中性点非直接接地系统的单相接地故障测距新算法
0　概述中性点非直接接地系统在发生单相接地故障时,流过故障点的电流是数值不大的电容电流,系统三相线电压之间的对称性不受破坏,对电网中电气设备的继续运行和对负荷的连续供电设备没有多大的影响。在小电流接地系统中发生单相接地故障时,一般允许带一点接地继续运行1～2ｈ,由运行人员查找故障线路,并采取相应的措施。然而对于架空输电线路,如果不知道故障点的精确位置,巡线工作将非常艰苦,耗费巨大的人力物力;相反,则可以加快线路恢复,提高系统运行的可靠性,减少因事故停电而造成的损失。由此可见,精确故障定位的效益显而易见且意义深远。目前,越来越多的微机保护装置投运到实际的系统中,而对10ｋＶ,35ｋＶ的馈电线路普遍采用的是基于ＲＴＵ(ＲｅｍｏｔｅＴｅｒｍｉｎａｌＵｎｉｔ远方终端单元)的馈线自动化装置,为选线和精确故障定位的实现提供了基础。现有的输电线路故障测距方法按其工作原理可分为二类:一类是用阻抗法测距,以线路的集中参数模型为基础,根据故障时测量...&
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随着内蒙古西部地区风电装机并网运行容量地不断增大,风电场事故影响电力系统安全稳定运行的矛盾突显。风电场事故多发的根源是风电场35kV集电系统电缆头单相接地绝缘击穿发展为三相短路故障,扩大到系统。风电场事故多发的主要原因是由于风电场35kV集电系统较为复杂。1座49.5MW风电场35kV集电线路全长约25~30km,35kV电缆头约76个。风电场35kV集电系统通常为中性点非直接接地系统,如果35kV系统发生单相接地故障,系统中性点位移,非故障相电压升高原相电压的倍,由于故障电流为容性,会产生间歇性电弧,产生弧光过电压,从而危及系统电气设备绝缘。因此,风电场专业技术人员首先应了解发生故障时系统电流、电压的分布情况,有助于故障分析,从而保证风电场及电力系统的安全稳定运行。1中性点非直接接地电力系统运行分析1.1正常运行正常运行时UL1=UL2=UL3=UX,其中,UX为相电压。三相电压对称,各相对地电容CL1=CL2=CL3=C。各...&
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我国电网主要采用中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经高电阻接地和中性点经小电阻接地的运行方式。这些方式的优点是单相接地电流较小,不能形成短路回路,电力系统安全运行规程规定可继续运行1~2小时,在此期间值班人员可进行处理。但是,如果单相接地故障没有及时被发现或发现后未及时处理,由于非故障相对地电压的升高,极易形成多相短路而迫使供电中断,影响正常生产。目前绝大多数电网都安装有绝缘监测装置对接地故障进行检测,并可根据接地时3只相电压表指示值的不同,判断出接地故障相。然而,实际情况并非都是如此,绝大多数单相接地故障时接地相对地电压降低但不为零,非故障相对地电压升高但小于线电压。本项目应用中性点不接地、经消弧线圈接地的电力系统单相非有效接地故障的矢量特征,采用矢量信息融合方法进行单相接地故障的诊断,并应用行波测距方法进行故障点的距离估计,为提高电力系统的单相非有效接地故障的可靠性,研制了配电系统的基于矢量信息融合与行波测距方法的单...&
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中性点非直接接地的小电流接地系统因其在单相接地故障时具有较高的可靠性而在中低压配电网中获得了较广泛的应用。小电流接地系统在单相接地故障时虽然可以允许运行一段时间,但要求迅速排除故障,这就涉及到故障定位问题。小电流接地系统在单相接地故障时,由于其接地电流小,故障特征不明显等因素,使得小电流接地系统的单相接地故障定位一直是电力系统的一大难点;对于相间故障,由于一般会出现过流现象,其故障定位相对容易一些,但仍难实现精确与自动定位。鉴于暂态行波测距原理已经在高压远距离输电线路上获得了广泛应用,本文尝试了将该方法应用到配电线路中,主要是针对辐射状的配电线路结构,并主要完成了以下几方面的内容:①对几种主要的行波测距原理作了归纳、总结,表明D型行波测距原理适合结构复杂的线路故障定位。②分析了小电流接地系统在发生故障时的暂态行波特征以及行波在配电线路中的传播特性。分析表明行波在配电线路中传播时会发生复杂的折、反射现象;单相接地故障以及各类相间故...&
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我国的中低压配电网多采用小电流接地系统，因为这种运行方式具有提高供电可靠性的优点。小电流接地系统单相接地故障占全网故障的80％以上，尽快选出故障线路，测定故障点距离，对于系统运行具有重要意义。但是综合国内外的研究现状，当小电流接地系统发生单相永久性接地故障后，故障选线和故障测距问题长久以来并没有得到很好的解决。本文首先回顾了小电流接地系统单相接地故障选线和故障测距的的发展历史以及国内外的各种原理和方案，详细分类讨论了目前现有的各种方法的理论依据和特点。分别分析了中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时的特征，重点分析了中性点经消弧线圈接地系统的暂态过程。其次，介绍了小波分析的基本原理及其在电力系统中的应用，并简要介绍了Matlab Simulink仿真平台。当小电流接地系统发生单相接地故障时，故障暂态信号中含有丰富的故障信息，而且在故障发生的初始阶段，消弧线圈对暂态电容电流的补偿作用可以忽略不计。因此，尽可能...&
