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小电流接地选线
小电流接地选线装置实施 一、 装置背景介绍在我国110kV 以下电力系统中,变压器的中性点多采用不接地或经消弧线圈接地方式,简称为小电流接地系统。
在小电流接地系统中,发生单相接地故障时,故障相电压降为零,非故障相电压升高为相电压的√3倍,但三相之间的线电压仍然保持对称,故障电流仅为系统对地电容电流,数值往往较负荷电流小得多,对供电负荷没有影响,因此规程允许继续运行1~2h 。
但实际运行中,接地故障引起的弧光过电压可能会引起电力电缆爆炸、TV 保险熔断甚至烧坏、母线短路等事故,因此,迅速确定接地点、消除单相接地故障对系统的安全运行有着十分重要的意义。
传统的寻找接地故障线路的方法是:依次逐条断开每回出线的断路器,故障线路被断开后,系统电压恢复且接地信号消失,否则继续寻找。
虽然这种寻找方法大多可通过重合闸来进行补救,但对一些供电要求很高的用电客户来说,这种方法的弊病是显而易见的,尤其是对那些负荷较重的线路,这种方法已不满足安全稳定供电的要求。
小电流接地选线装置自问世以来,迅速得以普及,经历了几次更新换代,其选线的准确性已在不断提高。
二、 小电流接地系统单相接地故障特点如图1所示为一中性点不接地系统,假定电网的负荷为零,并忽略电源和线路上的压降。
电网各相对地电容为C 0,这三个电容就相当于一对称Y 形负载,其中性点就是大地。
CB A U NNKI AI B I C I CI B I A E CE B E A图1 中性点不接地系统正常运行时,电源中性点对地电压等于零,即U N =0,各相对地电压为相电势,三相电容电流也是对称的,并超前相应电压90°,正常运行时的相量如图2。
I CI BI A E CE BE A图2 正常运行时的相量图当A 相发生单相接地时,A 相对地电压变为零。
此时中性点对地电压就是中性点对A 相的电压,即UN=-EA 。
各相对地电压和零序电压分别为U ´A = 0U ´B = E B - E A = √3 E A ej -150° U ´C = E C - E A = √3 E A ej 150° U 0 =1/3(U ´A + U ´B + U ´C )= -E A上式说明,A 相接地后,B 相和C 相对地电压升高为原来的√3倍,此时三相电压之和不再为零,出现了零序电压。
《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。
无定值小电流接地自动选线方案
无定值小电流接地自动选线方案我国目前10kV供电系统采用电源中性点不接地系统。
其目的是为了在发生单相接地故障后,故障电流仅为对地不平衡电容电流。
此电流不大于10A时,根据有关规定可以继续运行两个小时。
如果大于10A就需要跳闸。
现在10kV供电电源中性点不接地系统,单相接地保护采用微机小电流接地选线装置,有些微机保护也增加了单相接地保护功能。
运行中稳定性存在一定问题。
上产品护的原理没有问题,产品质量也在不断提高。
分析其原因,主要是保护的动作电流计算比拟困难,保护的整定值不准确,保护当然就会影响运行的稳定性。
电源中性点不接地系统,计算单相接地保护整定值时,需要要计算出本线路的单相对地电容电流与10kV供电系统的单相对地电容电流。
本线路的单相对地电容电流还比拟容易计算出来,全系统的单相对地电容电流计算,资料收集不准确,有时只能估算。
如果充分发挥微机的软件功能,通过计算自动寻找出故障回路,就可以不根据单相接地保护整定值来动作。
单相接地保护的动作可靠性就会得到提高。
可以把单相接地保护安排在电压互感器柜电压互感器监控装置来完成。
由电压互感器监控装置进行零序电压报警后,其它保护装置就不需要再设计零序电压报警。
电压互感器开口三角形电压也不在需要引到其它保护装置,柜顶小母线也可节省两根。
发生单相接地故障后,电压互感器监控装置先进行统一零序电压报警,然后再利用通信把所有保护装置的零序电流〔对地不平衡电容电流〕和其保护装置的地址号收集起来,通过计算寻找出发生单相接地故障的线路,统一带护装置的地址号报警后,然后再利用通信把跳闸命令带护装置的地址号,发到发生单相接地故障的线路进行跳闸,保护装置就也可以再发一次单相接地故障跳闸事故报警信号。
可以先计算出本变配电站出线线路最长的一路对地电容电流,连同其保护装置的地址号一起输入并固化在电压互感器监控装,作为电压互感器监控装置单相接地保护的计算比拟定值与判断条件。
发生单相接地故障后,每路出线都产生对地不平衡电容电流,其大小等于本出线回路不接地两相对地电容电流的向量和,也等于一相对地电容电流的3倍。
小电流接地选线试验方案
编号:SM-ZD-23276 小电流接地选线试验方案Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.编制:____________________审核:____________________批准:____________________本文档下载后可任意修改小电流接地选线试验方案简介:该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。
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一.试验目的和原理:1、检验KA2003型小电流接地系统单相接地故障选线装置的选线效果2、KA2003系列选线装置实时采集系统故障信号,应用多种选线方法进行综合选线,具体包括:智能群体比幅比相法、谐波比幅比相法、小波法、首半波法、有功分量法、能量法、零序电流突变量法。
装置通过粗糙集理论确定各种选线方法的有效域,根据故障信号特征自动对每一种选线方法得出的故障选线结果进行可信度量化评估,应用证据理论将多种选线方法融合到一起,最大限度地保证各种选线方法之间实现优势互补。
为了避免故障信号受到干扰而导致误选,装置采用了连续选线方法,每隔一定时间(1秒)重新采集数据进行分析,只要故障没有消失,装置的选线计算就不停止。
特别对于10kV经消弧线圈接地系统,一般消弧线圈补偿方式处于过补偿状态,当系统发生单相接地故障时,由于基波分量的零序电流被消弧线圈补偿掉,在这种接地情况下可以通过谐波比幅比相法、小波法、首半波法、有功分量法、能量法几种方法实现正确选线.(1)其中谐波方法的基本原理是:对于中性点经消弧线圈接地系统,对谐波分量来说消弧线圈处于欠补偿状态,如果线路零序电流中含有丰富的谐波成分,则比较所有线路零序电流谐波分量的幅值与相位,故障线路零序电流幅值较大且相位应与正常线路零序电流反相,若所有线路零序电流同相,则为母线接地。
《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。
小电流接地选线试验方案规程
小电流接地选线试验方案规程小电流接地选线试验是一项重要的电力设备试验,用于检测电力系统的接地情况,并确定适当的接地线路。
下面是小电流接地选线试验方案规程,共计。
