小电流接地论文
小电流接地系统单相接地故障选线方法的分析研究 毕业论文
(1)利用户外故障探测器检测的故6~35kV电网大多数采用中性点不直接接地方式:中性点经消弧线圈接地、经大电阻接地和不接地方式。在发生单相接地(用 表示)时,这种运行方式的接地电流往往比负荷电流小得多,而且故障点处的电弧通常能够自行熄灭,因此这样的系统常称为小电流接地系统。
在小电流接地电网中发生单相接地故障时,故障点电位为大地的电位,中性点电位升为相电压,非故障相导线对地电压升高为原来的 倍,三相线电压仍三相对称,不影响对用户的正常供电,而且故障电流又较小,因此单相接地保护只动作于信号,允许电网继续运行1~2h,这在一定程度上保证了供电的连续性[1]。
以上三种方式的故障隔离和恢复供电都是在发生相间短路时起作用的,对于单相接地,因单相接地故障电流较小,不需要立即停电,单相接地故障的识别只能依靠变电站中的接地选线装置实现。在馈线上安装具有测量和通信功能的新型配电开关,能获取大量的线路电量信息,为新方法的采用提供了可能。本文的区段定位研究也正是基于此种技术条件,在测量一条馈线上各开关处的零序电流和零序电压的基础上,实现区段定位。
(1)出线开关具有开断短路故障电流的能力,线路分段开关具备开断正常工作电流的能力;
(2)出线开关、线路分段开关具有三相电流电压传感器,以获取三相电流、电压信号。
出线开关、线路分段开关具有以高性能单片机为核心、有远程通信接口的控制器,该控制器具有相应的硬件接口电路将三相电压、电流信号转换为零序电压、零序电流信号。
此外,在电缆线路故障定位的研究中,文献[7]研制了用于配电网故障监测的光电式零序电流电压传感器,采用零序功率相角监测的方法定位故障分支。文献[8]使用光纤传感器实现电缆线路各个节点故障后零序电容电流的测量,由此确定发生故障的区段。这些文献展示了国外的一些研究方向和具体应用。但是根据我国配网特点,及投资成本,这些方法在实用上还存在一些问题。
《2024年小电流接地故障选线算法研究及装置实现》范文
《小电流接地故障选线算法研究及装置实现》篇一一、引言随着电力系统的快速发展和广泛应用,小电流接地故障问题逐渐成为电力系统中一个重要的研究课题。
小电流接地故障选线算法作为解决该问题的关键技术之一,其研究及装置实现对于提高电力系统的安全性和可靠性具有重要意义。
本文将首先介绍小电流接地故障的背景和意义,然后详细阐述选线算法的研究现状及存在的问题,最后介绍本文的研究目的和主要内容。
二、小电流接地故障概述小电流接地故障是指电力系统在正常运行过程中,由于各种原因导致接地电流较小的故障。
这种故障往往难以被及时发现和排除,容易对电力系统的安全性和可靠性造成威胁。
因此,研究小电流接地故障选线算法及装置实现,对于提高电力系统的运行效率和安全性具有重要意义。
三、选线算法研究现状及存在的问题目前,小电流接地故障选线算法主要包括基于电压、电流、阻抗等参数的算法。
然而,这些算法在实际应用中存在一些问题,如选线精度不高、抗干扰能力弱、误报率较高等。
此外,现有算法大多只能针对特定类型的故障进行选线,对于复杂多变的电力系统故障,其选线效果并不理想。
因此,需要进一步研究更加智能、高效、准确的选线算法。
四、选线算法研究针对上述问题,本文提出了一种基于人工智能的小电流接地故障选线算法。
该算法通过分析电力系统的历史数据和实时数据,利用机器学习等技术,实现对小电流接地故障的智能选线。
具体而言,该算法包括数据采集、数据处理、特征提取、模型训练和选线决策等步骤。
通过大量实验验证,该算法具有较高的选线精度和抗干扰能力,可以有效地提高小电流接地故障的选线效果。
五、装置实现为了实现上述算法,需要设计和开发一种小电流接地故障选线装置。
该装置应具备数据采集、数据处理、通信和控制等功能。
具体而言,装置应采用高性能的硬件和软件技术,实现对电力系统的实时监测和数据采集。
同时,装置应具备强大的数据处理能力,能够对采集到的数据进行预处理、特征提取和模型训练等操作。
小电流接地保护新原理的研究及微机型保护装置设计
小电流接地保护新原理的研究及微机型保护装置设计摘要:本文探讨了小电流接地系统的各种保护装置存在问题,主要的保护装置都是由工控机和单片机实现的,而单片机在实现保护方面有体积小、成本低、安装方便、运行可靠等优点。
以前的很多产品都是利用接地故障时的稳态信息。
但是当小电流接地系统在发生单相接地故障时,稳态零序电流幅值较小,而暂态零序电流幅值较大,故基于暂态零序电流的故障选线方法更可靠。
关键词:小电流;接地保护;新原理;微机型;保护装置配电网采用中性点不直接接地方式运行时,发生接地故障情况下,流过接地点的电流很小,所以称其为小电流接地系统。
在小电流接地系统发生单相接地故障时,虽然接地点故障电流小,对供电设备不至马上造成很大的危害,但如果不及时地进行有效的处理,仍然可能导致严重后果。
一、小电流接地保护新原理的研究为了提高配电自动化水平,出现了一些故障选线方法,这些方法一般需要集中比较各条出线的电流大小或相位,使得仪器接线复杂,且现场运行可靠性不高。
随着小波分析等新信号处理工具的引入,也出现了一些根据暂态电流特定频带特征进行选线的方法。
由于故障,特别是谐振接地系统故障时,暂态电流的成分与诸多因素有关,这些方法还需要经受实践的检验。
分析了小电流接地系统发生接地故障时负序电流的分布,提出了一系列基于负序电流的保护新原理,为实现基于就地测量量的馈线接地保护提供了新的思路。
