的关系特征。其次通过仿真分析了不同接地电阻、不同故障距离、混合线路和噪声干扰等各种工况对零序电荷-零序电压关系特征的影响。仿真结果表明,健康馈线零序电荷-零序电压呈直线关系,故障馈线则不满足直线关系。利用零序电荷-电压关系特征可以快速明显地区分健康馈线和故障馈线,为选线提供有效依据。     

110 kV电阻接地系统零序方向电流保护的整定研究

中性点经合适阻值的电阻接地,能有效抑制单相接地故障造成的负荷侧电压暂降,明显提高供电质量。但中性点电阻的接入改变了系统的零序阻抗,导致零序电流、电压的大小和分布以及它们之间的相位差与中性点直接接地系统有很大的不同。通过对其零序电流电压特点的分析,推导出110 kV中性点经电阻接地系统零序电流保护的整定计算方法,修正了中性点经电阻接地系统零序方向元件的动作条件。据此对一个改造的110 kV系统进行了整定计算,并通过现场试验和试运行证明了其正确性。     

110kV电阻接地配电网的接地保护研究

110kV系统采用中性点经电阻接地方式,能有效限制单相接地故障时的电压跌落和短路电流,但会改变零序网络的结构和参数。分析中性点经电阻接地系统发生单相接地故障时零序电压电流的大小和分布规律,结合110kV配电网的供电特点,提出了接地方式系统的接地保护配置整定原则,并以某改造变电站为例,对其110kV线路和变压器的接地保护进行了整定计算。     

基于热稳定原理的中性点小电阻接地系统间歇接地故障保护

受环境因素及电弧自身燃、熄弧特性影响,间歇接地故障燃弧持续时间常小于保护动作时限,传统接地故障保护难以有效动作.分析小电阻接地系统接地故障特征,并比较出线与中性点零序电流关系,基于接地电阻器在故障期间发热、故障消失后散热的热稳定原理,提出一种中性点小电阻接地系统间歇接地故障保护方法.该方法利用零序电流构造故障期间的发热特征能量,利用热量差构造故障消失后的散热特征能量,发热特征能量越限后保护动作.经仿真与现场录波数据验证可知,该方法不易受故障间隔时间与过渡电阻影响,可作为现有中性点小电阻接地系统的出线后备保护,提高系统运行可靠性.     

高阻接地故障时消弧线圈并联小电阻接地的控制方法研究

中性点经消弧线圈并联小电阻接地方式可以实现自动熄弧与永久接地故障的可靠保护,兼具中性点经消弧线圈接地和经小电阻接地两种方式的优点。但在高阻接地故障时投切并联小电阻可能造成零序电压低于保护装置启动阈值,从而造成保护装置误动,甚至可能加剧故障。为此,提出一种高阻接地故障时并联小电阻投入的控制方法。首先,利用电力系统的基本原理分析了高阻接地故障时并联小电阻投入前后零序电流与零序电压的特征。其次,根据故障线路与非故障线路零序电流与零序电压夹角的异同提出并联小电阻装置退出的判据,据此也提出一种线路故障的保护方法。最后通过仿真验证了所提方法的有效性。     

小电流接地电网改进能量法接地选线原理

根据小电流接地电网单相接地故障时电压电流的变化特点,利用中性点电压、故障相电压和零序电流构造的能量曲线的斜率来进行故障选线.该方法不受电网平衡情况和接地电阻大小的影响,对复杂的间歇性电弧接地故障同样有效.MATLAB仿真证明了本文的结论是正确的.     