一、试验目的小电流接地选线试验的主要目的是通过在电力系统中施加电流,测量电路的电阻和灵敏度,以检测系统接地类型,包括单点、多点和中性点。
根据试验结果,确定合适的接地线路,以保证系统的安全运行。
二、试验范围本试验适用于110kV及以下电力系统的小电流接地选线试验,包括变电站、配电设备和输电线路。
三、试验仪器和设备1.小电流接地装置。
用于施加小电流,一般包括小电流发生器、铁芯电流变压器、调节器和测试设备等。
2.防爆仪表。
用于检测电路的电流、电压和阻值等参数。
3.接地线圈。
用于构建接地回路。
4.钳形电流表。
用于直接测量电流。
5.微欧表。
用于测量电路的电阻值。
6.温度计。
用于测量试验环境温度。
四、试验程序1.试验前准备(1)检查所有试验设备,确保其正常工作,无故障或短路等情况。
(2)准备好试验装置和相关测试设备,并按要求连接接地线圈和馈线系统。
(3)将小电流发生器调整到合适的电流大小,并校准相应的测试设备。
(4)确定试验区域和安全措施。
2.试验施工(1)连接测量设备,并将小电流发生器接入电源。
(2)在不影响电力系统稳定运行的情况下,将小电流通过接地线圈施加到系统上。
(3)在设备连接完毕之前,先进行空载试验,以检测设备连接是否正确。
(4)根据试验结果,逐步调整电流大小,直至测量结果稳定。
(5)记录所有实验结果,并计算出所测得的电路阻值。
3.试验收尾(1)断开小电流接地选线试验设备,并彻底清理试验现场。
(2)整理并记录试验数据,包括电路的阻值、施加电流的大小及试验环境温度等。
(3)尽快评估试验结果,根据测得的数据,建议适当调整接地线路。
五、注意事项1.试验前应对所有装置、设备和线路等进行彻底检查,确保安全可靠。
2.试验过程中应严格遵守相关安全规定,并设置相应的安全措施,以确保试验操作人员的安全。
小电流接地系统单相接地选线
当中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地系统发生单相接地时,由于故障点电流较小,且由于系统三相电压仍然对称不影响对负荷的正常供电,一般允许继续带故障运行2h。
但长期运行,由于非故障的两相对地电压升高3倍,可能引起绝缘的薄弱环节被击穿,发展成为相间短路,使事故扩大,影响用户的正常用电。
同时,弧光接地还会引起全系统过电压,进而损坏设备,破坏系统安全运行。
因此,当发生单相接地故障时,必须及时找到故障线路予以切除,以防止单相接地故障进一步扩大。
为了找出故障线路,运行人员不得不用依次跳开各出线开关的方法来确定接地线路。
在不允许停电系统中,只好派许多人出去查找,这样既麻烦,又给运行安全、设备安全和供电可靠性造成很大影响。
由于不能及时查找出接地线路,给企业造成重大经济损失,甚至酿成事故,于是国内先后有许多继电器厂、自动化设备厂、无线电厂研制了多种型号微机小电流接地选线样机,但因系统运行方式多变,接地电流小,整定困难,常常出现误动,故未能推广应用。
提出的微机小电流系统接地选线原理放弃了该领域早期产品采用的“绝对整定值”概念,根据小电流接地系统发生单相接地时,零序电流和电压的“相对相位”原理,辅之以可靠的选线方案,从而避免了因运行方式多变、接地电流小而引起的误判。
理论分析和实践检验结果表明,该方法适用于中性点不接地、经消弧线圈接地系统,具有简单可靠和灵敏性好、准确率高等特点,选线准确可靠。
1 相对原理、双重判据基本原理与判据1.1中性点不接地电网1.1.1基本原理。
在小电流接地系统中,若其中一条出线发生单相接地故障,全系统都会出现零序电压,在这个电压的作用下,系统中会出现零序电流。
对于非故障线路而言,零序电流就是该线路的电容电流,方向从母线流向线路;对于故障线路而言,中性点不接地系统中故障线路中的零序电流为非故障线路零序电流之和,方向从线路流向母线。
从以上分析我们不难得出两点结论:(1)接地线路的零序电流应该是所有线路中值最大的;(2)接地线路的零序电流方向明显不同于其它未接地线路,相位相差180°。
小电流接地系统单相接地保护选线方案的研究
论文对小电流接地系统单相接地保护选线方案地研究学科(专业):电力系统及其自动化摘要小电流接地方式由于在保证运行维护人员地安全、过电压水平、设备绝缘水平、经济性等方面存在诸多地优点,所以一直被应用于我国地中低压电网中.在生产实际中,中低压线路地故障,有70%以上都是单相接地故障,所以,寻找一种选线准确率高地保护装置,仍然具有相当重要地理论和实用价值.文章主要针对小电流系统单相接地选线方法进行了分析,研究了小电流接地故障暂态算法和稳妥算法,并重点分析了多判据信息融合选线方法.文章最后进行了小电流系统选线方法问题地分析.关键词:小电流接地系统;单相接地;故障选线;多判据论文类型:应用研究Title :Project of line selection for small current grounding system of single-phase grounding protection researchSpeciality:Electricity and its automation Applicant :Xiong Shuwei Supervisor:Duan JiandongABSTRACTSince small current grounding operation and maintenance personnel in ensuring the safety of over-voltage levels, equipment insulation levels, and there exist many economic advantages, it has been applied to low-voltage power grid in China. In actual production, the low-pressure line failure, more than 70% are single-phase ground fault, therefore, to find a select line of high accuracy of the protection device, still has a very important theoretical and practical value.This article mainly current system of small single-phase line selection method of analysis of the small current grounding fault transient algorithm and secure algorithm, and analyzed the wavelet analysis and its electric power system. Finally a simulation study.KEY WORDS :system with