小电流接地系统

摘要： 小电流接地系统单相接地故障由“带故障运行”到“快速就近隔离”处理原则的转变,一方面,使小电流接地故障保护问题受到足够的重视,为配电网更加安全可靠地运行提供有力保障;另一方面,也对接地故障检测与保护技术的可靠性提出了更高要求。在小电流接地故障保护领域中,针对已有故障检测算法的适用性不广、高阻接地故障保护方法的可靠性不高、间歇性接地故障的划分不明晰与保护设计高难度,以及故障与系统扰动的区分复杂等问题进行了具体、深入的分析,明确了在现有保护方案的基础上直接投入跳闸功能的风险。分析及电网实际运行统计数据表明,小电流接地故障原有保护算法需进一步改进和完善,才能配合保护跳闸实现高可靠性的故障快速就近隔离。

摘要： 为解决主动干预熄弧装置选相误判问题,研究了接地故障电压特征,针对不同接地电阻,分析故障前后电压量变化状况,计算电压突变量信息值形成选相序列,构建选相判别专家库,提出基于电压突变量信息值的接地故障选相方法,同时,根据合闸前后系统各线路零序有功分量变化特征实现装置选相校核,确保装置动作正确。该方法不受接地电阻大小影响,对各种接地故障具有较强适应性。利用Matlab进行建模和仿真,仿真结果验证了该方法的有效性。

摘要： 配电线路断线坠地故障发生概率较大,且易引发人身触电、火灾等事故,其与普通单相接地故障的暂态电气量差异及已有暂态选线方法的适用性尚不明确。根据故障边界条件构建了小电流接地系统单相断线坠地故障等值电路,初步分析了理想场景下断线瞬间、接地瞬间暂态零序电压/电流特征,单相断线坠地故障暂态电气量与普通单相接地故障的差异以及已有暂态电流幅值/极性比较、暂态功率方向等选线方法的适用性。仿真结果表明,断线、接地瞬间均存在明显的暂态过程,其暂态特征与普通单相接地故障存在一定差异,但在特征频段内,断线及接地瞬间的暂态电气量约束关系与普通单相接地故障一致,已有暂态选线方法仍然适用,不过利用断线瞬间产生的暂态电气量进行选线灵敏度较低。最后,利用仿真对选线方法的适用性进行了验证。

摘要： 小电流接地系统在我国配电网中被广泛应用,小电流接地方式下的单相接地故障处理是一项系统技术。针对单相接地故障处理的效果一直不甚理想的问题,有必要开展真实运行环境下的单相接地试验,以检验自动跟踪补偿消弧线圈、单相接地故障选线装置的动作性能。本文以某110 kV变电站为例,在真实运行环境下开展了单相接地试验,对消弧线圈的动作特性以及小电流选线装置的动作性能进行系统测试,核实了消弧线圈的补偿速度、补偿深度等指标是否符合相关标准要求,分析了选线装置选线失败的原因,有助于提高小电流接地系统单相接地故障处理能力。

摘要： 充分利用故障暂态信息可有效提高小电流接地系统故障区段定位的成功率,暂态零序电流在故障点前后差异较大,基于此特点对故障区段定位,零序电流波形在故障点同侧相似,在故障点异侧差异大。计算了故障线路各区段波形相关系数,选择波形相关系数为负值的区段为故障区段。数据模型表明,选线方案在高阻接地时依然具有较高的准确性,与传统选线方法相比,该方法利用了更丰富更全面的电气特征,进一步提高了选线准确率与可靠性。定位方案在不同位置、不同接地电阻、不同故障初相角下的情况均适用。