然而,这些方法在具体实施时可能会遭遇一些困难,如:负序过流保护,整定时需要避开健全线的最大负序电流,在配电系统中可能由于各条线路所带负荷变化很大,整定工作相当繁琐,而且保护的灵敏度不高;负序方向保护需要与系统侧的负序电流或故障相电压比相,对前者来说,系统侧的负序电流不一定能很方便地得到,对于后者来说,金属接地故障时故障相电压接近0,且消弧线圈工作在谐振状态附近时,故障支路的电流近似为零,作为故障总电流1/3 的负序电流及其分配也近似为零,在TV、TA变换线性度范围、装置A/D 变换精度有限等因素的影响下,极小电压(电流)甚至是零电压(电流)的相位很难正确测量,所以,上述 2 种判据都存在一定的局限性。
关于小电流系统接地故障处理的论文
关于小电流系统接地故障处理的论文关于小电流系统接地故障处理的论文【摘要】目前根据接地方式的不同,可以将电力系统分为大电流系统与小电流系统两种形式。
其中小电流接地系统的应用越来越广泛,但是其在实际的应用中还会出现一定的故障问题,影响到小电流接地系统的安全运行,必须要及时合理进行故障排除处理。
现本文就主要分析了小电流系统接地的故障现象与成因,来探讨其故障处理方法,并指出处理故障时的几点要求,以供参考。
【关键词】小电流系统;接地;故障;处理在中低压配电系统中,为了降低成本,简化系统构成,一般不对其中性点进行接地处理,或者仅采用经消弧线圈接地,这种接地方式被称为小电流接地系统。
理论上来讲,小电流接地系统不会因为接地问题而发生故障,但是在实际的运行中,仍然有可能发生单相接地故障而对系统的安全运行造成威胁。
为此,必须要对小电流系统接地故障进行有效处理,并采取一定的隔离措施。
以下本文就来谈谈小电流系统的接地故障处理方法。
1.小电流系统接地故障的常见现象于小电流系统而言,其常发生的接地故障是单相接地故障,相对来讲,这种故障对系统的危害性并不是很大,属于临时性故障,但是也会带来一些不利影响。
一般在实际的小电流系统运行中,接地故障发生时会表现出下述几种现象:2.小电流系统接地故障的处理措施在小电流系统的运行中,一旦出现了上述现象,就证明该系统存在一定的接地故障。
此时就应该及时的采取措施来解决这些故障。
笔者建议,在处理小电流接地故障时,可以根据以下步骤逐步完成故障排除。
首先,值班人员在得知小电流系统出现接地故障后,要立即复归音响,并且做好记录,及时上报,并根据调度员的指令先行查找故障的发生位置。
其次,在查找故障原因的过程中,值班人员应该根据实际情况合理选择查找方式,可以先检查相关电气设备是否存在故障问题,再确定电气设备无故障之后,再对线路进行故障排查。
第三,为了尽快缩小故障查找范围,可以对电网进行相应的分割,使分割后的每个区域之间的电气都不直接相连。
小电流接地系统分析探讨
小电流接地系统分析探讨发布时间:2022-01-18T06:52:14.069Z 来源:《当代电力文化》2021年30期作者:覃伟聪[导读] :配电网采用小电流接地系统可以使可靠性及安全性得到提高,为了能及时发现隔离单相接地故障的线路,保证非故障线路安覃伟聪清远供电局 511500摘要:配电网采用小电流接地系统可以使可靠性及安全性得到提高,为了能及时发现隔离单相接地故障的线路,保证非故障线路安全、正常运行通常加装接地自动选线装置。
如何根据电网各用发展阶段合理选取接地装置具有较大意义。
关键词:小电流接地系统;消弧线圈接地系统;并联电阻一、引言电力系统故障主要分两大类:横向故障和纵向故障。
横向故障是指各种类型的短路。
纵向故障主要是指各种类型的断线故障。
电力系统各种故障中,接地故障占大多数,约为总故障数的80%,其中单相接地短路又占大多数,约为总短路故障数的75%,三相短路只占5~10%,但危害最大,故障产生的后果最为严重。
而接地方式的不同又决定了电网在相同数量保护元件下的保护的选择性及切除元件工作方式,根据不同要求,选取接地方式对故障切除的选择性,有效减少因支路故障造成整条线路迫停也就在减少非故障区域停电,对安全、可靠供电具有较大意义。
二、接地系统划分定义我国电力系统中性点接地方式主要有两种:1、中性点直接接地方式(包括中性点经小电阻接地方式)。
2、中性点不直接接地方式(包括中性点经消弧线圈接地方式)。
中性点直接接地系统,发生单相接地故障时,接地短路电流很大,这种系统称为大接地电流系统。
中性点不接地或经消弧线圈接地的系统。
当某—相发生接地故障时,由于不能构成短路回路、接地故障电流往往比负荷电流小的多,所以这种系统称为小电流接地系统。
大电流接地系统与小电流接地系统的划分标准是依据系统的零序电抗X0与正序电抗X1的比值X0/X1。
我国规定:凡是X0/X1≤4~5的系统属于大接地电流系统,X0/X1>4~5的系统则属于小接地电流系统。
《小电流接地故障选线算法研究及装置实现》范文
《小电流接地故障选线算法研究及装置实现》篇一一、引言在电力系统中,小电流接地故障是一种常见的故障类型。
由于故障电流较小,传统的选线方法往往难以准确判断故障线路,导致故障处理效率低下,甚至可能引发更严重的电力事故。
因此,研究小电流接地故障选线算法及装置实现具有重要的现实意义。
本文首先对小电流接地故障的背景及研究意义进行简要介绍,然后阐述选线算法的研究现状和存在的问题,最后介绍本文的研究内容和组织结构。
二、小电流接地故障概述小电流接地故障是指电力系统在正常运行过程中,由于各种原因导致的一相或多相接地故障,且故障电流较小。
这种故障类型在配电网中尤为常见,对电力系统的安全稳定运行造成较大威胁。
小电流接地故障的特点是故障特征不明显,选线难度大,因此需要研究有效的选线算法和装置实现。