non-effectively earthed neutral ;single-phase-to-ground fault ;fault line selection;TYPE OF THESIS:application目录摘要............................................................................. I.I.. .ABSTRACT (III)目录 (V)1绪论 (1)1.1课题研究背景与意义 (1)1.2课题研究现状 (2)1.3论文地主要内容 (3)2小电流接地系统单相接地选线方法分析与探讨 (5)2.1小电流接地故障稳态算法 (5)2.1.1零序电流幅值比较法 (5)2.1.2零序电流方向法 (5)2.1.3谐波法 (6)2.1.4零序电流有功分量法 (6)2.1.5负序电流法 (6)2.1.6零序导纳法 (6)2.2小电流接地故障暂态算法 (7)2.2.1暂态零序能量法 (7)2.2.2暂态零序相位法 (7)2.3基于现代信号处理技术地故障选线算法 (7)3 多判据信息融合选线方法 (9)3.1引言 (9)3.2选线原理选择 (9)3.2.1中性点不接地方式下选线原理选择 (9)3.2.2 谐振接地方式下选线原理选择 (9)3.3综合选线方案 (10)3.4模糊选线 (10)4 小电流系统选线问题 (11)4.1检测信号原因分析 (11)4.2误判原因分析 (11)4.3本章小结 (12)5结论与展望 (15)致谢 (17)参考文献 (19)声明1绪论1.1课题研究背景与意义电力系统常用地系统接地方式有四种:中性点直接接地,中性点经电阻接地,中性点不接地和中性点经消弧线圈接地•而上述地四种方法可归结为三类接地系统:中性点直接接地或经一低阻抗接地地系统,这种系统称为有效接地系统;不接地或经高阻抗接地地系统,这种系统称为非有效接地系统;经消弧线圈接地地系统,称为消弧线圈接地系统也称谐振接地系统•在我国城乡3〜66kV配电网络中,大多数是中性点非直接接地系统.此类系统零序阻抗很大,通常为正序阻抗地4〜5倍,因此发生单相接地短路时,流过接地点地故障电流较小,所以称其为小电流接地系统•小电流接地系统包括中性点不接地系统(NUS)、中性点经消弧线圈接地系统(NES,也称为谐振接地系统)及中性点经高阻接地系统(NRS)[1].在中性点直接接地系统中,一旦某条出线发生单相接地短路故障,就会产生很大地单相接地故障电流,从而启动保护装置动作跳闸•由于配电线路绝大部分故障为单相接地故障,并且很多都是瞬时性地,而小电流接地系统发生单相接地故障时,不构成短路回路,只是经线路对地电容形成小电流回路,接地故障电流比负荷电流小得多,特别是中性点经消弧线圈接地系统接地电流更小,并且由于三相线电压仍然保持对称关系,不影响对负荷连续供电,因此定可以继续运行1〜2小时,而不必立即跳闸,所以小电流接地系统提高了运行地可靠性[2].尤其是在瞬时故障条件下,短路点可以自行灭弧并恢复绝缘,不需要运行人员采取什么措施,这对于减少用户短时停电次数具有积极意义.但随之而来地问题是,如果故障是永久性地,系统仅仅允许在故障情况下继续运行1〜2个小时,非故障相对地电压升高了厂3倍,增加了对线路绝缘性能地要求,容易发生非故障相对地闪络,造成两相接地短路,其危害较大,可能引发电缆爆炸、电压互感器和母线烧毁、电厂机组停运等事故.此时运行人员必须尽快查明短路线路和短路点,以便采取相应对策解除故障,恢复系统正常运行.因此,这就提出了小电流接地系统地单相接地故障选线问题.在发生单相接地故障后,能够迅速确定接地故障位置对配电网地安全运行意义重大.而在小电流接地系统单相故障选线中,过小地零序电流恰恰成了一个非常不利地因素.人们针对这个问题做了大量地研究,基于不同地原理,提出了许多解决方案,有地已经开发出选线装置并在实际工作中取得了一定地应用.但是从现场使用情况来看,这些方法地选线效果并不十分理想,普遍存在着误选、漏选地情况.其主要原因在于:(1)对金属性接地选线正确率很高,但对非金属性接地选线正确率非常低,误判、漏判几率非常大,实际中不得已还得采用逐线拉闸地方式.出现这种情况地主要原因是小电流接地系统发生单相接地故障时接地电流很小,各种电磁干扰很容易把它淹没,特别由于电流互感器三相不可能完全一致,二次侧产生不平衡电流,很难与单相接地故障产生地零序电流区分开;直接使用零序电流互感器是可以解决这一问题地,对于电缆线路直接在出线安装零序电流互感器尚可行,而对于架空线路,在每条出线上安装电磁式零序电流互感器是不现实地.另外,网络结构地多变性及接地点、接地电阻、接地性质地多变性进一步增加了选线地难度.(2)当前地各种选线方法都是通过检测零序稳态量实现地,但零序稳态量并不是唯一故障信息,实际上小电流系统单相接地稳态量一般都很小,不易测得,而故障暂态阶段零序量相对较大,更容易测量,应充分利用.(3)尽管使用微机选线装置避免了繁琐地倒闸操作,提高了可靠性,但人工查找故障点仍是一项耗时耗力地工作.若能在正确选线地基础上进一步较准确地给出故障位置将是更理想地.(4)零序电流地获取困难.零序电流需要由星接三相CT 地中性点取得,对于只有两相CT 地系统,装置地应用受到限制.(5)缺乏选线方法地综合判据和有效性判定.有鉴于此,我们认为仍然有必要对中性点非直接接地系统单相接地故障选线问题进行进一步地分析研究,以期找出更有效地解决方案,这正是本论文选题地出发点.1.2课题研究现状小电流接地系统单相接地故障后地信号中含有各种各样地故障信息,如稳态基波分量,高频暂态分量,现在地各种算法就是利用了各种故障信息构成地故障判据.然而对不同故障条件下地故障信息分析表明,随着故障条件地不同,故障信息也会有变化,有些算法可能会失效,所以根据不同算法做出地判断结果准确度也往往不同.理论和实践都表明,没有一种选线方法能够保证对所有故障类型都有效,每种选线判据都有一定地适用范围,也都有各自地局限性,需要满足一定地适用条件.所以,仅靠一种判据进行选线是不充分地.迄今为止还不存在万能型、无条件选线判据,因为如果存在,选线问题就已经解决了.在这种现实状况下,一种可行地办法是使用多重选线判据来构成综合判据,利用各种判据选线性能上地互补性扩大正确选线地故障范围,提高选线结果地可靠性.因为每一种选线判据地适用条件是不同地,针对某个故障样本,一种判据地适用条件可能不满足,但另一种判据地适用条件可能能够满足,几种判据覆盖地总地有效故障区域必然大于单个判据地有效故障区域.而信息融合作为一门研究信息综合分析处理技术地新兴边缘学科,强调在自动控制领域中利用多源信息进行综合分析推理以提高控制地精度和鲁棒性.因此能满足我们地要求.近年来,用于信息融合地计算智能方法主要包括:模糊理论、神经网络、粗糙集理论等.其中模糊理论是用数学方法研究和处理具有“模糊”现象地一门科学.这里所谓地模糊性主要是指有关事物差异地中间过度地不分明性,这种属性也反映在小电流故障选线中.例如“某一故障特征地明显程度”、“某一方法地有效性”等等均没有精确地度量,存在一定地模糊性.