摘要： 10 kV自闭贯通线路一般为小电流接地系统,其在发生单相接地时一般可带故障运行2 h,目前尚无有效的自闭贯通线路故障距离保护方案。本文基于自闭贯通线路特殊的线路走廊和通信环境,对10 kV自闭贯通小电流接地系统行波法故障测距进行研究。采用A型单端行波故障测距法,对于单相接地时波形数据处理问题,利用小波变换监测信号奇异性来提取故障时刻暂态波头时刻,并根据单端法故障测距原则及折反射原理进行故障精确定位。针对不同的故障类型分别利用ATP-EMTP建模仿真分析,仿真结果表明,在不同故障类型下该故障测距方案具有较高的精确性和稳定性。

摘要： 小电流接地系统中母线电压不平衡现象普遍存在,应引起重点关注。对小电流接地系统中三相电压不平衡的影响因素、表现形式进行了分析和总结,探讨了母线电压不平衡的判别方法和处置措施,以保证供电质量和电网的安全运行。

摘要： 针对单相接地故障检测和快速隔离的难题,提出了基于配电网一二次融合技术的接地故障处理方案。方案通过一二次融合成套设备及小波包暂态零序选线技术,利用来电合闸、无压分闸、合于故障加速跳闸、故障路径优先等策略,有效解决了多分支、多供电方式下单终端选线选段的难题。同时结合现场应用案例,证明了所提方案可以快速实现接地故障区段的定位和隔离,具有普遍的适用性。

摘要： 配电网中小电流接地系统发生单相接地故障时,具有故障幅值小、噪声波动大等特点,导致线路电流变化特征不明显,采用传统选线技术又难以判断是线路故障还是母线故障。为了及时准确地判断线路故障,提出了一种基于VMD与HT分析的小电流接地系统故障选线新技术。首先利用Simulink搭建三种小电流接地模型——中性点不接地系统模型、中性点经消弧线圈接地模型及中性点经高阻接地系统模型。然后提取三种模型的零序电流进行VMD分解得到K个固有模态函数IMF,将分解得到的IMF通过HT分解得到每个模态相应的幅值谱图。最后通过算法逼近度计算每个模态相应的幅值,得到相应的算法逼近度系数,对比系数可以正确判断故障线路与非故障线路。结果表明,在三种不同接地模型中,基于VMD与HT分析的小电流接地系统故障选线新技术在不同故障距离、不同接地电阻情况下能够有效识别故障与非故障线路,具有一定的实用性。

摘要： 针对现有小电流系统单相接地故障暂态选线特征信息提取、处理以及选线精度的问题,文中对故障进行暂态特征分析,发现各线路暂态零序电流中高频分量具有明显差异。据此结果,文中提出了一种基于暂态零序电流高频分量的波形相似性的投票选线方法。结合VMD算法和巴氏距离算法,分解各条线路的零序电流,得出暂态高频分量,进而求得各线路间暂态高频分量的巴氏系数。然后对系数矩阵采用初步投票与k值检验的方法进行投票,从而判断出故障线路。不同故障情况下的仿真结果表明该方法简单可靠,选线精度及可信度高,具有广泛的适用性和一定的抗干扰性。

摘要： 对小电流接地系统故障进行分析,重点分析暂态零序电流幅值与极性的检测原理,并提出运用dq算法进行分析,提取故障后线路电压变化幅值.利用Simulink仿真中性点经消弧线圈接地的10kV单相短路故障,分析其在不同故障点和不同接地电阻下接地时产生的零序分量的幅值和极性的特征,并针对每种故障进行dq变换.实验证明针对暂态信号量不明量的故障类型,运用dq算法进行故障报警,结果更加可靠,为电力系统的安全运行提供理论参考.

摘要： 单相接地故障作为单相短路的一种典型故障在配电网系统中非常容易发生,而属于单相短路的接地故障所引起的电气火灾与一般的短路故障相比,具有更大的复杂性和危险性.作为典型的分布式电气故障,接地故障的危险性常被忽略,其重要性未被大多数火灾调查人员所认识.本文分为三个部分,主要介绍了小电流接地系统常见的接地方式、接地故障产生的原理和接地故障引发火灾的原理,为进行接地故障火灾的火灾调查提供一定的参考.

