消弧线圈接地选线方法研究讲解
浅析中性点经消弧线圈接地方式
浅析中性点经消弧线圈接地方式摘要:电力系统的中性点指的是发电机或者是变压器的中性点,从电力系统运行的安全性、经济性、可靠性以及人身安全等层面来考虑,通常采取的是经消弧线圈接地的具体运行方式。
所以,对于该种运行开展理论层面上的研究与分析就显得非常关键。
关键词:中性点;经消弧线圈;接地方式1.引言我国的配电网中性点重点采取三种接地方法:中性点不接地(对地绝缘)、中性点经电阻接地以及中性点经消弧线圈接地。
配电网在以往大多数采用的是中性点不接地的运行方式,以往的供电网络结构比较简单,系统的容量也不大,输电线通过架空线为主,因为受到大风、树叶以及雷击等因素的影响,单相接地故障是配电网当中产生概率最高的一种故障,并且通常是可以恢复的故障。
因为中性点不接地,即便是发生了单相金属性永久接地或者是稳定电弧接地,依然可以不间断进行供电,这是该种配电网的优势所在,这样能够很好的确保供电的可靠性。
但是伴随着我国供电系统的改造,电缆线路在不断的增多,配电网的接地电容在到达一定的数值之后,配电网的供电可靠性将会受到一定的威胁。
首先,在配电网产生单相接地的时候,接地电容的电流比较大,电弧难以熄灭,或许会发展成为相间短路;其次,在产生间歇性弧光接地的时候,容易产生弧光接地过电压,进而对整体配电网产生威胁。
为了改善这些问题,配电网中性点经消弧线圈接地是一项非常科学的对策,通过消弧线圈带来的感性电流来补偿故障点的电容、电流,使得配电网在产生单相接地故障的时候电弧可以在瞬间熄灭。
2.中性点经消弧线圈接地特征配电网中性点经消弧线圈接地是通过消弧线圈所带来的感性电流来对故障点的电容与电流进行补偿的,一定要采取过补偿的运行方式,即消弧线圈的感抗应该低于电网对地的容抗,这样可以利用调整消弧线圈分接头的方式实现。
因为人为的加设一个比电网接地电容电流稍微大一些、相位差是180°的电感电流,电容电流就可以被电感电流所补偿,通过接地故障点的电流,仅仅是补偿之后数值很小的残存电流,具备下述的特征:(1)配电网的运行可靠性较高。
中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障选线方法
管理与标准化 / M a n a g e m e n t a n d S t a n d a r d i z a t i o n134(国网重庆市电力公司彭水供电分公司,重庆 409600)摘要:在我国接地系统中使用中性点经消弧线圈接地系统居多,故障频发一直困扰着配电网的正常工作,其中单相接地故障是非常普遍的故障之一,因此高效的排除单相接地故障就显得格外重要。
文章通过单相接地故障的发生的时刻、接地电阻、电网结构及非故障线路的分析,准确找到故障源头,并科学的、切合实际情况的给出解决方案,致力于高效的分析故障和解决故障,营造一个健康的电网使用环境。
关键词:单相接地系统;故障分析;选线方法中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障选线方法朱晓文1 基于比幅比相的选线方法在中性点经消弧线圈接地系统中,发生了单相接地故障后,存在一个暂态过程,在此暂态过程中的接地电流具有与不接地系统发生单相接地故障后的故障特征相似。
故障线路的幅值近似等于非故障线路的和,其相位与非故障线路相反,相位相差约90°~180°。
为了更加直观的观察这种故障特征,文章利用MATLAB/SIMULINK 模块搭建了一个10 KV,3出线的电力系统进行仿真。
在仿真开始前,选择离散算法,设置了仿真结束时间在0.2 s,利用Powergui 模块设置采样时间为1×10-5 s,在系统0.04 s 时发生了短路。
仿真后的各线路零序电流波形图如图1所示。
(a)非故障线路零序电流(b)非故障线路零序电流(c)故障线路零序电流图1 各线路零序电流图通过仿真波形可以看出,在线路发生故障的初始暂态过程中,故障线路的零序电流幅值明显大于非故障线路,其幅值大致的零序电流为全系统非故障元件的对地电容电流之和,其前半个周期的波形的相位也与健全线路的相位相反。
但这种方法需要利用得到零序电流在半个周期内的波形的幅值、相位,由于波形中存在高频信号的干扰,波形并不是标准的正弦波形,所以需要利用一种方法对曲线进行拟合,得到波形在半个周期内的幅值和相位的稳态值。
10kV配电网中性点经消弧线圈接地系统的故障选线方法探讨
10kV配电网中性点经消弧线圈接地系统的故障选线方法探讨摘要:伴随我国整个电力系统的持续发展,选用电缆线路的中低压配电网日渐增多;需要指出的是,因电缆线路在具体电容上,要明显大于架空线,所以增加电缆线路会迅速增大系统的电容电流,最终会影响设备绝缘安全与设备保护。
针对此情况,做好故障选线工作尤为重要。
本文围绕10kV配电网中性点经消弧线圈接地系统,就其故障选线方法作一探讨。
关键词:10kV配电网;中性点;经消弧线圈接地系统;故障选线在我国所应用的3~10kV电力系统当中,如果出现单相接地故障,且电容电流>30A,或者是35~60kV系统电容电流>10A,都需要采用的接地方式为中性点经消弧线圈方式。
针对此方式而言,其有着比较多的优点,比如能实现瞬时性接地故障的自动消除、较小的线路接地故障电流等,因而被广泛应用在10kV配电网系统当中。
但需要指出的是,受消弧线圈所具有的补偿作用的影响,使得原本用于区分非故障线路与故障线路的电气特性消失,而且在相电压过零点时、过峰值时发生故障存在不同特征,使得常规故障选线方法已较难满足现实需要。
本文基于小波变换中信号奇异性检测原理,分析故障发生后的暂态零序电流,并通过对比暂态零序电流最大模极大值比值与其既定阀值,来实现选线。
1.中性点经消弧线圈接地系统故障特征分析针对中性点经消弧线圈接地电网来讲,当其出现单相接地故障后,其在具体的特征量上,主要有两部分构成,其一为故障等效电源作用所形成的故障分量,其二是对称三相电源作用所形成的正常分量。
还需要指出的是,因电力系统各个元件能够在参数元件中等效分布,因此,该过程与一个分布参数网络所对应的零状态响应过程处于等效状态。
因线路当中存在有分布电容、电感,因此,在整个故障暂态分量当中,会充斥大量的故障信息,而且还囊括有许多频率成分,所以,可通过得到暂态特征量,来促进选线精度的提升。