模糊理论能通过建立相应地隶属函数有效地处理这种模糊性,将不分明性转换为确切地数值描述.所以,本文对现有地各种小电流系统单相接地选线方法进行简要地分析,并在第三章对小波法进行详细说明,并进行算例仿真.通过运用小波法很大程度上能够达到准确选线地目地,但还是存在死区.因此,将多种选线方法或判据,考虑应用模糊理论解决算法有效性并进行多判据融合,这也是小电流接地系统故障选线发展地一个方向.1.3论文地主要内容论文地主要工作内容如下:(1) 文章主要进行了针对小电流系统单相接地选线方法地分析,(2)研究了小电流接地故障暂态算法和稳妥算法.(3)重点分析了多判据信息融合选线方法.(4)最后进行了小电流系统选线方法问题地分析.2小电流接地系统单相接地选线方法分析与探讨2.1小电流接地故障稳态算法在电力系统发展地初期,考虑到绝缘方面地因素,电力系统中性点直接接地(大电流接地系统),相应地继电保护装置一般根据稳态地电流来整定.随着电力系统规模地增大和用户对供电要求地提高,我国地配电网开始采用小电流接地系统,针对单相接地故障,人们也习惯从稳态量方面去考虑并根据这些稳态量,特别是根据零序分量相关特性提出了一系列地算法并开发出了相应地装置.2.1.1零序电流幅值比较法零序电流幅值比较法简称幅值法,它利用故障线路零序电流幅值比非故障线路大地特点选择故障线路.以前地做法是使用电流继电器,电流继电器在零序电流超过整定值时动作,指示故障线路,继电器地整定值要躲过本线路可能出现地最大对地电容电流;现在使用比较多地是群体比幅法,应用微机技术采集并比较接地母线上所有出线零序电流,将幅值最大地线路选为故障线路.由于不需设定门槛值,群体比幅法提高了检测可靠性和灵敏度,但在母线故障时会出现误判断.幅值法地致命问题是不适用于谐振接地电网.由于该电网中消弧线圈补偿电流地存在,往往使故障线路电流幅值小于非故障线路;另外一个影响可靠性地因素是故障点电弧不稳定现象,小电流接地故障往往伴随有间歇性拉弧现象,由于没有一个稳定地接地电流,因此可能造成选线失败.一些装置在实验室模拟实验,甚至在现场进行人工接地实验时选线结果很准确,但实际应用效果却并不好,这是因为模拟实验时线路导体与地之间是金属性接触,与实际运行中地绝缘击穿现象并不完全相同.2.1.2零序电流方向法零序电流方向法简称方向法或相位法,它利用故障线路零序电流与非故障线路方向相反地特点选择故障线路.一种实现方法是检测零序功率方向,如果某线路地零序无功功率方向为正,即零序电压超前零序电流90°,则说明零序电容电流地方向是由线路流向母线,该线路被选为故障线路;另一种方法是群体比相法[3] ,选择3 个以上幅值最大地线路零序电流,比较它们之间地相位,相位与其他线路相反地线路被选为故障线路.与幅值法相比,方向法有较高地检测灵敏度,但仍然存在不适用于谐振接地电网地弱点.因为在过补偿或完全补偿状态下,故障线路零序电流地方向与非故障线路相同;对间歇性接地故障来说,零序电流波形畸变严重,难以计算其相位,方向法比幅值法更容易出现误判断.2.1.3谐波法由于故障点、消弧线圈及变压器等电气设备地非线性影响,故障电流中存在着谐波信号,其中以5 次谐波分量为主,并且消弧线圈对5 次谐波地补偿作用仅相当于工频时地1 /25,可以忽略其影响.因此,故障线路地5 次谐波零序电流地幅值比非故障线路地都大且方向相反,据此可以选择故障线路,称为5 次谐波法[4]. 为了进一步提高灵敏度,可将各线路地3、5、7 次等谐波分量地平方求和后进行幅值比较,幅值最大地线路选为故障线路.谐波法地优点是可以克服消弧线圈补偿地影响,但实际应用效果并不理想.主要原因是故障电流中地5 次谐波含量较小(小于10% ),检测灵敏度低;多次谐波平方和法虽然能在一定程度上克服单次谐波信号小地缺点,但并不能从根本上解决问题.2.1.4零序电流有功分量法零序电流有功分量法[5, 6]是根据线路存在对地电导以及消弧线圈存在电阻损耗,故障电流中含有有功分量来选择故障线路.非故障线路和消弧线圈地有功电流方向相同且都经过故障点返回,因此,故障线路有功分量比非故障线路大且方向相反.根据这一特点,可选出故障线路.在设计具体地选线装置时,可利用零序电压与零序电流计算并比较各线路零序有功功率地大小与方向来确定故障线路.有功分量法地优点是不受消弧线圈地影响,但由于故障电流中有功分量非常小并且受线路三相参数不平衡地影响,检测灵敏度低,可靠性得不到保障.为了提高灵敏度,有地装置采用瞬时在消弧线圈上并联接地电阻地做法加大故障电流中地有功分量.这样做带来地问题是使接地电流增大,加大对故障点绝缘地破坏,很可能导致事故扩大.而且对电缆线路来说,这一问题更为突出.2.1.5负序电流法因为小电流接地故障地负序电流具有与零序电流相同地分布特征,所以负序电流法[ 7 ]也可以通过比较各线路负序电流地大小与方向选择故障线路.由于负序电源阻抗比较小,故障线路负序电流绝大部分流入了电源回路,使得非故障线路地负序电流比较小,有利于接地选线.但正常运行时线路中也会存在较大地负序电流,并且负序电流地获取远不如零序电流来得简单、准确,所以负序电流法地实际应用效果并不会比零序电流法好.2.1.6零序导纳法小电流接地系统地零序网络可以等效为一空载均匀传输线,一般可以忽略线路地阻抗,零序电流主要为对地电容电流和电导泄露电流.零序导纳法[8 ,9]通过在馈线端口测量零序电流与电压来获得故障时各条线路地零序导纳,根据故障相线路地零序导纳分布在第2、第3 象限和正常相地零序导纳分布在第一象限这一特点来选择故障线路.该算法具有较好地准确性和适应性,但是对于间歇瞬时性接地故障几乎失效.2.2小电流接地故障暂态算法小电流接地系统中稳态电流幅值小,易受到接地电阻、电弧和电流互感器不平衡电流地影响,其灵敏度低,所以选线地效果并不好.然而小电流接地故障暂态电流幅值是稳态对地电容电流地几倍到十几倍,数值在数十安培到数百安培之间,并且不受消弧线圈影响.因此,利用暂态信号进行接地选线可以克服稳态选线法存在灵敏度低以及受消弧线圈影响地缺点.暂态保护技术地实施关键是接地电容电流地暂态特征分量地提取和暂态保护判据地建立,而暂态量地成分和大小都受到系统地运行方式、故障类型及故障时刻等多种因素地影响[10]. 由于暂态过程短,且受线路结构、参数及故障条件地影响,暂态量算法在实用中还有待实践检验.20 世纪70 年代以来,微机继电保护技术在电力系统中地应用越来越广泛.借助现代微电子技术,可以很方便地实现接地故障暂态信号地高速采集、记录及分析,利用暂态信号地接地选线技术已取得了重大进展.下面将介绍几种比较新地利用暂态信号地选线方法.2.2.1暂态零序能量法暂态零序能量法[11] 对故障后各线路零模瞬时功率进行积分,得到零模能量函数故障线路地能量函数幅值最大,极性为负,与非故障线路地相反,据此可选择接地线路.暂态能量法实质上是零模有功功率法在暂态信号上地应用.由于暂态电流中有功分量所占地比例比较小,因此,暂态能量法对暂态信号地利用不充分,检测灵敏度低.2.2.2暂态零序相位法暂态零序相位法就是根据故障时,故障相地暂态零序电流与非故障相地电流相位相反来判断故障线路.