三、选线算法研究现状及存在的问题目前,针对小电流接地故障的选线算法主要有基于稳态分量的选线方法、基于暂态分量的选线方法和基于人工智能的选线方法等。
其中,基于稳态分量的选线方法应用较早,但由于受到电网干扰和噪声等因素的影响,选线准确性有待提高。
基于暂态分量的选线方法能够较好地克服稳态分量选线的不足,但在实际应用中仍存在算法复杂、计算量大等问题。
基于人工智能的选线方法虽然具有较高的选线准确性,但需要大量的训练样本和计算资源。
四、选线算法研究及优化针对上述问题,本文提出了一种基于多特征融合的小电流接地故障选线算法。
该算法首先对故障线路的稳态分量和暂态分量进行提取和预处理,然后利用多种特征融合技术对故障线路进行判断和识别。
具体而言,该算法包括以下步骤:1. 数据采集与预处理:通过安装于配电网中的监测装置,实时采集各线路的电压和电流数据,并进行预处理,提取出故障线路的稳态分量和暂态分量。
2. 特征提取与选择:根据小电流接地故障的特点,提取出反映故障线路特征的物理量和参数,如零序电流、零序电压等。
同时,利用信号处理技术对提取的特征进行去噪和优化。
变电站小电流接地选线技术论文
技术分析报告题目:小电流选线技改跳闸撰写人:xxx审核人:xxxxxxxxxxxxx公司2014年03月10日1、小电流接地系统的选线问题一直是电力系统的一个难题,随着电网规模的变化和大量电缆的应用,使得小电流系统发生单相接地后,非故障相电压升高而导致电网设备绝缘破坏的情况不断增加,因此,正确地选出接地,传统的确定故障线路的方法是人工逐条拉闸,判断故障线路,但由于各种原因,有时寻找故障需要相当长的时间。
且人工拉路法选线每一次断路器的分合都会对电网造成冲击,容易产生操作过电压和谐振过电压,而且频繁的操作还会减少断路器的使用寿命, 因此发生故障时迅速排除故障,对电力系统安全运行起着重要作用。
2、在我国3-66kV 的配电网中,大多数采用中性点非直接接地系统。
它包括中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统,当小电流接地系统发生单相接地故障时,故障点电流较小,线电压任然保持对称,所以不影响对负荷的正常供电,一般可允许继续运行1-2h ,但随着馈线(我站每个间隔16 条馈线,共三个间隔)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短路,弧光接地还可能引起全系统过电压,从而损坏设备,破坏系统安全运行,所以应及时选出故障线路并给与排除。
二、分析原因xx330kV升压站主变高压侧330kV,低压侧35kV,低压侧采用中性点不接地系统,电力系统有80%以上是单相接地故障,根据长期运行经验发现,当发生单相接地时,小电流接地选线选出线路,由于运行人员的判断和反应和其他原因,致使故障不能及时断开,经常性发展为两相短路,最后保护装置保护动作,跳开线路,这样经常性造成故障扩大化,造成设备的损坏。
2、发生故障时第一时间断开故障,即可以防止故障扩大,也能保证电力系统稳定安全。
针对以上问题我站对站内小电流选线进行改造,使之具有选线跳闸三、制定措施本站采用河北新民提供的LH-02FZ选线跳闸装置其装置性能和跳闸逻辑如下LH— 02FZ- _PT I L—T--------------------------------- *产品序号邯郸小电流选线3.1、接地时特点在接地初始时刻,系统存在明显的暂态过程,准确捕捉暂态信号,为选线提供丰富的判线依据。
小电流接地系统设计的探讨及其研究
小电流接地系统设计的探讨及其研究摘要:小电流接地系统由于具有供电可靠的优势,在我国也被广泛使用。
本文分析了小电流接地系统的单相接地故障,采用小接地电流系统的消弧、过压、感电保护装置和小电流接地系统单相接地故障消弧选线一体化装置来避免故障发生的保护方案,最后讨论了的小电流接地系统单相接地故障消弧选线一体化装置使用的实际效果和产生的经济效益,反复试验证实该装置故障选线准确,运行稳定,满足变电站无人值守的条件。
关键词:小电流接地系统、常见故障Abstract: the small current grounding system because it has the advantage of reliable power supply, in our country were also widely used. This paper analyzes the small current grounding system one-phase ground fault, USES the small earth current system of arc extinction, over-voltage, feeling the protection device and the small current grounding system one-phase ground fault location arc extinction devices to avoid the integration of failure protection scheme, finally discussed the small current grounding system of one-phase ground fault location away arc the actual effect of integrated devices using and produce economic benefits, the trial confirmed the device fault location accurate, stable operation, meet the substation unattended conditions.Key words: the small current grounding system, common fault1. 引言小电流接地系统的最大优点就是当系统发生单相接地时,线路不会跳闸,从而保证了对用户尤其是重要用户的正常供电,提高了电网的供电可靠性。