2.小波变换信号奇异性检测的基本原理小波分析乃是傅里叶变换的重要部分,能够实现时-频的同时局部化,而且还能分解信号,使之处于各频带上,也就是在低频部分上,时间分辨率低,且频率分辨率的高;而在高频部分,则频率分辨率较低,且时间分辨率较高,尤其适用于暂态信号、非平稳信号的分析。
快速自动消弧线圈接地系统选线方案研究
0 引言
我 国绝 大部 分配 电网采 用 中性 点 非直接 接地 方 式, 其最大的优点是发生单相接地故障时 , 并不破坏 系统 电压 的对 称性 , 故 障 电流较 小 , 且 不影 响对 用户 的连续供 电 , 系统 可 继 续 运行 1 。 由于 非故 障 ~2h 相 电压升高 , 可能引起系统绝缘的薄弱环节被击穿 , 发 展为 相间故 障 , 响用 户 的正 常用 电 。因此 , 影 发生 单相接地后必须及时找到并切除故障线路¨ J 。。
行, 即不 能在 线调 节 消弧 线 圈 , 响到 自动 消 除瞬 时 影
性故障的效果。为了能快速恢复瞬时 『单相接地故 生 障, 国内逐步研究 出自动跟踪消弧线 圈, 且消弧线圈 的智能化和动作速度得到不断提 高。 快速 自动跟 踪 消弧线 圈接地 系统 主要 适用 的选 线 原理 为有 功 分 量 判 别 法 J谱 功 率 法 J并 联 中 、 、 值 电 阻 法¨ 和 16原 理 法 ¨ / 等 。其 中 , 功 分 量 有 判别法必须与带阻尼电阻的 自动跟踪消弧线圈装置 配 套使 用 , 用 范 围 比较 窄 ; 功 率法 的原 理 分析 比 适 谱 较透彻 , 但是在现场的运行经验不够 , 产品的可靠性 有待提高; 并联中值 电阻法的选线准确性 比较高 , 在 现场取得很好的使用效果 , 其缺点 是在 选线过程中 需 要对 一次 系统 进行 操 作 , 增加 了一 次系统 的风 险 , 其对中值 电阻的选择 比较讲究 , 投资的费用比较大。 文 献 [ 1 中提 到 的选 线 原 理 , 动 作 速 度 更 快 的消 1] 对 弧线圈接地系统 , 其选线动作准确性大打折扣 。 本 文提 出 了一 种基 于 故障后 短 时间 内积 分算 法 的小电流接地选线技术 , 适用于配 电网中经智能化 快速消弧线圈接地系统 。用现场故障录波数据对该 选 线技 术进 行 验证 , 果表 明 , 选线 技术 能 比较 可 结 该 靠、 有效地选出故障线路。
消弧线圈并联电阻的小电流接地故障选线对策探讨
消弧线圈并联电阻的小电流接地故障选线对策探讨摘要:目前,我国的大多数配电网当中采用的都是中性点不直接接地系统,中性点不直接接地系统在发生单相接地故障的时候,故障点的电流就会很小,相与相之间的线电压可以继续保持对称,不影响负荷的供电,就可以让接地线路继续运行一到两个小时,能为故障的处理提供宝贵的时间。
虽然这套系统有着明显的优点,但是也有着自身的局限性,例如系统发生单相故障时系统的单相接地电容电流较大,容易在接地点产生间歇性电弧以至于可能发展成相间故障,使线路跳闸,进而扩大事故停电范围。
而且中性点电压的不稳定,容易引发铁磁谐振而导致电压互感器(PT)烧毁和高压熔丝熔断等故障,给电网的安全、可靠运行带来极大的危害。
因此从各种故障选线装置运行情况来看,采用消弧线圈并联电阻的小电流接地选线方法不仅可以保持中性点消弧线圈接地系统的原有优点,还能够快速提供故障信息,准确的找出故障线路,从而保证电网的安全运行。
关键词:消弧线圈;小电流接地;故障选线对策前言:采用消弧线圈并联电阻的小电流接地选线方法设计出的选线装置有安装简单、选线准确率高的特点。
而在经济快速发展的今天,人们对电能质量和供电可靠性的要求越来越高,因此解决单相接地故障选线问题,需要利用消弧线圈并联电阻的小电流接地方式来快速查找有故障的线路并且尽量缩短故障运行的时间,能够提高供电的可靠性。
1.中性点不接地系统选线方法中性点不接地系统出现单相故障的时候,假设发生故障的为A相,通过示例图分析可以得出,没有故障的线路会和故障的线路发生一种零序电流的现象,并且从电流上看,非故障线路和故障线路之间,相差了有180度,具体如图①。
图①通过分析还可以得出,故障相A相对地电压是0,B相和C相升高为正常相电压的倍,而线电压还可以保持对称。
除此之外接地点电容电流等于其余所有线路电容电流之和,而且还超过了90度。
总之,中性点不接地系统通常是根据零序电流和目标电流进行比较选线,如果一条线路的相位和其他线路的普遍相位有着明显不同,就是故障线路,而如果所有的相位都一样的话,就可以推断出是母线接地。
论消弧线圈接地系统小电流接地选线
学 术 论 丛
韩祥 庆
山东省夏津县供 电公司 山东德州 2 5 3 2 0 0 当全补偿 时 , 即 , 接地 电流 接近 于零 , 故障线路 零序电流等 于线路本身 的电容 电流 , 方 向由母 线流 向线路 , 零 序功率方向与非故 障线路完全相 同。 全补偿时 , w L=l / 3 w C∑,正是工频 串联谐振 的条 件 , 如 果 由于系统三相对地 电容不对称或者断路器 三相不 同期合闸 时 出现零序 电压 , 串接于 L及 3 c∑之 间, 串联谐 振将导致 电 源中性点对地低 压升高及 系统过 电压 ,因而 不采 用这种补偿 方式 。 当欠补偿时 , 即 , ( 分两种情况 : 如果补偿 以后的接地 电流 大于本 身线路 电容 电流 , 且 方 向由线路流 向母线 , 故障线路零序 电流将减少。 如果补偿 以后 的接地 电流 小 于本 身线路 电容电流 , 故 障线路零序 电流不但大小变化 ,且 方向也变为 由母线流 向线 路。 上述 情况表 明 , 在欠补偿 方式下 , 故 障线 路零 序 电流 f 功 率1 的方 向是不固定的。同时 , 考虑到 因运行方式变化 , 系统 电 容龟 流 I C ∑减少时 , 有可能又 出现 串联谐振 。因此 , 这种 补偿 方式很少采用 。 当过补偿 时 , 即 ) k, 这种补偿方 式没有发生过 电压 的 危险 , 因而得到 了广 泛的应用 , 采用过补偿后 , 通 过故 障线 路 保护安装 处的电流 为补偿 以后 的感性 电流 ,它 与零 序电压的 相位关 系 和非 故 障线 路 电容电流 与零序 电压 的相位 关 系相 同, 数值也和非故障线路的容性电流相差无几 , 因此 不接地系 统 中常用的零 序电流选线原理和零序功率方 向选线 原理 已不
消弧线圈接地系统小电流接地选线问题探讨
消弧线圈接地系统小电流接地选线问题探讨摘要:现有的接地选线方法,在中性点改为经消弧线圈接地后,有的已不能再用,有的虽然能用但有较大的局限性,选线效果不理想。