文献[12]提出地首半波法实际就是利用接地故障基波暂态电流地相位信息,该算法对于电弧性接地和接地时地相位信息非常敏感,在实际应用中抗干扰能力不强•文献[12〜14]通过分析暂态谐波在一定频段既选频带(SFB)内地相频特性:故障相暂态零序电流地相位与非故障地相位相反,利用小波分析这部分谐波地相位关系,通过各个谐波地相频特性来判断故障线路.该算法通过不同频段地相位信息采用计数累加地方式判断故障线路,理论上很完美,但抗干扰能力不强是此类方法地本质不足,特别是对于瞬时性接地故障尤其容易引起误判.2.3基于现代信号处理技术地故障选线算法小电流接地故障选线是一种利用弱信号做出辨识地技术.仅利用以往电流幅值大小与相位相反等常规方法难以取得令人满意地结果,所以研究者开始把现代信号处理技术与人工智能应用于这一难题地分析.像小波变换、神经网络及模糊理论等理论用来对故障信号进行分析与处理.3多判据信息融合选线方法3.1引言各种选线原理针对地故障特征量各不相同,因此在实际选线中可能会由于某些故障特征量地信号微弱或差异不显著而造成某些选线原理不能得出正确结果.因此为了最大限度地提高选线准确率,应该在保证满足选线时限要求地情况下,尽量多地选用有互补性地选线原理来综合选线•下面分别为NUS、NES和NRS选出三种使用效果较好且彼此间互补性较好地选线原理.3.2选线原理选择3.2.1中性点不接地方式下选线原理选择对于NUS,选用零序无功功率法、零序电流比幅法、零序电流比相法这三种选线原理.(1)零序无功功率法:由以上分析可知,该选线原理对于NUS 选线准确率较高,因此选择作为第一种选线原理;(2)零序电流基波比幅法:由于零序无功功率法只是抽取了各条线路零序电流中地无功部分进行比较,在某些情况下可能会受到相位测量地影响.而零序电流基波比幅法则会充分利用“故障时故障线路零序电流等于其它所有线路零序电流地向量和"这一原理,而且其中地相位判断只要能显示为容性或者感性即可,误差容忍度很大.因此选择零序电流比幅法作为第二种选线原理,与零序无功功率法配合可以实现对零序电流幅值信息地充分利用;(3)零序电流比相法:前面两种选线原理在判断时都是以零序电流量地幅值为侧重点,兼顾了其相位反映出来地容性或者感性地性质,但均没有充分利用零序电流地相位信息,这样有可能会同时出现误判.例如,在同一母线地各条出线长度相差比较悬殊地情况下,短线路上发生单相接地故障时,长线路上地零序电流相对故障线路来说零序电流也比较大,在实际测量中其有效值甚至可能大于故障线路地值,此时仅仅通过简单判断各线路零序电流容性或者感性地性质,就有可能出现误判了.因此选择零序电流比相法作为第三种选线原理,与前两种方法配合可以实现对零序电流幅值和相位信息地充分利用.3.2.2谐振接地方式下选线原理选择对于NES,选用突变量检测法、零序有功功率法、零序导纳法这三种选线原理•(1)突变量检测法:该方法去噪与选线相结合,抗干扰强,计算精度受采样频率影响较小,计算量小,精度高,因此选择作为第一种选线原理;(2)零序有功功率法:由于NES 中消弧线圈自身电阻及串并联电阻地影响,使得零序有功功率法具有较高地灵敏度,因此选择作为第二种选线原理;(3)零序导纳法:该方法利用中性点不接地系统或中性点谐振接地系统发生单相接地时,测得地故障线路零序导纳大小和相位发生变化地原理进行故障选线,根据各线路实际零序导纳设定整定值,选线更加灵敏和可靠,作为第三种选线原理.3.3综合选线方案回顾小电流接地系统单相接地故障自动选线技术地发展历程,自动选线技术已经经历了三个阶段.第一个阶段是孤立选线方式阶段,典型方法是零序电流过流保护和零序无功方向保护.孤立选线方式地特点是,当发生单相接地时,各条线路只依据本线路地故障信号独立判断本线路是否发生故障,线路之间没有信号联络.孤立选线方式配置简单,常规继电器即可实现,不需要专门地选线装置.但孤立选线方式对故障信息地利用率太低,无法适应复杂地小电流单相接地故障.第二个阶段是群体选线方式阶段,典型方法是群体比幅比相法.群体选线方式实现了被识别对象中多源信息地沟通.选线装置综合利用电网中各线路地测量数据做出选线识别,使选线性能大幅度提高.但由于现有地群体选线方法利用地故障信息形式单一,仍未能很好地解决选线问题.从信息融合地观点看,群体选线方式可以理解为具备了低级地融合含义.群体选线方式地信号处理与选线识别过程.群体选线方式可以认为是一种特征级地融合.在这种选线方式中,整个电网各条线路地测量数据汇集在一起,共同参与了选线,使得选线决策能够从被识别对象全局状况出发,而不是像孤立选线那样,仅根据一个测点地数据做出判断.从这个意义上说,群体选线方式具有优良地性质.第三阶段是将多种选线方法简单融合,采用“举手表决"机制.继承和发扬了上述选线方式地优点,研究如何进行多判据地信息智能融合.多判据智能融合希望每个判据能够输出表征一条线路表现出故障特征程度地数值属性描述,融合层需要对各个判据地数值属性进行智能融合,这也需要对每种方法地有效性做出一个数值描述,最后得出一个综合选线结果.3.4模糊选线模糊选线是运用模糊理论实现多判据选线信息融合,根据判据规则建立各选线方法地故障测度隶属函数(表征一条线路表现出故障特征程度地数值属性描述)和各选线方法地权系数隶属函数(表征一种方法地可信度).多种选线方法可能有多种地选线结果,因为它们选线地依据是不同地故障特征,故障特征在不同地故障条件下地表现程度是不一样地.显然某一选线方法所依据地特征相对明显时,我们应给予这种判据更多地重视.这样,方法融合时地权系数就不能设为定值,而应根据实际情况而变化.最后对各个判据地数值属性进行融合,得出一个综合选线结果。
《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。
变电站小电流接地选线改造方案
变电站小电流接地选线改造方案一、背景随着电力负荷的快速增长,变电站接地系统的安全性和稳定性变得尤为重要。
现有的变电站小电流接地选线存在一些问题,如接地电流过大、系统不稳定等。
因此,需要对变电站小电流接地选线进行改造,以提高系统的安全性和稳定性。
二、分析1.接地电流过大:现有的接地选线导致接地电阻过大,导致接地电流过大,增加了系统操作和运行的风险。
2.系统不稳定:由于接地电流过大,系统容易出现接地电位上升,导致设备故障或甚至设备损坏。
三、目标1.降低接地电流:通过改造接地选线,降低接地电阻,减少接地电流。
2.提高系统稳定性:通过改造接地选线,减少接地电位上升,提高系统的稳定性和运行效率。
四、改造方案1.选择合适的导体材料:选用低电阻的铜材质导体,降低接地电阻。
2.采用合理的布线方式:通过合理的布线方式,减少接地导线的长度,降低接地电位上升。
3.增加接地极数量:增加接地极的数量,将接地电流分散到多个接地极上,减少接地电阻。
4.优化接地系统布置:按照接地电流大小和系统负荷分布,合理布置接地系统,在减少接地电阻的同时,保证系统的可靠性和稳定性。
5.增加接地电流监测设备:安装接地电流监测装置,实时监测接地电流的变化情况,及时进行调整和维护。