小电流接地系统在电力系统实验中的应用
相 电压) 但不到 零 , 网络线 电压 的大小和相位 差仍然维 持 不变。因此 , 三相用 电设 备的工作不会 受到破坏 , 可
成小 电流接 地系统的实验研究。通过对 中性点 经消弧 线圈接地发 生单相故 障、 中性点 不接地发 生单相故 障
以继 续运行 ,但 系统 不允许 长时 间带单相接 地运行 ,
3 . 1 中性 点 不 接 地 系 统 实 验
根据 原理 图 , 对 实训 屏 各元器 件完成 接 线 , 检 查
无误后 , 合 上三相 电源 QS , 此 时可记 录系统正 常无故
障时 的数据 : 系统三 个 线 电压 ( U A B 、 U B c 、 U c A ) , 三 个相
电压 ( U A N 、 U B N 、 U ) , 三 个 相 对地 电压 ( U A d 、 U U 。 ) ,
运行值 比较 无明显 变化 , 而 A相对地 电压 U a d = 0 . 3 V 。 故 障值 与正 常值作 比较 可 得 :在 中性点 不 接地 系统
中, 发生单相 接地 故 障时 , 接地 相 对地 电压 降低 ( 小于
3 实 验 研 究
基于 以上 系统原理 及系统 的搭 建 , 系统 可针对 完
2 系 统 构 成
本 系统 是基于 华 南理工 大学 广州 学 院 电力 系统 实训 屏搭 建 , 利用 该实训 屏模 拟输 电系统 , 通 过 故 障
①
点( 系统 中变压器 的 中性点 ) 的设立 , 模 拟 系统 中 中性 点不接地 、 中性 点经消弧 线圈接地 这两种小 电流 接地
种情 况 : ① 全 补偿 方式 , 合上三 相 电源后调节调 压器 ,
T M 构成 , 其 中变压器组 由 3个单相 变压 器组成 , 将 系 统3 8 0 V电压转 为 2 2 0 V,同时低 压侧为星 型连 接 , 构 造系统的 中性 点 ; 第- - -I 1 分为模拟 中性点经消 弧线 圈
《小电流接地故障选线算法研究及装置实现》范文
《小电流接地故障选线算法研究及装置实现》篇一一、引言随着电力系统的快速发展和广泛应用,小电流接地故障已成为影响电力系统稳定运行的重要因素之一。
小电流接地故障选线算法作为解决该问题的重要手段,其研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文旨在研究小电流接地故障选线算法,并探讨其在实际装置中的应用实现。
二、小电流接地故障概述小电流接地故障是指在中性点不接地或经消弧线圈接地的电力系统中,出现的单相接地故障且电流较小的现象。
此类故障往往由于设备老化、环境变化等因素引发,如不及时发现并处理,可能引发更大的安全事故。
因此,如何快速准确地选线定位故障点,成为电力系统亟待解决的问题。
三、小电流接地故障选线算法研究(一)算法原理小电流接地故障选线算法主要基于信号处理、模式识别等技术,通过实时监测电力系统的电流、电压等参数,对故障线路进行识别和定位。
算法的核心在于对故障特征信息的提取和判断,以及对各种干扰因素的排除。
(二)常用算法比较目前,常见的选线算法包括时域分析法、频域分析法、人工智能法等。
时域分析法通过分析故障发生后的暂态过程进行选线;频域分析法则利用频谱分析技术提取故障特征;人工智能法则通过建立故障特征与线路之间的映射关系进行选线。
各种算法各有优缺点,需根据实际情况选择合适的算法。
(三)新型算法研究针对传统算法的不足,本文提出一种基于多源信息融合的小电流接地故障选线算法。
该算法综合利用电流、电压、谐波等多元信息,通过模式识别和机器学习等技术,提高选线的准确性和可靠性。
此外,该算法还具有较好的抗干扰能力,可有效应对各种复杂环境下的故障选线问题。
四、装置实现(一)硬件设计装置硬件主要包括传感器、数据采集器、控制器等部分。
传感器负责实时监测电力系统的电流、电压等参数;数据采集器负责将传感器采集的数据进行预处理和存储;控制器则根据选线算法对数据进行处理,并输出选线结果。
此外,装置还需具备通信功能,以便将选线结果上传至监控中心。
载波信号在10 kV小电流接地故障检测中应用论文
载波信号在10 kV小电流接地故障检测中的应用研究摘要:微机保护的大量采用给小电流接地故障的判断提供了方便,但由于在使用中出现大量错判和误判,显示其可靠性仍需进一步改进。
而ty型小电流接地系统单相接地选线与定位装置则较好的解决了这一问题,该装置判断准确,方便线路故障查找。
通过在马涧变电所的应用实践表明,该装置发信可靠,选线准确率高,未发生错判和误判的情况,较好的解决了运行中发生的小电流接地故障时发信和选线问题。
关键词:载波信号;小电流;接地故障;检测;应用中图分类号:tm862 文献标识码:a 文章编号:1006-8937(2012)29-0033-02近年来,微机保护的大量采用给小电流接地故障的判断提供了方便。
但与此同时,由于在使用中出现大量错判和误判,使得微机保护小电流选线形同虚设,在实际使用中仍沿用传统方法试拉10 kv 出线来判断。