根据供电分公司的应用经验,要提高小电流接地选线装置选线的正确率,除了装置采用好的原理外,电力部门自身的安装、调试、运行、维护都至关重要。
只有各环节的工作均做好了,接地选线装置选线的正确率才能达到较高的水平。
关键词:消弧线圈;接地系统;小电流;接地选线中图分类号:TM76文献标识码:A消弧线圈并联中电阻选线系统达到了预期的效果,既在10kV电网的接地保护和选线原理设计等方面有理论和实现方法的突破,较好地解决了大量使用中的经消弧线圈接地10kV配电系统选线不准的实际问题,具有重要的理论意义;又可在实践中有效地利用现有装置和设备,直接将其应用到配电网的改造中,从而降低改造成本,具有较大的实用价值和广阔的应用前景。
一、消弧线圈接地方式对小电流接地故障的影响消弧线圈是一个具有铁心的可调电感线圈,当由于电气设备绝缘不良、外力破坏、运行人员误操作、内部过电压等任何原因引起电网瞬间单相接地故障时,接地电流通过消弧线圈呈电感电流,与电容电流的方向相反,可以使接地处的电流变得很小或等于零,从而消除了接地处的电弧以及由此引起的各种危害,自动消除故障,不会引起继电保护和断路器动作,大大提高了电力系统的供电可靠性。
由于消弧线圈能够有力地限制单相接地故障电流,三相导线之间线电压平衡,发电机可以免供不对称负荷,电力系统可以继续运行。
特别是在电源紧张或停电后果严重时,有足够的时间启动备用电源或转移负荷,避免突然中断对用户的供电而陷入被动局面。
中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时,接地电流与故障点的位置无关。
由于残流很小,接地电弧可瞬间熄灭,有效地减小了电弧过电压的危害。
继电保护和自动装置、避雷器、避雷针等,只能保护具体的设备、线路,而消弧线圈却能使绝大多数的单相接地故障不发展为相间短路,发电机可免供短路电流,变压器等设备可免受短路电流的冲击,继电保护和自动装置不必动作,断路器不必动作,从而对所在系统中的全部电力设备均有保护作用。
消弧线圈并联电阻的小电流接地故障选线对策
消弧线圈并联电阻的小电流接地故障选线对策消弧线圈并联电阻的小电流接地故障选线对策在电力系统运行中,接地故障是常见的故障类型之一,而小电流接地故障又是其中的一种。
小电流接地故障指的是线路或设备出现地线接地后,接地电流较小(一般不超过几十安培)的故障。
在小电流接地故障中,消弧线圈并联电阻的选线对策是一种有效的解决方法。
一、小电流接地故障的特点小电流接地故障的接地电流较小,往往难以被保护装置及时检测和判断,从而造成故障持续时间长、影响范围大的问题。
在小电流接地故障中,由于接地电流较小,其对线路和设备的伤害也较小,但长期存在的小电流接地故障仍会对电网稳定性和运行安全造成不良影响。
二、消弧线圈并联电阻的作用及原理消弧线圈并联电阻是一种用于减小接地故障影响的设备,其作用是在接地故障发生时,消耗故障电流、限制故障电压并减小故障范围。
消弧线圈并联电阻的原理是通过消弧线圈的电感和并联电阻的电阻,阻止故障电流的急剧增长,从而达到限制故障电压的目的。
三、消弧线圈并联电阻的选线对策消弧线圈并联电阻的选线对策是一种有效应对小电流接地故障的方法。
具体来讲,选线时需注意以下几点:1. 确定故障点位置和故障电流大小,根据故障点所在位置和故障电流大小,选择合适的消弧线圈并联电阻。
2. 根据线路的电压等级、电流负荷和系统容错能力等因素,确定消弧线圈并联电阻的额定电压、额定电流和额定容量。
3. 选用消弧线圈并联电阻时,还需考虑其对线路的谐波滤波效果、电感和损耗等因素的影响。
4. 在实施消弧线圈并联电阻选线对策时,还需对线路的接地方式、接地电阻和保护装置等因素进行综合考虑,确保选用的消弧线圈并联电阻能够满足线路的保护要求和运行要求。
四、小结小电流接地故障是电力系统中常见的故障类型之一,其特点是接地电流较小,难以被保护装置及时检测和判断。
消弧线圈并联电阻是一种有效的解决小电流接地故障的设备,其选线对策需要根据故障点位置、故障电流大小、线路的电压等级、电流负荷和系统容错能力等因素进行综合考虑,确保选用的消弧线圈并联电阻能够满足线路的保护要求和运行要求。
消弧线圈接地系统的单相接地选线研究 王莹
1.1瞬间暂态特征的接地选线原理
在消弧线圈接地系统未接地时,由于系统三相相电压基本上是对称的,其不对称产生的中性点零序电压较小,消弧线圈上的零序接地电流较小。在消弧线圈接地系统单相接地瞬间,由于消弧线圈上电流不能跳变,其接地瞬间的故障线路零序接地电流流向母线,即接地瞬间的故障线路零序电流与非故障线路零序电流反向,且接地瞬间的故障线路零序电流幅值最大,近似为非故障线路零序电流之和。随着消弧线圈上电流的增加,故障线路零序接地电流逐渐减小,若消弧线圈处于欠补偿状态,则故障线路零序接地电流最后减小到补偿后的稳态值,故障线路零序接地电流从线路流向母线;若消弧线圈处于临界补偿状态,则故障线路零序接地电流最后减小到零;若消弧线圈处于过补偿状态,则故障线路零序接地电流最后变到补偿后的稳态值,故障线路零序接地电流从流向母线转为流向线路。在接地系统没有接地时,系统整体的电压是稳定、对应的,而在系统接地的瞬间,因为消弧线圈的电压大小无法改变,因此,在接地瞬间,故障线路上的电流通过接地线路流往母线,即故障线路与母线的电流方向是相反的,并且伴随着消弧线圈电流值的提升,故障线路的电流越来越小,这使得线路会始终处于欠补偿状态,同时让故障线路的电流保持在稳定的范围内。通过众多实验数据显示,接地系统故障灯补偿工作能够在五毫秒内完成,降低故障对系统整体性能的影响,补偿过程并非一个简单的过程,其难度较大。
2.2插入电阻法
在20世纪末期,该接地系统的选线策略得到了十分广泛的应用,尤其在永久接地后,在消弧线圈中插入一个适当的电阻,可以保证故障线路中也能通过一定的电流,并根据电流的具体数值判断电路的故障。该方面具有一定的可行性,并且也得到了长时间的应用,但是其也不可避免存在一定的问题,例如电阻的体积与容量偏大,导致其在应用过程中需要配置必要的控制装置与断路器,这在很大程度上增大了电力企业的成本与支出。
中性点经消弧线圈接地系统的单相接地故障选线方法研究毕业论文