小电流接地电网改进能量法接地选线原理

根据小电流接地电网单相接地故障时电压电流的变化特点,利用中性点电压、故障相电压和零序电流构造的能量曲线的斜率来进行故障选线。该方法不受电网平衡情况和接地电阻大小的影响,对复杂的间歇性电弧接地故障同样有效。MATLAB仿真证明了本文的结论是正确的。     

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。     

柏山站中性点经小电阻接地方式分析

通过分析柏山站实施中性点经小电阻接地方式的原因,介绍了中性点小电阻接入系统的方式,设备的选择;针对典型接地故障时接地变的零序电流、零序电压分布,提出了实际可行的接地保护配置。     

10kV小电阻接地系统特殊问题的研究

提出了10 kV小电阻接地系统的系统模型和节点电压方程,根据该模型分析了该系统线路对地电容参数不对称所引起的流过接地变压器中性点的零序电流的变化规律.分析了高压侧出现单相接地故障对低压侧的影响情况,分析了变电所接地网接地不良所产生的接地变压器中性点零序电压升高的情况,并通过仿真算例证实了参数不对称和接地不良可能导致接地变压器零序电流保护误动的结论.     

小电阻接地系统高阻接地故障纵联差动保护

为提高故障处理速度与供电可靠性,国内部分小电阻接地配电网已试点采用纵联差动保护技术处理接地故障,但其零序过电流保护策略不能有效处理高阻接地。分析计及线路阻抗时的小电阻接地系统单相接地故障特征,利用零序电压与零序电流间的比例关系,提出一种零序电压幅值修正的接地故障差动保护方案。该方案利用零序电压信息自适应修正两终端间电流差,同时针对极端条件下区段数量较少、零序压降稍大等限制因素,适当提高整定值以避免故障点上游保护误动。经仿真与人工接地试验数据验证,该方案可将纵联差动保护耐电阻能力提高至1000W以上。     

10kV小电阻接地系统特殊问题的研究

提出了 10kV小电阻接地系统的系统模型和节点电压方程 ,根据该模型分析了该系统线路对地电容参数不对称所引起的流过接地变压器中性点的零序电流的变化规律。分析了高压侧出现单相接地故障对低压侧的影响情况 ,分析了变电所接地网接地不良所产生的接地变压器中性点零序电压升高的情况 ,并通过仿真算例证实了参数不对称和接地不良可能导致接地变压器零序电流保护误动的结论。     

零序电流互感器安装注意事项

10 kV中性点经低电阻接地系统在全国大城市电网上普遍采用。变电站、开闭站10 kV线路零序保护装置采用外附零序电流互感器方式使用越来越多,由于过去零序电流互感器使用不多,所以在安装使用上发现了许多问题,有的甚至于造成零序保护装置在接地故障时拒动,保护越级。     

基于综合内积变换的小电阻接地系统高阻故障检测方法

针对小电阻接地系统高阻故障时零序过电流保护灵敏度不足的问题,提出基于综合内积变换的高阻故障检测方法。分析了小电阻接地系统接地故障特征,并比较了各馈线零序电流与中性点零序电流。为了突显故障馈线与健全馈线之间的差异,提升小电阻接地系统高阻故障检测的可靠性,利用内积原理引入综合内积值为衡量指标以实现高阻故障检测。利用PSCAD建立了小电阻接地系统仿真模型并进行了故障仿真,结果表明所提出的方法能够检测高阻故障。     

10kV小电阻接地系统特殊问题的研究

提出了 1 0 k V小电阻接地系统的系统模型和节点电压方程 ,分析了该系统电缆线路对地电容参数不对称所引起的流过接地变压器中性点的零序电流的变化规律、高压侧出现单相接地故障对低压侧的影响及变电所接地网接地不良所产生的接地变压器中性点零序电压升高 ,并通过仿真算例证实了参数不对称和接地不良可能导致接地变压器零序电流保护误动     

小电流接地系统单相断线接地复故障类型诊断

在考虑负荷性质、中性点接地方式、过渡电阻等因素的条件下,利用复合序网分析了配电线路单相断线接地复故障的故障特征,得出不同影响因素下零序电压的幅值和相位信息变化差别显著的结论,从而提出一种基于零序电压幅值和相位的小电流接地系统单相断线接地复故障类型的诊断判据。PSCAD仿真验证了该判据的有效性。