由山东济南富吉电气有限公司研制并生产的fc-ⅱ-h 型和fc-ⅱ-a型(两种型号可供选择)小电流接地系统单相接地选线与定位装置较好的解决了这一问题。
兰溪市供电局于2001年在马涧变电所安装了该装置后取得了较好的效果,文章介绍载波信号在检测10 kv小电流接地故障中的原理及35 kv马涧变电所安装调试该装置的方法。
1 基本原理1.1 系统绝缘监视和接地信息的提取方法系统绝缘监视和接地信息的提取方法是通过注入载波信号法来实现的,如图1所示,通过测量接地电容器相电流和零序电流可以获取所需要的信息。
1.2 接地故障点的检测接地故障点的检测是采用经接地电容器注入载波信号的方法来实现,图2为经电容器注入信号的接地选线、定位装置的原理结线图。
系统正常时,接地电容器三相相电流大小相等,相位互差120°,零序电流为0;当系统发生接地时,接地电容器组出现正常相电流增大、接地相电流减小和零序电流从无到有(金属接地时的变化分别为增大为正常相电流的1.73倍、降低为0和增长为正常相电流的3.0倍)的变化,依据这种接地信息装置启动jcz断开并使信号电流发生器发出接地检测用的寻迹讯号,该讯号经单相pt耦合升压后,再通过接地电容器组的接地相电容器注入系统,尔后即可用接地讯号探测器沿线进行选线和定位。
小电流接地系统单相接地论文
小电流接地系统单相接地论文摘要:从现场试验和当前运行状态可以看出,小电流接地方式系统采用并联中电阻的选线方式,既保持了电阻接地可以正确选线的优点,又可以减少接地点的残流,限制了弧光接地过电压,合理补偿电容电流,确保系统单相接地之后带故障运行2 h以上。
1 传统选线存在的问题目前,我国低压配网系统大部分都采用小电流接地方式,而单相接地故障是小电流接地方式最为常见的一种故障。
但是,随着对配网供电可靠性的重视,供电质量要求不断提高,小电流接地故障的正确定位和合理的选线方式成为供电可靠性的关键因素。
国内各种小电流选线装置所采用的原理一般都是利用单相接地发生故障时线路零序电流的异常增大,通过采集各条线路上零序电流的基波或高次谐波分量,对比电流特征量的变化来进行选线的。
这种选线原理在系统线路结构复杂、对地电容电流差异较大以及测量装置精度误差和相移等因素的影响下,选线效果并不理想。
当系统经消弧线圈接地后,由于消弧线圈的补偿作用,故障线路的零序电流趋近于零,与非故障线路的电流特征无明显差异,导致这些依据传统选线理论的装置失去了基本的选线条件,选线结果呈现非常不正确的状况。
以河源供电局为例,截至9月,2014年度共发生在投入接地选线装置变电站10 kV线路上91条次,与SCADA系统历史接地告警信息进行对比,接地选线系统正确作出接地告警判断的情况占75.82%,发出接地告警并选择出一条或多条线路接地的情况占40.66%,发出告警信号且仅选对接地线路的情况占29.67%. 对全局的110 kV变电站进行统计,由于中性点安装了消弧线圈系统,传统选线装置的正确率都比较低,基本上处于闲置状态,因此,如何解决消弧线圈系统的选线问题是一个亟待解决的难题。
2 单相接地故障选线方法的原理要进行小电流接地系统单相接地故障的正确选线和正确定位分析,首先要明白其工作原理和故障特性,其系统原理如图1所示。
从系统原理图可以看出,该控制装置为“一控二模式”,消弧线圈控制器根据分段开关的变换,通过可调开关的控制,调节消弧线圈的电抗大小,达到补偿效果。
浅谈小电流接地选线方法的应用与研究
浅谈小电流接地选线方法的应用与研究摘要:随着我国电力系统的不断发展,小电流接地选线装置在电力系统的应用中得到了普遍认可。
小电流接地选线装置的最大优点就是当电力系统出现单相接地等问题的时候吗,电压不会因此而失效,而且较小的故障电流也会对电力设备起到一定程度的保护作用。
在常见的6kV或者是10kV的电力系统当中,小电流接地系统的运用是比较常见和广泛的,这一方面能够使得电力系统得到安全方面的保障,另一方面,小电流接地系统的优势在于能够方便得到一系列的测量数据,这样即便小电流接地系统出现故障情况,也能够快速查找故障线路,从而开展针对性的处理,这样就能够提升电力系统整体的安全性,并且小电流接地系统的安装实施相对简便,对于相关操作技术人员的要求比较低,比较适合在不同领域内进行运用。
故此,在本文中主要针对小电流接地系统进行基本概述,并且会针对其故障特征进行研究和分析,后续提出具有针对性的小电流接地系统接地故障选线方法。
关键词:小电流;接地系统;接地故障;故障处理;选线方式;研究分析前言:经过一定的研究和调查可以发现,在国内的6—66V中低压配电网当中,多数情况下都会采取小电流接地系统,虽然整体操作相对比较简便,应用广泛,但是也容易经常出现故障情况,据可靠调查研究发现,这一系统的故障发生了约在80%左右,而如果能够选择科学合理的选线方法,小电流接地系统的故障发生率会得到显著的降低,依据长期的工作实践也可以发现,国内针对小电流接地系统接地故障的改进方法已经实现了有效的改良,本文就将在此基础之上,通过更加有效的方式分析小电流接地系统接地故障情况,并且提出科学合理的选线方法。
一、小电流接地系统的基本概述所谓的小电流接地系统,顾名思义,这一系统指的是中性点不接地,或者是通过消弧线圈、高阻抗接地方式的三相系统。
因此,在实际的应用过程中,小电流接地系统中的某一项发生接地故障的情况下,不能构成所谓的短路回路,系统的安全性得到了较大的提升。
针对小电流接地系统单相接地分析讨论
针对小电流接地系统单相接地分析讨论在电力系统中我国电网的运行方式是110kV及以上的电网通过采取直接接地运行方式,而在110kV以下的经常有中性点不接地或经过消弧线圈和高阻抗接地方式,后者一般称作小电流接地系统。