编号 1251401109毕业论文( 2016 届本科)题目:中性点经消弧线圈接地系统的单相接地故障选线方法研究学院:物理与机电工程学院专业:电气工程及其自动化作者姓名:郭威指导教师:赵玲霞职称:讲师完成日期: 2016 年 5 月 20 日二○一六年五月目录河西学院本科生毕业论文(设计)诚信声明 (1)河西学院本科生毕业论文(设计)开题报告 (2)摘要 (5)Abstract (6)第一章绪论 (7)1.1 选题的目的和意义 (7)1.2发展现状及趋势 (8)1.3主要研究内容 (8)第二章中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障原理分析 (9)2.1 单相接地故障系统零序电流稳态分布分析 (9)2.1.1 中性点不接地系统故障电流分析 (9)2.1.2 谐振接地系统故障电流分析 (12)2.2 单相接地故障系统零序电流暂态分量分析 (13)本章小结 (17)第三章中性点经消弧线圈接地系统选线方法综述 (18)3.1利用电网稳态电气量提供的故障信息构成的自动选线法 (18)3.2利用电网暂态电气量特征提供的故障信息构成的自动选线法 (22)3.3其它方法 (23)本章小结 (23)第四章基于Matlba的小电流接地系统自动选线仿真 (25)4.1 Matlab及Simulink简介 (26)4.2中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障模型及仿真 (28)4.2.1中性点经消弧线圈接地系统仿真模型搭建 (28)4.2.2 仿真结果分析 (29)4.3 首半波选线方法研究 (31)4.4 小波分析选线方法研究 (32)本章总结 (33)参考文献 (34)致谢 (35)河西学院本科生毕业论文(设计)题目审批表 (1)河西学院物理与机电工程学院指导教师指导毕业论文情况登记表 (2)河西学院毕业论文(设计)指导教师评审表 (3)河西学院本科生毕业论文(设计)答辩记录表 (4)河西学院本科生毕业论文(设计)诚信声明本人郑重声明:所呈交的本科毕业论文(设计),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议,除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
中性点经消弧线圈接地方式下的选线装置原理探讨
摘要:目前大多数采用中性点经消弧线圈接地系统来降低通过故障点的电容电流,进一步降低电压,熄灭电弧,大大的提高电网系统供电的可靠性,但是利用中性点经消弧线圈接地系统来进行电弧消除的方式中仍存在着许多的不足之处,需要加以深入的研究与完善。
该文阐述了中性点经消弧线圈接地方式及其优点,探讨了中性点经消弧线圈接地方式下常见的选线原理,并分析了选线原理的不足之处与主要原因。
关键词:中性点经消弧线圈接地方式选线装置原理中图分类号:tm7 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2015)10(b)-0144-02 对于中性点经消弧线圈接地系统来说,目前较为常用的选线原理有谐波电流方向保护原理、注入信号寻迹法、首半波保护原理等等,在进行选线时,应采用合理的具有可靠性的原理,才能提高选线的效果。
1 中性点经消弧线圈接地方式及优点由于消弧线圈本质上属于一种补偿装置,因此,中性点经消弧线圈接地系统也被称作为补偿系统。
当电网发生一相接地事故时,消弧线圈能够有效的消除电弧接地的过电压,从而使电网系统能够正常安全的运行。
中性点经消弧线圈接地能够大大的降低保护错误情况的发生,该接地方式最大的优势就是在出现单相接地事故时,能够继续维持用户的用电需求,不会造成电路的短路或者回路。
中性点经消弧线圈接地方式具体来说有以下几个方面的优点:第一,中性点经消弧线圈接地方式能够进一步提高供电的可靠性。
该接地方式能够在电网出现单相接地的情况下,依然能够维持电网运行工作的安全性,还可以进一步减少设备的损耗,在电网出现单相接地时工作人员不需要进行拉闸限电,就能够在较短的时间内找出故障所在,大大的提高了电网供电的可靠性。
第二,中性点经消弧线圈接地方式的信号系统对电磁场比较敏感,当电磁场出现在附近的导体回路中感应电压使,其信号系统很容易受到干扰,进而导致信号设备的误判断。
第三,能够有效的保障人身安全。
若出现单相接地事故,其接地电流较低,故障处的跨步电压以及接触电压都比较小,能够很好的保障人身的安全。
消弧线圈二次侧阻尼及接地选线原理
Ar— c Sup e so i wih Se o pr s i n Co l t c nda y Da p ng a d r m i n
Abs r c :To s l e s v r lp o e s e itn n t e d v c u oma i u i g a c s p r s i n c i wi i a y d mp ng t i a e ta t o v e e a r blm x s i g i h e i e ofa t tc t n n r —u p e so o l t pr r a i , h sp p r h m d sg e e i e o u o ai u i g a c s p r s i n c i wih s c n a y d mp ng T ee tv t o fs c n a y d mp n e it n e e i n d a d v c fa t m tct n n r ・ u p e so o l t e o d r a i . he s l c i e me d o e o d r a i g r ss a c h wa i e a l a e t g me h d o e wo k c p ctv u r n , a t i es l c i n me h d i e tfc to t o fe rh f ul d t c i n s g v n, swe l st si t o fn t r a a ii e c re t e rh ln ee to t o , d n i a i n me h d o a t a t e e t n i o
研究10kV配电网中性点经消弧线圈并联电阻接地选线技术
研究10kV配电网中性点经消弧线圈并联电阻接地选线技术【摘要】为有效地克服目前10kv配电网中性点不接地、经消弧线圈接地和经电阻接地三种接地方式选线不准的问题,提出了中性点经消弧线圈并联电阻的接地方式。
运行经验表明该选线装置具有很好的选线正确性, 受到了电力运行部门的欢迎。
【关键词】小电流接地系统;消弧线圈;并联电阻;接地选线引言随着我国经济的快速发展,电力事业也得快速发展。