摘要： 油田35kV以下配电网采用中性点不直接接地方式或经消弧线圈接地方式,在早期常规变中通过接地选线跳闸按钮将断路器跳开,同时监视中央信号盘上的仪表和光字,随后重合闸重合,所带用户有一短暂失电过程,在这一过程中接地消失,即选出故障线路.近几年油田电网大部分110kV、35kV变电所采用了接地选线装置,由于小电流接地系统单相接地故障选线装置,不进行断路器操作就能检测出故障线路,对于减小停电范围、缩短停电时间及提高供电可靠性具有重要意义并得到广泛推广.由于投资渠道不同,而且模拟小电流选线试验非常困难,造成有些装置不能发挥其有效的作用,本文主要对油田电网使用的KA2003、TY系列装置选线原理简单阐述,并提出试验方法和大家共同探讨.

摘要： 小电流接地系统是指中性点接地方式为非有效接地,短路电流很小,保护装置不需要立即动作跳闸,从而提高了系统运行的可靠性,但是如果不能及时完成对故障线路处理,容易扩大为两相对地、相间或三相短路故障;甚至由于非故障相电压升高为线电压,引起设备绝缘薄弱环节故障,威胁电力系统的安全稳定运行.对故障情况及其保护方法进行了简要分析.

摘要： 单相断线故障是小电流接地系统中常见的故障类型,本文从理论上对小电流接地系统35kV线路单相断线故障进行了详细的计算分析,为该类事件的判断及处理提供了参考和依据.

摘要： 在配电网35kV及以下接地系统中,接地网大多数为小电流接地系统,例如在小型水电站、变配电站运行中常常会遇到35kV及以下小电流接地系统告警,出现母线三相电压不平衡的状态,就要求发电和变电运行人员从监控系统的故障信息中,以最准确、快速地对故障类型进行判别,从而找出最适合的解决办法尽快处理,缩短小电流接地系统的故障处理时间.

摘要： 小电流接地系统单相接地故障的检测一直是一项重点及难点工作.本文针对故障选线装置应用效果难以评价的问题,分别基于物模仿真平台以及10kV真型实验场开展了系统性的测试工作,给出了测试结果统计与结论分析,并提出了小电流接地系统故障选线装置的应用建议.

摘要： 近年来,风力发电行业迅速兴起,现作为电力网中的不可或缺的成员,它自身具有设备分散、集电线路距离长、覆盖面积广等特点,不同程度制约着其自身的安全稳定运行.除此之外,其设备运行还受设备运行方式、限制发电、保护定值整定等方面的制约.风电场升压变低压侧均为小电流接地系统,发生故障多为单相接地故障,此故障接地故障电流较小,在系统允许运行时间内无法判断出故障点.文中具体列举了主变差动保护区外故障时误动事件，小电流选线装置判断不准确事件，集电线路保护越级跳闸事件三类故障，并针对性指出将差动保护的门槛值调高，安装了小电流接地选线装置，由故障电流、故障电压及功率角之间的逻辑运算，判定出正确的故障线路以及将过流保护I段动作时间定值延长0.1秒的时间级差，躲过跌落开关的熔断时间等措施。

摘要： 为了解决小电流在发生单相对地短路时是否及时切除故障,提出了差异性保护跳闸整定原则.本文以某66kV消弧线圈补偿系统发生单相对地短路故障为例,分别对组合电器(GIS)经架空线路出线等六种接线方式发生单相故障时的跳闸方式进行了分析,同时研究了消弧线圈的补偿度对残流的影响.实例及研究表明:当组合电器(GIS)内部和电缆线路发生单相故障时,保护应该立即切除故障,除此之外,系统可带故障运行2小时.消弧线圈的补偿度应在过补偿下5％-20％.