五、实施步骤1.综合考虑系统的情况和改造方案,确定改造的优先级和难度。
2.进行现场勘察和测量,准确获取系统的参数和实际情况。
3.根据测量结果,制定详细的改造方案和施工计划。
4.按照改造方案和施工计划,进行接地选线改造工程。
5.进行改造后的系统测试和调试,确保改造的效果符合设计要求。
6.监测和维护:定期监测接地系统的运行情况和接地电流的变化,及时进行维护和调整。
六、预期效果1.接地电流明显降低,减小了系统的运行风险。
2.接地电位上升得到控制,提高了系统的稳定性和可靠性。
3.接地系统运行正常,减少了设备故障和损坏的可能性。
七、总结通过对变电站小电流接地选线的改造,可以有效地降低接地电流,提高系统的稳定性和可靠性。
变电站小电流接地选线改造方案
变电站小电流接地选线改造方案青海XX公司0KV氯碱变电站加小电流接地选线装置方案动力车间二0四年五月十五日0KV氯碱变电站增加小电流接地选线装置方案一、安装小电流接地选线装置的必要性对于生产企业,供电的连续性、可靠性、安全性是非常重要的,如果发生停电故障,会对企业的正常生产造成不可估计的损失。
在该变电站的正常运行中单相接地故障是最频繁也是发生最多的故障,按照电力规程单相接地故障可以带故障运行2个小时,但是单相接地故障将引起正常相电压升高,有可能导致绝缘击穿造成故障扩大,甚至发展成为相间短路,对系统运行的安全性造成更大的危害,因此必须迅速查出故障线路并加以排除,而我公司0KV氯碱变电站0KV及35KV回路出线多,原设计中未设计并安装小电流接地选线装置,当故障发生时,操作及检修人员不能及时发现哪一条回路出现单相接地故障,更无法进一步并将故障切除;给操作人员带来一定的盲目性,结合0KV氯碱变电站运行四年来出现的故障和危害,此次改造增加小电流接地选线装置是十分必要的。
二、实施方案0KV氯碱变电站0KV电动机出线、变配电出线、站用变出线共58回,35KV系统进线2回出线3回。
因此0KV系统选用YN-NSL小电流选线装置_36回带远动和跳闸功能,装置出线数最小为362套(2回)并组屏一面,35KV系统选用YN-NSL小电流选线装置套(_2回带远动和跳闸功能,装置出线数最小为2回)并组屏一面。
两面屏体安装于0KV氯碱变电站继电保护室内预留位置。
2.小电流接地选线装置设置独立后台系统,对0KV及35KV系统出线进行画面组态,小电流选线装置自身发远动无源干接点故障告警信号至继保室测控屏(利用继保室内测控屏备用节点,测控屏的选定根据现场实际装置备用数定)。
装置自身可根据设置发跳闸信号至出线断路器跳闸线圈。
控制电缆采用ZR-NHFYJV-0.-4_2.5,共000米,零序电流线采用ZR-NHFYJV-0.-4_2.5共2000米。
浅析小电流接地系统单相接地选线方案
浅析小电流接地系统单相接地选线方案摘要:小电流接地系统是配电网普遍的接线方式,由于中低压配电网的中性点不直接接地和受馈线分布电容的影响,在任一馈线发生单相接地故障后,在其他馈线上会产生潜供电流,这给故障选线和配网保护造成很大困难,文章对小电流故障选线算法进行了一个归纳和综述,并分析了现有小电流接地系统发生单相接地故障选线方法的优缺点。
关键词:电力系统;小电流;接地;选线前言小电流接地系统发生单相接地故障时其线电压仍对称,不影响对用户供电,故不必立即分断故障线路,提高了供电可靠性,所以,在我国中压配电网一般都采用小电流接地方式。
但小电流接地系统单相接地故障时电流小,故障选线困难,通过详细分析现有单相接地故障选线方法的优缺点,可得出一些基于故障产生的稳态信号选线方法受故障电流微弱、电弧不稳定等影响,实际使用效果并不理想;一些基于故障暂态信号的选线方法,易受电流互感器采样精度、不平衡电流以及电网运行方式影响大。
总结了当前选线方法和进一步研究的方向。
1各种选线方法优缺点分析1.1基于稳态分量的选线方法1.1.1基波零序电流比幅法零序电流比幅法利用的是流过故障元件的零序电流在数值上等于所有非故障元件的对地电容电流之和,即故障线路上的零序电流最大,所以只要通过比较零序电流幅值大小就可以找出故障线路。
但这种方法受CT不平衡、线路长度按、出线多少、系统运行方式及过渡电阻大小的影响,不适用于经消弧线圈接地的系统。
1.1.2基波零序电流相对相位法零序电流相对相位法利用故障线路零序电流与非故障线路零序电流流动方向相反的特点,找出故障线路。
但是,此法在故障点离互感器较远,零序电压较小且线路较短,电流较小时,相位判断困难,且受CT不平衡电流、过渡电阻大小、继电器工作电压死区及系统运行方式的影响,易误判,并对中性点经消弧线圈接地系统失效。
1.1.3群体比幅比相法其基本原理是:先进行故障线路零序电流幅值比较,排队后去掉了幅值小的电流。
小电流接地选线试验方案
小电流接地选线试验方案一、试验目的本文档介绍了进行小电流接地选线试验的方案,旨在通过该试验来确定电力系统中接地回路的最佳选线,以确保电力系统的安全运行。
二、试验原理小电流接地选线试验是一种常用的电力系统故障诊断方法。
其基本原理是利用小电流接地选线装置对系统进行测试,通过测量接地电流的大小和方向,并结合网络拓扑信息,分析系统中不同接地线路的性能差异,以确定最佳接地回路。
三、试验步骤及方法1.准备工作–检查试验设备的完好性,确保仪器仪表运行正常。
–根据试验需求,选择合适的电流源和选线装置。
–确定试验的测量点和测量范围。
2.试验前测量在进行小电流接地选线试验之前,需进行一些必要的测量,以获取基准值。
–测量系统中的接地电阻,并记录下来。
–对系统的电流接地点进行必要的测试,比如绝缘电阻测量等。
3.装置连接–将选线装置与待测试的电力系统进行连接。
–将电流源与系统地网进行连接。
4.启动试验–打开电流源,并设置合适的试验电流值。
–通过选线装置,将试验电流注入系统的接地回路中。
5.测量数据–利用仪器仪表,测量系统中各接地回路的接地电流大小和方向,并记录下来。
–记录测试时的环境条件,如温度、湿度等。
6.数据分析–将测得的接地电流数据与系统拓扑信息相结合,进行分析和比较。
–判断不同接地回路的性能差异,确定最佳接地线路。
7.试验总结与报告–根据试验结果,总结试验过程中的问题和经验,提出改进建议。
–撰写试验报告,包括试验目的、方法、结果和分析等内容。
四、试验注意事项•试验过程中,应严格遵守相关安全规范和操作规程。
•确保选线装置和测量仪器的准确性和稳定性。
•清理试验现场,确保安全和环境卫生。
五、结论小电流接地选线试验可以有效地评估电力系统中接地回路的性能,并根据试验结果选择最佳的接地线路。
通过合理的步骤和方法,可以提高电力系统的可靠性和安全性,减少系统故障的发生率。
以上是小电流接地选线试验方案的基本要点,希望对您的工作有所帮助。
小电流接地系统接地故障选线方法
小电流接地系统接地故障选线方法我国中低压(3~66kV)配电网多采用小电流接地,主要有中性点经消弧线圈接地、中性点不接地和中性点经高阻接地这3种接地方式。