与此同时对配电系统运行的可靠性、安全性以及经济性提出了越来越高的要求,因此配电网必须配备相应的配电网自动化设备来提高供电的可靠性,从而保证电能质量和管理水平。
根据资料统计,配网系统中80%以上的故障发生在用户侧,在线路主干线上发生故障的几率较小。
因此,有效的实现配网用户侧的故障隔离可以大大的提高配电网供电的可靠性、安全性和经济性。
对于配电网的单相接地故障来说,虽然故障选线和故障指示在一定程度上可以提高配电网运行的可靠性,但是若不将故障点及时隔离,不仅会使非故障区段用户的供电可靠性降低,而且长期带故障运行会使全网非故障相的对地电压上升,易引发电网绝缘薄弱环节的击穿,甚至导致相间短路,造成事故的扩大;对于短路故障来说,如果单纯依靠变电站出线的速断保护以及重合闸装置来盲目地进行故障线路的切除,不仅大大降低了配电网的供电可靠性,而且对电网的冲击较大。
鉴于目前配电网中各种常规微机小电流接地选线装置普遍存在选线不准确的问题,一种新型接地选线方式--中性点经消弧线圈并联电阻接地方式被提出,下面就并联电阻接地选线及其运行情况进行分析讨论。
1.小电流接地选线装置及其原理、不足常规微机小电流接地选线装置的工作原理与实现方式因厂家不同而各异, 目前运用较普遍的主要有以下几种:1.1 有功分量法该方法在判别故障接地线路时, 将一阻尼电阻与消弧线圈串联。
此时接地故障线路中将包含有阻尼电阻所产生的有功电流分量;而非故障接地线路中将不会含有有功电流分量。
中性点经消弧线圈接地方式的分析与探讨
中性点经消弧线圈接地方式的分析与探讨摘要:众所周知,对于电力系统来说,其中性点的接地方式对于电网安全性具有至关重要的影响。
目前,中性点经消弧线圈或者中性点经电阻接地方式是我国配电网常用接地方式之一,而且经过实践探索与研究发现,它所具备的优势越来越显著。
本文从论述消弧线圈的作用出发,针对性地对其接地方式展开深入剖析。
关键词:消弧线圈;中性点;接地故障;适用范围一、简述消弧线圈的作用简而言之,消弧线圈作为具有铁芯的可调电感线圈,通常会被安装于变压器或者发电机的中性点上。
当10kV系统发生单相接地故障的时候,中性点就会产生对地电压,此时电容电流流过消弧线圈,消弧线圈会抵消部分电容电流。
因此,合理地选择消弧线圈电感,便能够让接地电流变得很小。
二.中性点经消弧线圈接地的单相接地故障当发生单相接地时,如图1所示,中性点电压0将变为C,此时消弧线圈处于相电压下,如忽略线圈电阻,消弧线圈电流三.中性点经消弧线圈接地方式的适用范围分析在3~35kV电压等级的配电网中,中性点经消弧线圈接地方式已经得到了广泛应用。
它不仅能够迅速熄灭故障电弧,减少单相接地电流,还能防止间隙性电弧接地时产生的过电压。
在3~35kV电压等级配电网中,大部分故障都属于单相接地故障,比例可以达到总数的90%。
所以说,经消弧线圈接地方式可以有效地提高配电网供电的可靠性,这是由于故障发生时,接地电流不大,因此又被称作小电流接地系统。
这种接地系统在发生故障时,接地电流比较小,因此可以显著地减轻对附近通信线路以及信号系统的影响,这也是3~35kV电压等级配电网普遍使用这一接地系统的原因之一。
当中性点经消弧线圈接地的配电网发生单相接地情况时,非故障相对地电压将会增加至倍相电压,在这种情况下,虽然能够继续运行,可是要特别注意及时避免事故扩大化。
除此之外,小电流接地系统运用于配电网电缆线路时,在设备绝缘能力方面的投资将会显著增加,所以小电流接地系统在配电网中应用应经过综合评审、设计,在实地调研的基础上酌情考虑选定。
2020年消弧线圈接地系统单相接地故障选线研究
消弧线圈接地系统单相接地故障的选线研究中文摘要中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地时,地面和中性点之间串联了消弧线圈,所以产生的短路电流很小。
此时三相电压仍然保持对称,所以整个体系保护的设备不会立马停止运行。
按道理来讲,体系能够继续工作一到两小时,然而,不及时处理故障,可能会变成有两相或者是三相的电路都会出现短路的现象。
所以,一旦故障出现,就要及时找出故障的问题线路并排除故障,才能保证系统运行的安全运行。
所以,在故障的线路进行选择时要非常慎重才可以。
这篇文章刨析了对于连接地面时产生的一些故障时具备的特征以及暂态特征,并使用MATLAB搭建接地系统仿真模型并进行仿真验证。
通过分析,论文以五个谐波作为一个故障的参考值,经过计算电流的浮动指数,获得了五次谐波故障选线判据。
关键词消弧线圈接地系统单相接地故障故障选线五次谐波毕业设计说明书(论文)外文摘要 Title Research on single-phase-to-ground of arcsuppression coil grounding system Abstract When single-phase-to-groung fault occurs in the grounding system via arcsuppression coil, since the arc suppression coil is connected in series between theground and the neutral point, so the short circuit current generated is very small.At this point, the three-phase voltage remains symmetric, so the protection deviceof the system will not immediately trip. In theory, the system could run for anotherhour or two. However, if the fault is not handled in time, it may develop into atwo-phase or three-phase short circuit fault. Therefore, when the fault occurs, wemust find out the fault line and troubleshoot the fault within a short time, in orderto ensure the safety of system