摘要： 随着用户侧非线性负荷的增加,系统正常运行时线路中的谐波分量增加,故障时难以精确识别故障线路的零序电流谐波分量,使得以往利用滤波器进行五次谐波分析法的精度降低.为了解决这个问题,将应用于风电并网发电的锁相环经改进后用于小电流接地系统故障选线,对故障信号进行处理,通过比较各条线路波形相位与幅值的不同来确定故障线路,获得了很好的效果.以10hV架空线-电缆混合线路为例,建立锁相环的小信号模型,利用改进型锁相环将波形中的五次谐波进行锁定,并用Simulink进行仿真验证,仿真结果证明了理论分析的正确性.

摘要： 一种小电流接地系统单相接地故障定位方法及系统。本发明利用小电流接地系统或不接地系统发生单相接地故障后，在变电站接地系统中性点注入零序电流,通过判断接地系统各出线电流在中性点注入零序电流后分布以及变化状况确定接地故障点。本发明通过对比接地系统注入零序电流前后接地线路两次采集获得线路电流及其变化状况判断接地点，因而无需在控制主站合成线路零序电流。为了进一步提高定位精度，本发明对采集数据进行了归一化处理，从而完全克服现有故障指示系统的缺点，并且装置构成简单，不需要GPS校时以及高速数据采集，不需要大容量数据通讯，不受采集器CT变比误差影响，不受环境因素影响，可以准确识别、定位特殊类型接地故障。

摘要： 本发明公开了一种小电流接地系统单相接地故障保护方法、装置及系统，所述方法包括响应发生接地故障的信号；对获取到的母线零模电压进行90°的前移相；对获取到的线路零模电流以及移相后的母线零模电压，进行特征频带内的暂态量提取，得到暂态零模电流和暂态零模电压；基于获取到的线路零模电流，计算出暂态过程零模电流偏移直流分量；基于所述零模电流、零模电压、暂态零模电流、暂态零模电压和暂态过程零模电流偏移直流分量，综合判断确定本线路是否发生单相接地故障。本发明采用了暂态、稳态多信息综合判断方法，克服了分散式单间隔保护、保测装置接地故障误判率高的问题。

摘要： 本发明公开了一种小电流接地系统中单相接地故障检测用特征电流的制造方法，包括若干回出线和两相独立或三相独立的高压开关，选一回出线作为第一回出线，所述高压开关一侧接所述第一回出线中任意两相或三相，另一侧接大地，当某一回出线的一相发生接地故障时，令所述第一回出线的某一非故障相的高压开关闭合后再断开以产生短路电流，通过设置所述高压开关与所述第一回出线的接线点位置来控制所述短路电流的大小；通过设置所述高压开关的闭合断开时间来控制所述短路电流的时长。该方法制造出的相间短路电流明显区别于线路负载电流，极易识别，不存在限流阻抗的两难选择问题，并且不会使短路电流过大而触发线路保护动作。

摘要： 一种利用线路零序电流与电压导数之间线性度关系的小电流接地系统接地故障方向检测方法，属于配电网继电保护领域。本发明分析了不接地与经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时，故障点上游与下游的电压、电流的线性度关系，提出一种利用检测点处的零序电流与电压导数之间线性度关系进行故障方向检测的方法。采集各检测点处的零序电压、零序电流，然后对零序电流采样值序列与对应的零序电压差分值序列进行线性拟合，判断拟合优度大于门槛值且拟合函数斜率大于零的检测点位于故障点下游，否则位于故障点上游。本发明对于小电流接地系统的低阻、高阻接地故障可以同时适用，提高了故障方向检测算法的适应性，有着广泛的实际应用价值。