在中性点经消弧线圈接地方式中,当配电网发生单相接地故障时线电压仍然对称,流过故障点的零序电流很小单相接地故障信号微弱,加上实际运行环境复杂,导致接地故障选线困难。
本文基于小电流接地系统接地故障选线方法展开论述。
标签:小电流接地系统;单相接地故障;接地故障选线1 小电流接地系统单相接地故障选线装置技术标准及检验规程电网安全稳定运行是保障用户持续用电、保证供电可靠性的基本条件,虽然电网由于故障停电不可避免,但在接地故障发生后,在最短时间内发现并排除故障就显得尤为关键。
在低压配电网小电流接地系统(中性点非有效接地系统)中,单相接地故障时有发生,如何及时有效地发现故障是避免事故扩大化,提高电网供电可靠性,防止短路电流带来的电力设备绝缘损坏和人员安全受到威胁的重要举措。
随着对供电可靠性要求的越来越高,小电流接地系统单相接地故障选线装置越来越受到重视。
为了加强小电流接地系统单相接地故障选线装置的技术规范,提高选线装置的运行可靠性,保证电网安全稳定运行,政府机构新出台了一系列相关标准。
在2017年5月实施的DL/T 872-2016《小电流接地系统单相接地故障选线装置技术条件》中,在功能测试上要求选线装置在系统发生单相接地时,能够准确选线并显示接地线路和母线编号。
标准中要求对选线装置进行投入前需进行试验,试验要求分别在中性点不接地、经消弧线圈接地以及中性点经高电阻接地系统中发生单相接地故障;同时对接地性质做出了要求,包括永久性接地和间歇性弧光接地。
2018年1月实施的中国电机工程学会标准T/CSEE 0055-2017《小电流接地系统单相接地故障选线装置检验规程》中,要求装置在投运前进行模拟试验,试验内容如下:(1)通过测试仪将模拟的交流电压、电流故障信号输入到装置,模拟逐条线路故障,电压信号初始相位为45°、故障线路电流相位滞后电压90°、正常线路电流相位超前电压90°,故障线路电流幅值最大(或不小于正常线路),检验装置的选线及附属功能,如不适用本方法的装置可由厂家提供测试方法;(2)通过建模仿真或现场记录的故障波形建立各种类型的测试场景,测试场景應考虑中性点接地方式、谐波含量、故障电阻、故障初相角、故障持续时间及铁磁谐振等因素,通过波形回放的方式进行测试。
小电流接地选线新方案
& =I & +I & +I & = −( I & +I & +I & )+ I & 3I 0 AL BL CL AS BS CS G
由电压三角,可以分析出,单相金属性接地时,中性点发生偏移,导致非故障相电 压升为线电压,而线电压仍然不变。这样系统就可以继续运行一段时间。图中 O’的位置 轨迹是一个与接地电阻、对地电容、消弧线圈的电感有关的圆弧。
& +I & +I & +I & +I & +I & =0 I AS BS CS AL BL CL
这样保护安装处的零序电流为
& =I & +I & +I & = −( I & +I & +I & ) 3I 0 AL BL CL AS BS CS
当线路发生 A 相金属性接地时
& =I & = −( I & +I & +I & +I & +I & ) I F AL AS BS CS BL CL
对于 5 次谐波,消弧线圈的阻抗相当大,而线路对地容抗又相当的小,因此可以不 考虑消弧线圈的电流。这样接地的判据就可以使用不接地系统的判据了,只是在这里使 用的是 5 次谐波。
4.不足之处
从现场反馈的情况,目前的小电流选线的成功率并不高。分析起来,问题在于零序 电压、电流比幅比相算法适合不接地系统,对于消弧线圈接地系统并不适合。为了在消 弧线圈接地系统中使用电压、电流比幅比相算法而引入了 5 次谐波对算法进行改进,这 在工程实践中有很多的问题存在,这些问题是难以解决的。
10千伏小电流接地选线
10kV线路接地的选线我国配电网中性点的运行方式,目前普遍采用不接地方式,这种运行方式的缺陷是:当10 kV配网系统发生线路单相接地时,形成小电流接地,使配网的未接地线路的对地电压升高,如图1,图中假设接地相为A相,此时未接地的10 kV母线B相、C相的对地电压,远远高于10 kV母线相电压的额定值。
由于非故障相电压升高,使整个配电系统承受长时间的工频过电压,对配电系统的设备及人身安全是极不利的。
为了快速切除非瞬时性单相接地故障线路,提高配电系统的可靠性,保证配电系统设备及人身安全,变电站综合自动化系统中,配备有10 kV线路接地选线系统,用于判别及切除非瞬时性单相接地故障线路。
1 接地选线原理当10kV配网系统发生单相接地故障时,故障相中负序及零电压方向与正序电压方向相反,正序、负序及电流方向相同,且零序电流方向滞后零序电压约90°o故障相中零序功率由线路流向电源侧,非故障相中零序功率由电源侧流向线路。
所以,中性点不接地配网系统中,发生单相接地故障时,系统中的电压电流有以下特定关系:·在非故障线路中3I0的大小,等于本线路的接地电容电流。
·故障线路中3I0的大小,等于所有非故障线路I0(接地电容电流)之和,接地故障处的电流大小,等于所有线路的电容电流的总和。
·非故障线路的零序电流以超前零序电压90°·故障线路的零序电流与非故障线路的零序电流相差180°根据以上对中性点不接地10kV配网系统发生单相接地故障特点的分析,可知判定接地线路的一般数学依据是:·接地线路的零序功率由线路流向母线。
·接地线路的I0幅值最大,且滞后3U0,相角约90°·如无接地线路,判断为母线接地。
2 10 kV线路接地选线的两种实现方法现有的变电站综合自动化系统中,10 kV线路接地选线功能主要有两种实现方法:一是基于综合自动化系统的分布式接地选线系统,二是基于智能化自动调谐式消弧系统的专用接地选线系统。
35kV与以下电压等级小电流接地选线装置试验报告
小电流接地选线装置试验报告一、铭牌及厂家工程单体 / 继电保护(接地选线)XXkV( 小电流接地选线 )4-1安装单元制造厂家型号制造日期装置额定参数仪表名称及编号试验人员试验日期二、外观检查检查内容装置的配置、型号、参数主要设备、辅助设备的工艺质量压板、按钮标识端子排、装置背板螺丝紧固检查结果与设计相符良好与设计相符已紧固三、屏内绝缘检测检测部位500V兆欧表检测结果交流电流回路端子对其它及地>20MΩ交流电压回路对端子对其它及地>20MΩ直流电源回路端子对其它及地>20MΩ跳合闸回路端子对其它及地>20MΩ信号输出回路端子对其它及地>20MΩ四、装置上电及逆变电源检测检测项目装置上电后应正常工作,显示正确逆变电源输出电压检查直流电源自启动性能检查检测结果正常工作、显示正确符合要求试验逆变电源由零上升至80%额定电压时逆变电源指示灯亮。