operation.. Therefore, the study of fault lineselection is very important. In this paper, the steady-state characteristics andtransient characteristics of single-phase-to-ground fault of the arc-suppressioncoil grounding system are analyzed, and the simulation model of grounding system isbuilt and verified by MATLAB. Through analysis, this paper takes the fifth harmonicas the fault characteristic parameter, obtains the fifth harmonic fault lineselection criterion by calculating the amplitude and phase of the fifth harmonic ofzero sequence current of each circuit. . Key words arc suppression coil groundingsystem single-phase-to-groung fault line selection 5th harmoniccurrent 目次 1 绪论 1 1 课题研究背景及意义 1 2 小电流接地系统故障选线方法综述 2 3 本文主要工作 7 2 中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障的分析 81 稳态特征分析 82 暂态特征分析 13 五次谐波选线原理分析 15 1 零序网络特征分析 15 2 故障特征量的选取与分析 16 3 故障特征量的求取 18 4 选线装置的启动 19 4建模和仿真 2 1 仿真软件简介 2 2 仿真模型概述 2 3 仿真结果及分析 22 结论 28 致谢 29 参考文献 3 1 绪论 1 课题研究背景电能和人类的生活息息相关,现代社会国家和城市没有电会因此而瘫痪。
消弧线圈接地系统的单相接地选线探究
消弧线圈接地系统的单相接地选线探究发表时间:2017-11-23T16:17:11.183Z 来源:《电力设备》2017年第19期作者:贾晓辉[导读] 摘要:在电力系统不断发展的形势下,配电网中的电缆线路也在逐步增多,致使电网中的电容电流压力增加,在中性点不接地的情况下,电容电量的不断增加会对电网系统中的绝缘能力和设备安全造成一定影响。
(国网浙江省杭州供电公司浙江杭州 310000)摘要:在电力系统不断发展的形势下,配电网中的电缆线路也在逐步增多,致使电网中的电容电流压力增加,在中性点不接地的情况下,电容电量的不断增加会对电网系统中的绝缘能力和设备安全造成一定影响。
中性消弧线圈可以通过接地保护来维护电力系统的正常运行。
文中就阐述了消弧线圈接地系统的单相接地选线方式进行阐述,并且对选线的原理进行研究。
关键词:消弧线圈接地系统;单相接地;接地选线我国早在1997年就针对电网系统运行安全进行规范,规定中指出在电网系统的电容电量达到10A时,就需要将电压保持不变的中性点消弧线圈接地运行2小时,以此确保电力系统的供电安全和保护设备的绝缘性能。
同时对于通信系统的干扰情况也具有一定的缓解作用。
但是消弧线圈接地系统中的单相接地选线工作一直是保护电力系统安全的重点问题,接地选线对于电力系统的安全运行具有决定性作用。
一、消弧线圈接地系统的单相接地选线方法中性点消弧线圈接地系统因其在对电力系统的稳定运行具有很大提升作用,为此,在我国的电网建设中得以普遍应用。
但是,由于消弧线圈接地系统中的单相接地线很难选择,这也成为应用该项技术的难点所在,并且已经困扰电力工作者多年,从而导致消弧线圈失去良好的发展前景,下面就对单相接地选线的两种类型进行分析:1、改变故障线路的零序电流这种方式主要是以改变消弧线圈回路的相关参数来确定接地故障的基本特征,具体方式是在单相接地故障发生时,将消弧线圈旁接入电阻,并以此改变故障线路的零序电流。
依据对各个线路零序电流的检查结果,分析出最佳的选线。
消弧线圈补偿电网单相接地故障选线方法的研究
毕业设计(论文)消弧线圈补偿电网单相接地故障选线方法研究论文题目:消弧线圈补偿电网单相接地故障选线方法研究摘要当中性点不接地系统中发生单相接地时,在接地点要流过全系统的对地电容电流,如果此电流比较大,就会在接地点燃起电弧,引起弧光过电压,从而使非故障相的对地电压进一步升高,使绝缘损坏,形成两点或多点接地短路,造成停电事故。
文在分析中性点不直接接地系统单相接地故障的特点,以与其他方法的特点和局限性的基础上,针对一种选线方法。
用Matlab分别构建系统的仿真模型,并对所提出的选线方法进行仿真,对其可行性做必要的探讨,力求能给故障检测与保护提供可靠的依据,提供基于Matlab仿真平台的一个可靠的针对消弧线圈补偿电网单相接地故障选线方法。
在实际中多采用过补偿。
过补偿就是使ΙL >ΙCΣ,补偿后的残余电流是电感性的。
采用这种方法不可能发生串联谐振的过电压问题。
关键词:Matlab仿真;中性点经消弧线圈接地系统;故障选线研究类型:应用研究Subject : The Research of One-phase Ground Fault Location Method in Arc Extinction Coil CompensationSystemSpecialty : Power System and AutomationABSTRACTWhen single-phase ground happens in a ungrounded system, the system- to-ground capacitive current will flow through the grounded point. If this current is relatively large, arc will be ignited in the grounded pointand then causes over-voltage, leading to further increase of