但出现接地短路的概况比较多,文章即对出现小接电流接地系统进行研究分析。
标签:接地;小电流系统;单相Abstract:In the power system,the operation mode of the power grid in China is 110kV and above by adopting the direct grounding mode,while those below 110kV often have the neutral point ungrounded or through arc-suppression coil and high impedance grounding mode. The latter is commonly referred to as a small current grounding system. However,there are many cases of earthing short circuit. In this paper,the grounding system with small connection current is studied and analyzed.Keywords:grounding;low current system;single phase1 單相接地理论分析我国的10kV配电系统电压等级低,为了保证其可靠运行,供电可靠性的提高,大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地。
在这种系统中,发生单相接地故障时,由于其中性点是没有有效接地的,因此是没有短路回路的,自然也就不存在短路电流。
由于其不影响供电,故允许带单相接地故障运行1~2h。
小电流接地系统论文:小电流接地系统Prony算法形态滤波器不平衡电流双CPU
小电流接地系统论文:小电流接地系统 Prony算法形态滤波器不平衡电流双CPU【中文摘要】小电流接地系统由于其供电可靠性高的特点,在我国低压电网中得到普遍采用,但是由于其故障特征不明显,单相接地后的故障选线问题虽经研究部门的多年不懈努力仍未取得圆满解决。
本文针对这一问题,从选线算法、不平衡电流的影响、装置的软硬件实现三个方面开展研究。
算法方面将Prony算法和数学形态学相结合,组成新的选线算法,利用暂态信息中含有的丰富的故障特征量提高选线准确率;针对现场环境中对选线结果容易造成误判的不平衡电流作了详细的分析,探讨其产生的具体原因,澄清了一些谬误,并给出了相应的解决方法;新算法对硬件平台提出了更高的要求,从提高采样速率和信号处理能力入手,设计了基于双CPU的硬件平台,给出了装置采用的抗干扰措施,以及在算法实现、硬件控制方面的程序流程。
稳态算法由于算法简便、对硬件要求低等优点,在选线装置中得到普遍应用,但在有些情况下稳态含量减少,特别是受到消弧线圈的影响,使得利用稳态算法选线困难。
本文利用形态滤波器良好的去噪能力首先得到良好的选线数据,再利用Prony算法提取出选线数据对应频率的幅值和相位,组成了一种新的暂态选线算法。
通过大量仿真发现该算法利用暂态含量有效的弥补了稳态判据的不足,基本不受消弧线圈的影响,是一种可靠、有效的选线算法。
在选线过程中,不平衡电流的存在严重影响到选线的正确与否。
本文从理论上对电流互感器、三相负荷、电源以及对地电容引起的不平衡电流做出分析,明确了不对称负荷、电源产生不平衡电流的条件。
运用Prony分析方法,提取故障前后零序电流的基频分量和自由振荡分量,分析其在暂态过程和稳态过程中幅值和相位的差别,阐明了不平衡电流对选线装置的影响,提出故障前后零序电流对应相减方法的适用范围以及利用零序电流的高频分量提高选线可靠性的方法。
仿真实验表明了理论分析的正确性,验证了所提解决方法的有效性。
小电流接地
小电流接地【摘要】本文分析了高压供电系统接地方法及单相选线,分析了不同小电流接地系统及其发生相接地故障时的特点和相应的接地生成方式。
有助于相关企业正确选择供电系统运行方式及接地选线保护方式。
【关键词】电力系统;接地方式电力系统为了保证电气设备的可靠运行和人身安全,不论在发电、供(输)电、变电、配电都需要有符合规定的接地。
所谓接地就是将供、用电设备、防雷装置等的某一部分通过金属导体组成接地装置与大地的任何一点进行良好的连接。
从电力系统的中性点运行方式不同,接地可分两类:一类是三相电网中性点直接接地系统,另一类是中性点不接地系统,目前在我国三相三线制供电电压为35KV、10KV、6KV、3KV的高压配电线路中,一般均采用中性点不接地系统。
供电系统中接地的电气设备,凡因绝缘损坏而可能呈现对地电压的金属部位均应接地,否则,该电气设备一旦漏电,将对人有致命的危险。
接地的电气设备,因绝缘损坏而造成相线与设备金属外壳接触时,其漏电电流通过接地体向大地呈半球形流散。
因为球面积与半径的平方成正比,所以,半球形面积随着远离接地体而迅速增大,因此,与半球形面积对应的土壤电阻值,将随着远离接地体而迅速减小,电流在地中流散时,所形成的电压降,距接地体愈近就愈大;距接地体愈远就愈小,通常当距接地体大于20m时,地中电流所产生的电压降已接近于零值。
由于中性点不直接接地的系统(统称小电流接地系统),发生单相接地故障时,接地电流较小,对邻近通讯线路、信号系统的干扰较小,三相线电压仍能保持对称和大小不变,电力用户可以继续工作一段时间,以便采取补救措施。