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我国中低压配电网大多采用中性点非有效接地方式,俗称小电流接地系统。配电线路故障,尤其是单相接地故障的快速、准确定位,不仅对减小停电范围,缩短停电时间,提高供电可靠性具有重要意义,而且对保证整个电力系统的安全稳定和经济运行都有十分重要的作用。本文首先介绍了目前小电流接地系统单相接地故障定位方面的研究成果,分析比较了各种定位方法的优势与不足,介绍了小电流系统中,中性点不接地以及中性点经消弧线圈接地系统的工作特点,以及这两种接地方式在发生单相接地故障时的工作机理,为下文提出区段定位和故障测距方法打下基础。配电网不同于长距离输电线路,分支多,结构复杂,线路短,对测距精度要求高。鉴于此,本文的配电网故障定位方案分两步,先确定故障区段,再在区段内精确测距。在区段定位部分,本文构建了多重分支、多区段配电网系统模型,定义了配电网区段描述矩阵P,提出了基于零序电流差值的区段定位法,建立节点关联矩阵C来反映配电网拓扑结构,结合矩阵P计算区段零序电流...&
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京公网安备75号电压互感器b相接地和中性点直接接地的区别
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1. 在同步回路中在b相接地系统中，对中性点非直接接地系统，单相接地时，中性点位移，不能用相电压同步，必须用线电压同步。如同步点两侧均为b相接地，其中一相公用，同步开关档数减少(如采用综保，则接线更为简单)，同步接线简单。对中性点直接接地系统，可用辅助二次绕组的相电压同步。2.在保护回路中在b相接地系统中，①在零线上串接的隔离开关辅助触点G，如不可靠而断开时，会使10kV以上电压距离保护断线闭锁装置失去作用，这时若再发生一相或两相断线，将导致保护误动作。②因为辅助绕组的一端与b相接地点相连，由于基本二次侧绕组上有负荷电流流过，在电缆芯出上产生电压降，使正常开口三角形有电压3U0，对零序方向元件不利。若单独从接地点引接零序方向回路，则接线较为复杂。在中性点接地系统中，由于中性点无任何断开触点，可靠性高。因中性点没有电流通过，无电压降，对保护无影响。3. 在测量表计回路中在b相接地系统中，①因大多数表计均接线电压，其中b相接地公用，引线方便。②对只需接线电压的回路，可用V-V接线电压。在中性点接地系统中，表计均需三相分别接入，引线较为复杂。4.在二次接线上在b相接地系统中，①中性点需装设击穿保险器，增加了部件，正常时如击穿保险器击穿接地，将使b相绕组短路。②当A、C两相中任一相发生接地时，即构成二次绕组两相短路，两相熔断器熔断。在中性点接地系统中，无b相接地的相应问题，接线较简单。据上分析，对于中性点非直接接地系统，因一般不装设距离和零序方向保护，b相接地对保护影响极小，而对同步回路有利，故电压互感器二次侧采用b相接地方式较为理想。而对于中性点直接接地系统，保护要求严格，中性点接地有利于提高保护的可靠性，同步回路可用辅助绕组的相电压，故电压互感器二次绕组采用中性点接地方式较为优越。
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简析中性点非直接接地电网中单相接地故障的零序电压、电流及方向保护.pdf2页
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年第 期 科技一向导 ◇科技论坛◇
简析中性点非直接接地电网中单相接地故障
的零序电压、电流及方向保护
范建伟 李海滨
河南省商丘商电铝业集团有限公司 河南 商丘
【摘 要】本文根据笔者的实际工作情况,对中性点非直接接地电网中单相接地故障的零序电压、电流及方向保护进行了详细的论述。
【关键词】中性点;线路网络;零序电压
在中性点非直接接地电网中发生单相接地时.由于故障点的电流 因此线路Ⅱ始端所反应的零序电流为
很小,而且三相之间的线电压仍然保持对称.对负荷供电没有影响。在
Ⅱ:一 。 ,日Ⅱ
般情况下都允许再继续运行?因此单相接地时.一般只要求继电保护有选择地发生信息.而不必跳闸Ⅱ十
.中性点不接地电网中单相接地故障的特点. 简单网络
有效值为 ,。Ⅱ
在正常运行的情况,三相对地有相同的电容
,在相电压 作用
下。每相都有一个电容电流 流人地中,而三相电流之和等于零.
即故障线路上零序电流的大小为全系统非故障元件对地电容电
流这和,其方向由线路流向母线。发电机 :
式中 为系统的相电压,大小与电源电势大小相等。
相流人为 。, 相流出为 。 , Ⅱ , 相流出为Ⅱ ,因此发
在 相接地时 如图 所示 ,各相地的电压为
电机出现端所反应的零序电流为
。一、/丁或
即零序电流为发电机本身的电容电流.其方向邮母线流向发电
机.这个特点与非故障线路是一样的 州
综上所述,可得如下结论:
可见.故障相电压为零.非故障相对地电压升高为原来的、 一单相接地时,全系统都将出现零序电压,而短路点的零序电压
倍。因此,故障点 的零序电压为
在数值上为相电压 。‰ % 一
‰ 在非故障元件上有零序电流.其数值等于本身的对地电容电
流.电容性无功功率
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