the non- fault phase to ground voltage which damages insulation, causes a short circuit to ground form two or more points and finally results in power outages. This paper firstly analyzes the characteristics of single-phase ground fault that happens in a system with a indirectly grounded neutral point and characteristics and limitations of other methods, then constructs simulation model using Matlab for an opt- line method and gives the simulation for the proposed alignment method and lastly makes the necessary feasibility study of it, striving to give reliable bases of fault detection and protection and Matlab -based simulation platform for line selection method of a reliable arc suppression coil compensation for single-phase grid fault. Over compensation is usually used in practice which makes ΙL>ΙCΣ. Compensated residual current is inductive . Over-voltage series resonance problems can not happen if takes this approach.Keywords: MATLAB The coil of arc extinction neutral grounding system Fault locationThesis: Application Research目录1 绪论............................................. 错误!未定义书签。
消弧线圈接地选线方法研究
第四章 基于MATLAB的谐振接地系统单相接地故障仿真
基于MATLAB的仿真模型
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第四章 基于MATLAB的谐振接地系统单相接地故障仿真
架空线的参数设置
配电网四回路line1、line2、line3和line4的长度分别为8km、10km、14km和18km; 配电网相电压设置为35kV;电源频率设置为50Hz;接地电阻R设置为100Ω。 参数选用如下: 正序电阻R1=0.45Ω/km,零序电阻R0=0.70Ω/km 正序电感L1=1.21×10-3H/km,零序电感L0=5.47×10-3H/km 正序电容C1=3.97×10-8F/km,零序电容C0=2.13×10-8F/km 此系统的单相接地的总电容电流为: IC 3UC 3×2×π×50×35×103×3.97×10-8×50=65.45A 消弧线圈采用过补偿方式,补偿度P选择为5%~10%,这里选择10%,则 I L =(1+10%) I C =71.00A U U L =1.5699H 由 IL 可知, IL L 消弧线圈选取与电阻并联方式有功损耗约为其补偿容量的1.5%~2.0%,即 L / RL = 1.5%~2%,本文选取2.0%,则 RL=2.4647×104Ω。
毕业设计内容和要求
理解配电网的中性点接地方式和它们各自的特点,以及消弧线
圈的工作原理、作用和特点
熟悉预调式消弧线圈接地电网中稳态零序电流的分布和特点 熟悉小电流接地选线的各种原理,并提出适合于预调式消弧线
圈接地电网中稳态零序电流分布特点的选线算法
用由MATLAB软件工具搭建预调式消弧线圈接地电网仿真产生
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第三章部过程均以能量观点来解释。 定义线路零序电压与零序电流乘积的积分为能量函数:
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第二章 中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障分析
变压器中性点经消弧线圈接地电网单向漏电故障等效电路
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第二章 中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障分析
正常运行时,各相电压对称,中性点O对地电压为零,
消弧线圈L中没有电流流过。发生单相接地故障后,对
于非故障相来说,其电容电流的大小和分布与中性点不
接地系统是一样的,仍有 3 I 01 j3U 0 C1 。与中性点不 接地系统的不同在于,在接地电感L处增加了一个电感
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第三章 选线原理综述
有功分量法
判断依据:对于中性点经消弧线圈接地系统,消弧线圈不能 补偿零序电流有功分量,基于以上前提条件,有功分量法的 基本原理是:提取各条线路的零序有功分量,非故障线路的 零序有功分量方向由母线流向线路,大小等于线路本身的有 功损耗电流值;故障线路的零序有功分量方向由线路流向母 线,大小等于非故障线路的零序有功分量和消弧线圈的零序 有功分量之和。利用零序有功分量的相对大小和相位关系就 可以确定故障线路。
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第三章 选线原理综述
注入信号法