同时,由于发生单相接地故障时,非故障相对地电压升高√3倍,有可能产生(2.5-3)U?准的电弧过电压,危及整个网络的绝缘,使故障面扩大,。
不同运行方式的小电流接地系统发生单相接地故障时,有不同的特征,选择性保护也应采取不同方式。
小电流接地系统的接地选线保护一直是继电保护领域难度较大的研究课题。
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小电流接地【摘要】本文分析了高压供电系统接地方法及单相选线,分析了不同小电流接地系统及其发生相接地故障时的特点和相应的接地生成方式。
有助于相关企业正确选择供电系统运行方式及接地选线保护方式。
【关键词】电力系统;接地方式电力系统为了保证电气设备的可靠运行和人身安全,不论在发电、供(输)电、变电、配电都需要有符合规定的接地。
所谓接地就是将供、用电设备、防雷装置等的某一部分通过金属导体组成接地装置与大地的任何一点进行良好的连接。
从电力系统的中性点运行方式不同,接地可分两类:一类是三相电网中性点直接接地系统,另一类是中性点不接地系统,目前在我国三相三线制供电电压为35kv、10kv、6kv、3kv的高压配电线路中,一般均采用中性点不接地系统。
供电系统中接地的电气设备,凡因绝缘损坏而可能呈现对地电压的金属部位均应接地,否则,该电气设备一旦漏电,将对人有致命的危险。
接地的电气设备,因绝缘损坏而造成相线与设备金属外壳接触时,其漏电电流通过接地体向大地呈半球形流散。
因为球面积与半径的平方成正比,所以,半球形面积随着远离接地体而迅速增大,因此,与半球形面积对应的土壤电阻值,将随着远离接地体而迅速减小,电流在地中流散时,所形成的电压降,距接地体愈近就愈大;距接地体愈远就愈小,通常当距接地体大于20m时,地中电流所产生的电压降已接近于零值。
由于中性点不直接接地的系统(统称小电流接地系统),发生单相接地故障时,接地电流较小,对邻近通讯线路、信号系统的干扰较小,三相线电压仍能保持对称和大小不变,电力用户可以继续工作一段时间,以便采取补救措施。
同时,由于发生单相接地故障时,非故障相对地电压升高√3倍,有可能产生(2.5-3)u?准的电弧过电压,危及整个网络的绝缘,使故障面扩大,。
不同运行方式的小电流接地系统发生单相接地故障时,有不同的特征,选择性保护也应采取不同方式。
小电流接地系统的接地选线保护一直是继电保护领域难度较大的研究课题。
特别是有的企业对供电系统安全性、可靠性要求较高,如何正确选择系统接地方式及接地选线方式是迫切需要解决的问题,本文对这一课题分类具体分析如下。
1.中性点不接地系统对于单电源、多馈线中性点不接地系统,在某条线路发生单相接地故障时系统呈现如下特点:(1)对于金属性接地,整个系统中出现零序电压,系统中各点的零序电压相等。
(2)所有非接地线路上的零序电流相位相同,超前零序电压90度,接地线路的零序电流方向则相反,滞后零序电流量值之和。
(3)接地线路零序电流的量值为所有非接地线路零序电流量值之和。
根据(1)可以判断接地故障的发生,并启动选线电路。
多数选线设备都采用这一原理。
根据(2)可在每路馈线的开关柜上装设零序电流互感器,通过鉴别零序电流方向实现接地选线保护(方案1,又称比相式原理)。
比相式保护不必进行整定计算,能适应系统馈电线路数的不断变化,动作灵敏、可靠、运行、维护方便,能适应所有中性点不接地系统,因而得以广泛应用。
根据(3)可采用反应接地故障电流稳态幅值的保护(方案2):其主要原理是通过零序电流互感器和滤波电路将各线路零序电流引入,同人为设定的保护启动定值相比较,零序电流高于定值的为接地线路。
启动定值ia应躲系统内最长线路外本线络接地时,送出的最大自身电容电流icz.max,即:iq=kkicz.maxkk—可靠系数,延时约30ms动作时,kk取1.5-2可以躲过暂态过程。
按式(1)计算的整定值iq还需对每一条出线进行灵敏度(kl)校验:kjdic∑.min-iczkl=■≥1.5kl—灵敏度系数;kjd—接地程度系数,可取0.5;ic∑.min—系统最小方式下的电容电流;icz—本线路非接地时自身送出的电容电流。
这种保护方式需要对电容电流进行实测或估算,并对启动定值进行整定和灵敏度校验。
对线路长短差别较大的系统,无法保证每条线路都有足够的灵敏度,当系统规模变化时,会直接影响选线保护动作的灵敏度,每退出一条线路都相应的降低保护的灵敏度,特别是较长线路退出时灵敏度下降更为严重,需重新整定启动定值,对系统出线较少、故障电流与线路自身电容电流相差不大甚至还低时会降低灵敏度,产生拒动或误动,或无法确定启动定值,影响系统的可靠运行。
为克服这一弊端,可采用“群体比幅”方式(方案3)造反接地故障线路。
“群体比幅”方式也是基于零序电流幅值的一种选择性保护,该原理单相接地故障时,根据零序电压的变化,通过“零序电压启动元件”启动“群体比幅电路”,对该群体每条线路的零序电流信号同时进行幅值比较,幅值最大的优先动作,然后闭锁其他所有线路的保护动作。
由于故障线路的零序电流等于所有非故障线路零序电流之和。
故绝大多数情况下前者的幅值最大,其他线路都不及他,所以该原理灵敏度及可靠性较高。
“群体比幅原理”选线保护,以每条线路零序电流的实际值为基础,实现实时幅值相对比较,不需整定计算,具有自适应性质,巧妙地回避了所有难以定量的可变因素,克服了定值比较的弊端。
一般情况下,一个“群体”只要多于两条线路就能保证有足够的动作灵敏度。
2.中性点经消弧线圈接地系统中性点不接地电力系统,当规模较大、线路较长时电容电流相对较大。