固定80%直流电源,拉合直流开关,逆变电源可靠启动五、程序版本及校验码检查检测项目程序版本校验码检测结果XXkV( 小电流接地选线)4-2六、模数变换系统校验零漂检查满足装置技术条件要求加入值I 母线出线电流回路采样值5In(A) 1.0In(A)0.2In(A)0.1In(A)XXkV线路 1 3I0XXkV线路 2 3I0XXkV线路 3 3I0XXkV线路 4 3I0XXkV线路 5 3I0XXkV线路 6 3I0XXkV线路 7 3I0⋯⋯II母线出线电流回路采样值加入值XXkV线路 11 3I0XXkV线路 12 3I0XXkV线路 13 3I0XXkV线路 14 3I0XXkV线路 15 3I0XXkV线路 16 3I0XXkV线路 17 3I0⋯⋯5In(A) 1.0In(A)0.2In(A)0.1In(A)电压回路采样值加入值70(V)60(V)30(V)5(V) I 母开口三角ULII母开口三角 UL七、输入接点检查开入量名称屏内校验时带二次回路开入量名称屏内校验时带二次回路检查检查检查检查分段 TWJ装置检修XXkV( 小电流接地选线 )4-3八、逻辑检查及定值校验( 1)支路接地选线校验试验条件:加 I 母、 II母UL和I母、 II 母某一出线零序电流,分段TWJ为 1接入条件接地支路选择选择结果跳闸灯、软报电压电流文显示I母支路 1 电流I母支路1正确正确I母支路 2 电流I母支路2正确正确I母支路 3 电流I母支路3正确正确I母支路 4 电流I母支路4正确正确I母支路 5 电流I母支路5正确正确I 母UL I母支路 6 电流I母支路6正确正确I母支路 7 电流I母支路7正确正确I母支路 8 电流I母支路8正确正确I母支路 9 电流I母支路9正确正确I母支路 10 电流I 母支路 10正确正确II母任一支路电流I母线接地正确正确II母支路 1电流II 母支路 1正确正确II母支路 2电流II 母支路 2正确正确II母支路 3电流II 母支路 3正确正确II母支路 4电流II 母支路 4正确正确II母支路 5电流II 母支路 5正确正确II 母UL II母支路 6电流II 母支路 6正确正确II母支路 7电流II 母支路 7正确正确II母支路 8电流II 母支路 8正确正确II母支路 9电流II 母支路 9正确正确II母支路 10 电流II母支路 10正确正确I母任一支路电流II母线接地正确正确XXkV( 小电流接地选线 )4-4( 2)跳闸功能校验试验条件:加 I 母、 II 母 UL和 I 母、 II 母某一出线零序电流,分段 TWJ为 1。
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最新整理小电流接地选线试验方案
一.试验目的和原理:1、检验KA20xx型小电流接地系统单相接地故障选线装置的选线效果2、 KA20xx系列选线装置实时采集系统故障信号,应用多种选线方法进行综合选线,具体包括:智能群体比幅比相法、谐波比幅比相法、小波法、首半波法、有功分量法、能量法、零序电流突变量法。
装置通过粗糙集理论确定各种选线方法的有效域,根据故障信号特征自动对每一种选线方法得出的故障选线结果进行可信度量化评估,应用证据理论将多种选线方法融合到一起,最大限度地保证各种选线方法之间实现优势互补。
为了避免故障信号受到干扰而导致误选,装置采用了连续选线方法,每隔一定时间(1秒)重新采集数据进行分析,只要故障没有消失,装置的选线计算就不停止。
特别对于10kV经消弧线圈接地系统,一般消弧线圈补偿方式处于过补偿状态,当系统发生单相接地故障时, 于基波分量的零序电流被消弧线圈补偿掉,在这种接地情况下可以通过谐波比幅比相法、小波法、首半波法、有功分量法、能量法几种方法实现正确选线.(1)其中谐波方法的基本原理是:对于中性点经消弧线圈接地系统,对谐波分量来说消弧线圈处于欠补偿状态,如果线路零序电流中含有丰富的谐波成分,则比较所有线路零序电流谐波分量的幅值与相位,故障线路零序电流幅值较大且相位应与正常线路零序电流反相,若所有线路零序电流同相,则为母线接地。
谐波选线方法采用有效的数字滤波手段,提取出能量最高的谐波频带范围,避免了提取单一谐波频率而导致的误差。
(2) 小波选线方法利用单相接地故障产生的暂态电流和谐波电流作为选线判断的依据。
于小电流接地电wang单相接地故障等值电路是一个容性通路,故障的突然作用在电路中产生的暂态电流通常很大。
特别是发生弧光接地故障或间歇性接地故障情况下,暂态电流含量更丰富,持续时间更长。
暂态电流满足在故障线路上的数值等于在非故障线路上数值之和且方向相反的关系,可以用来选线。
于电wang中的暂态信号呈随机性、局部性和非平稳性特点,因此利用暂态信息选线的主要困难是,如何准确地提取有用的暂态信号、如何合理地表示信号并构造出能适应信号特点的选线判据。
我们提出的小波选线方法很好地解决了这些问题,使暂态信号得到了充
分利用。
(3)首半波法,小电流接地电wang单相接地故障产生的暂态电流虽然很复杂,但是发生故障的最初半个周波内,一定满足故障线路零序电流与正常线路零续电流极性相反的特点,因此可以通过比较首半波的零序电流极性进行故障选线,该方法对中性点不接地和中性点经消弧线圈接地的电wang都适用。
(4)有功分量法和能量法,这两种方法的原理相同,对于中性点经消弧线圈接地系统,消弧线圈智能补偿零序电流的无功分量,不能补偿零序电流的有功分量,因此故障线路的零序电流的有功分量与正常线路极性相反,可以用这个特点进行选线。
于有功分量的含量较小,所以装置采用零序电流与零序电压的乘积,即零序能量来度量零序电流的有功分量,实际上是把有功分量进行了累加,零序能量最大的线路就是故障线路。
二.试验器材1、真空高压接触器、低压空气开关, xx丹华昊博公司提供;2、电阻(两个3kΩ、2.5kW), xx丹华昊博公司提供;3、绝缘子(金属棒)两个,xx丹华昊博公司提供;4、绝缘板(1m×1m)2块,10A电流表一块,新庄孜矿提供;5、 16 mm210KV绝缘线30m;2X2.5mm2多股铜护套线100m,以及试验使用的安全帽、绝缘手套、绝缘靴、验电棒等安全器具新庄孜矿提供;三.测试项目及过程1、金属性接地选线试验(1)将10KV 线停电,装设地线。
(2)指挥人通知各测试工作负责人办理工作票开工。
(3)指挥人通知线 #杆处工作组人员登杆并完成相应的安全措施;高压测试人员按图1进行接线,接地线路与接地极相连。
(4)高压测试人员在距接地点8m范围四周装设遮拦,并向外悬挂“止步,高压危险”标示牌。
安排专人监护,严禁任何人员进入遮拦。
(5) 线 #杆处高压测试小组负责人通知指挥人“准备完毕,可以测试”。
(6)指挥人通知变电站值班人员拆除接地线,合上开关,并安排专人监视线运行状况,发现异常立即断开开关;同时通知线 #杆处高压测试小组负责人开始测试。
(7)负责开关操作人员合上低压空气开关,使高压真空接触器B闭合,并在15秒左右时间后断开低压空气开关。
变电站工作人员记录选线结果,并检查装置的选线结果是否正确。
(8)分析数据,并将测试数据向指挥人汇报。
若有疑问,再测试一次。
2、接地点经6k电阻接地的选线试验(1)变电站操作队负责将线停电,装设地线。
(2)指挥人通知线 #杆处工
作组人员登杆并完成相应的安全措施;高压测试人员按图2进行接线(R为金属电阻,置于绝缘板上,选择接地电阻的大小和系统中消弧线圈调整的脱谐度有直接关系,因此根据现场消弧线圈实际的脱谐度来选择电阻,范围为1.5kΩ—6kΩ。
)指挥人通知继电和远动人员在主控室安装好选线装置并检查无误。