判断依据:外部注入信号法和前述的利用故障线路的本身信 息进行选线是截然不同的,它是通过电压互感器的二次侧向 一次侧注入某一频率的信号,通过检测返回来的信号来判断 故障线路,这种方法不依赖于故障本身的微弱信号,而是主 动地注入一个选线信号,思路上是先进的。根据注入信号的 种类又可将其分为注入单频信号法和注入变频信号法。 整体评价:第一、注入信号的功率不够大,变换到高压侧的 注入信号非常微弱,很难准确测量;第二、非故障线路中也 会有注入频率的对地充电电流,在故障电阻较大情况下,故 障线路与非故障线路上的信号差异不明显;第三、需要附加 信号装置,实现困难,可靠性差。
毕业设计内容和要求
理解配电网的中性点接和特点
熟悉预调式消弧线圈接地电网中稳态零序电流的分布和特点 熟悉小电流接地选线的各种原理,并提出适合于预调式消弧线
圈接地电网中稳态零序电流分布特点的选线算法 用由MATLAB软件工具搭建预调式消弧线圈接地电网仿真产生
电流:
I L U0
j L
从接地点流回的总电流为: I f I L I C
由于 I L和I C 相差180o,因此,I f 将因消弧线圈的补偿而
减小。
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第二章 中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障分析
对于消弧线圈的选取,电网运行中有补偿度P的概念: P IL IC IC
(1)完全补偿(P=0) ,电流谐振回路刚好在谐振点运行,电容 电流与电感电流完全抵消。但电网在此种方式下运行会产生 谐振过电压,因此在实际应用中不采取完全补偿方式。 (2)欠补偿(P<0),经过补偿的接地电流仍然是容性的。当系 统中某个元件被切除时,也有可能会出现完全补偿的情况, 因此一般也不予采用。 (3)过补偿(P>0), 发生单相接地故障时,接地电流为感性, 因为不会引起谐振过电压,所以获得广泛应用。
中性点经大电阻接地 特点:单相接地电弧能够瞬间自行熄灭,供电的可靠性好, 但是安全性差
中性点直接接地 大电流接地系统
中性点经小电阻接地 特点:需要断路器遮断单相接地故障,而且供电的安全性很 高,但是供电的可靠性差
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第一章 绪论
消弧线圈的分类和工作原理
预调式消弧线圈:是针对于感抗调节慢的自动调谐消弧 线圈。在接地故障发生前,调整消弧线圈靠近谐振点运 行,在此条件下为使中性点的位移电压不大于15%额定 电压,中性点将出现很高电位。串接阻尼电阻是为了限 制中性点的高电位。 随调式消弧线圈:是针对于感抗调节快的自动调谐消弧 线圈。在电网正常运行时,将消弧线圈的感抗值调节至 远离线路对地容抗值,消弧线圈远离谐振点运行,中性 点电位很低,无需再串接阻尼电阻。
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第一章 绪论
选线保护的概念: 选线保护是针对非有效接地电网单相接地故障,通过某 种技术和装置自动地从连接在同一母线的多条线路中识 别出发生故障的线路,并给出判断结果的功能。
选线保护的难点: 故障信号微弱 随机因素影响的不确定 干扰大、信噪比小 稳定故障电弧的影响
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第二章 中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障分析
的零序电流信号,来验证自己分析和设计的准确性 撰写论文
1
论文的结构和内容
1. 绪论 2. 中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障分析 3. 选线原理综述 4. 基于MATLAB的谐振接地系统单相接地故障仿真 5. 总结与展望 6. 致谢 7. 翻译部分
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第一章 绪论
中性点不接地 小电流接地系统 中性点经消弧线圈接地
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故障前的零序电流和零序电压都是零,所以故障前所有线路 的能量为零。故障后故障线路的能量恒小于零,而健全线路 的能量恒大于零,且故障线路能量幅值等于所有健全线路和 消弧线圈之和。该能量函数本质上是瞬时功率的累积,有功 分量的积分呈发散状。据此可以判断出故障线路。
整体评价:有功分量法的故障信息同样是不够突出。受CT不 平衡、线路长短、过渡电阻大小的影响也较大。并且,由于 三相电容平衡引起“虚假有功电流分量”对有功分量算法的 影响较大。
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第三章 选线原理综述
能量函数法
判断依据:对系统故障后的全部过程均以能量观点来解释。 定义线路零序电压与零序电流乘积的积分为能量函数:
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第三章 选线原理综述
基于故障信息稳态选线法
零序电流比幅法 零序电流比相法 群体比幅比相法 五次谐波分量法 负序电流法 有功分量法 能量函数法
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第三章 选线原理综述
基于故障信息暂态选线法
首半波法 小波分析法 暂态能量法
其它方法
拉线法 注入信号法
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第三章 选线原理综述
五次谐波分量法
判断依据:中性点经消弧线圈接地系统中的消弧线圈参数是 按照基波整定的,即有L 1/ C 和 5L 1/ 5C ,消弧线 圈对五次谐波的补偿作用仅相当于基波时的1/25,所以可忽 略消弧线圈对五次谐波产生的补偿效果,因此零序电流五次 谐波分量在中性点经消弧线圈接地系统中有着与中性点不接 地系统中零序电流基波无功分量相同的特点,再利用前述原 理,即可解决中性点经消弧线圈接地系统的选线问题。 整体评价:由于五次谐波在零序电流中的整体含量较小,会 受到CT不平衡电流和过渡电阻的影响,而且电网中存在整流 设备等谐波源,在故障时故障线路和非故障线路都向系统送 出谐波电流,这样就有可能造成误判。