就会在接地点产生间歇性电弧,引起过电压,从而使非故障相对地电压极大增加,在电弧接地过电压的作用下可能导致绝缘损坏,造成两点或多点的接地短路,使事故增大。
为此,我们采取措施是:当各级电网电压单相接地故障时,如果接地电容电流超过一定数值(35kv电网为10安,10kv电网为10安,3-6kv电网为3安),就在中性点装设消弧线圈,其目的是利用消弧线圈的感性,电流补偿接地故障时的容性电流,使接地故障电流减少,以致自动熄弧,保证继续供电。
电容电流较大的电网发生单相接地故障时,会产生持续电弧烧坏电缆或设备,或由于间歇性电弧导致(2.5-3)u?准的过电压而危及整个网络的绝缘。
为克服这一缺点可采用中性点经消弧线圈接地的系统,当发生单相接地故障时形成与接地电容电流大小相近、方向相反的电感电流il与电容电流ic相互补偿,使接地电流变的很小,或等于0(一般为防止电网发生串联谐振等不利现象,采用k=il/ic>1的过补偿方式),消除接地处的电弧,以及由此产生的一切危害。
中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时,系统有如下特点:(1)由于采用过补偿方式,流经故障线路的电流为补偿后的电流il-ijd,电流数值很小,与每条线路的电容电流接近,方向与接地故障电流ijd相反,即与非故障相电容电流相反。
(2)故障线路电流含有大量高次谐波,以二次和五次最多,而非故障相以基波分量为主,高次谐波较少。
根据特点(1),采用比相式原理方案(方案1)失掉选择性,将故障电流稳态值与定值相比较的方案(方案2)也无法采用。
根据特点(2)可采用反应接地线路稳态电流高次谐波分量的原理(方案4)。
由于高次谐波的绝对数值视系统结构而变,很难计算,可以实测出故障时的读数和非故障时最长线路的读数,从而确定保护的合适定值,这样就不可避免的存在与(方案2)类似的弊端。
由群体比幅原理可知当接地线路的零序电流大于任一条非接地线路的零序电流时即可正确进行选择性保护,由于大部分经消弧线圈接地的电网能满足“群体比幅原理”的应用条件,因而“群体比幅原理”可以有条件的应用于中性点经消弧线圈接地的系统。
3.中性点经消弧线圈并高电阻接地系统中性点经消弧线圈接地系统,由于电感的暂态特性,过电压值仍比较大,和中性点不接地系统相当,只是时间较短。
为解决这一问题,有些单位曾采用中性点经高电阻接地系统,这种方式可以在单相接地故障时,增加接地电流的有功分量使接地电流略有增加,对衰减中性点电位,抑制电弧过电压有较显著的作用但只有在满足式(3)时较为显著。
δ=cp/(cp+co)0.75时作用较小,不仅不能衰减中性点电位,反而增大了单相接地电流。
目前国外正开始推广应用中性点经消弧线圈并高电阻接地系统。
由于并联高电阻增加了接地系统的有功分量,消弧线圈补偿了接地电流,因而可以加速系统储能的衰减,有效抑制共振过电压和线性谐振过电压,使故障相恢复电压幅值和上升速度下降,电弧接地过电压值明显下降,接地电流明显减小,并且可以采用全补偿和过偿运行方式,解除了对脱谐的顾虑,是6-35 kv 较大电网理想的接地方式。
这种系统可以采用(方案3)、(方案4)和检出零序电流有功分量的方法(方案5)实现选择性接地保护。
4.s注入法(方案6)电网正常运行时,pt副边电压为:uan=ubn=ucn=57.8(v) (4)uln=0(v) (5)当发生单相接地故障时,以a相接地为例则有uan=0(v) (6)ubn=ucn=100(v) (7)uln=100(v) (8)发生单相接地时,主机通过pt副边电压的变化,自动判断出接地相别,向接地相注入一特殊信号电流,注入信号电流的基波频率f0处于工频n次谐波与n+1次谐波之间,即:n×50< f0<(n+1)×50 (9)此时,接地相pt原边沿处于被短接状态,其感性电流如图2中虚线②所示。
信号电流探测器具有图3所示频率特性,它只反应频率为f0的注入信号而不反应工频及其各次谐波,用信号电流探测器在开关柜后或开关柜窥视孔前对每一路出线进行探测,探测到注入信号的出线即为接地线路。
同时该设备还具有定位功能,用信号电流控测器沿接地线路进行探测,注入信号电流的消失点即为接地点。
由于不用零序电流水线及零序电压为判据该原理具有十分明显的优点:(1)接线简单,对每一段母线只需从pt二次端子排上接三根线即可。
不需加装b相ct或零序ct,而以零序电流或零序电压为判据的所有方案都必须对变电所进行改造,接线复杂、工程量大、造价很高。
(2)选线可靠,由于设备对接地相注入信号进行探测,所以无须对系统进行测试和整定计算,不受系统运行变化的影响,不存在灵敏度降低的可能,保证了准确选线。
(3)能定位和查出隐性接地点,用信号电流探测器可以迅速查出接地点位置,并方便地查出如绝缘子、避雷器内部击穿,变压器内部接地等人工巡线目测难以找到的故障。
(4)耐受过渡电阻能力强,以10kv系统为例,pt变比为100原副边阻抗折合系数为10000,接地点过渡电阻即使为1000ω,折合到pt副边仅为0.1ω,增加0.1ω电阻对发射信号几乎不产生任何影响。
(5)可广泛应用于所有中性点不接地和中性点经消弧圈接地的系统。
5.接地选线的自动化随着计算机及应用软件的飞速发展,小电流接地系统接地选线保护已基本实现全面自动化。
基于不同原理的选线保护方案都能将所选线路的序号通过“一对一接点”或“五位二进制码”传送到主机上,再由主机上的通用接口传送到调度室内,“s注入法”方案可在每一条馈线上安装一个探测器,在发生接地故障时将故障线路序号传送到主机上,主机显示接地线路序号和相别,并自动将信息远传。