摘要： 一种基于暂态电流投影分量幅值比较的小电流接地系统高阻接地故障定位方法，属于配电网故障检测领域。本发明解决了小电流接地系统高阻接地故障定位问题，提出一种利用各区段上、下游各监测点暂态零序电流在母线暂态零序电压上投影分量幅值比较的定位方法。根据故障选线结果，计算故障线路各区段上、下游各监测点暂态零序电流在母线暂态零序电压上投影分量。比较各监测点包含投影分量极性与幅值信息的特征值，设置最大投影分量的特征值的二分之一为阈值，选取各区段上、下游各监测点暂态零序电流投影分量特征值之差大于阈值的区段为故障区段。若各区段上、下游各监测点暂态零序电流投影分量特征值之差均小于阈值，则为线路末端故障。该发明解决了高阻接地故障在小电流接地系统中的定位难题、有着广泛的实际应用价值。

摘要： 本发明公开了一种基于暂态零模电流的小电流接地系统单相接地故障选线方法，对电网进行三相建模，选择不同的故障条件进行单相接地故障仿真实验，得各条线路的暂态零模电流；提取上述数据；对上述数据进行经验模态分解EMD；求取多个IMF以及剩余分量的时域能量；将IMF和剩余分量的能量相加，得到一条线路的能量和，重复上述步骤，得到所有线路的能量和；计算各条线路的能量权重系数，比较各条线路的能量权重系数，最大能量权重系数所对应的线路为故障线路。对比第一个零模电流脉冲的峰值、极性以及第一个瞬时功率峰值极性，故障线路零模电流振幅比非故障线路振幅大且两者极性相反。本发明不受消弧线圈、故障条件的影响可准确选出故障线路。

摘要： 一种小电流接地系统单相接地全故障电流计算方法。其包括采用等值Γ电路对小电流接地系统的线路进行建模；对每条线路列出描述Γ电路的微分方程，得到每条线路对地电容电流的表达式；故障发生时，实时采集母线电压的时域信号u，分别代入每条线路的微分方程，求出每条线路对地电容电流；对整个系统应用基尔霍夫电流定律计算出单相接地故障发生后系统的全故障电流等步骤。本发明与现有同类技术相比具有如下优点：等值Γ电路结构简单，所需的描述变量少，便于计算；采用微分方程和电压时域信号求解故障电流，具有不受衰减直流分量和各次谐波影响的优点，有利于确保计算精度；直接采用电压采样值时域信号，无需经过中间处理和变换，具有较快的计算速度。

摘要： 本发明是用于电力系统中的小电流接地系统发生单相接地短路时消除短路处容性电流的一种新方法。本方法是在母线的故障线上产生一个人为接地点，该接地点良好接地，则原故障接地点的容性电流被人为接地点旁路而接近于零。采用该方法与二次仪表配合，在输电线路不停电条件下，可迅速准确地查地故障线路、故障点距离、故障点位置。

摘要： 本发明提出的是一种小电流接地系统单相接地故障接地查找方法，该方法包括如下步骤：1、单相接地特征量检测；2、判断单相是否接地；如果无单相接地，进行步骤7接地是否复归的判定；如果发生单相接地，则继续进行步骤3；3、获取配网调控系统数据；4、获取主网调控系统数据；5、更新拉路序位表；6、执行单相接地智能检测程序；7、进行单相接地是否复归的判定。本发明改善了现有单相接地故障处理技术，有利于配电网调度控制运行、分析人员掌握对小电流接地系统发生单相接地故障时对其分析、指挥及处理，为小电流接地系统单相接地故障处理提供了新的技术方案。

摘要： 本申请提供一种小电流接地系统单相接地故障点的定位方法及系统，所述定位方法包括：当系统发生接地故障时，根据采集的母线处的三相电压判断出故障相；向所述故障相输入补偿电流对所述故障相进行补偿；采集母线处故障相的第一电压以及在系统线路末端的第二电压；根据系统线路的总长度、所述第一电压、所述第二电压以及电压差与线路距离之间的比例关系计算故障点位置。通过向故障相输入补偿电流，实现接地故障完全消弧，从而使故障点对地电压为0；进一步根据故障点至母线的电压差、母线与线路末端的电压差与线路距离之间的正比关系计算出故障点至母线的距离，从而快速精确地对故障点进行定位。