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针对焦化企业因短路电流变大而导致传统电流互感器(Current Transformer,CT)选型困难的问题,本文提出一种能兼顾测量精度与保护可靠性的工程选型方法.根据《电流互感器和电压互感器选择及计算规程》(DL/T 866-2015),理论分析CT饱和特性影响因素,重点探讨二次负荷的调控作用;结合某焦化企业10kV系统实际参数,建立计算模型,通过校验极限电势提出CT准确限值系数选择方法.案例分析表明,在微机保护使实际二次负荷显著降低的工况下,常规10P20级CT通过精确计算完全能满足保护要求,无须盲目提高变比或准确限值系数.本文提出并验证了基于实际二次负荷进行CT极限电势校验的选型方法,为解决大短路电流系统中CT选型矛盾提供了有效且经济的工程途径.
电流互感器准确限值系数额定二次负载电动势
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1 计量装置安装不规范的常见表现形式
1.1 接线错误
在台区线损管理中,接线错误是计量装置安装中最常见且影响最严重的不规范问题,主要包括电流互感器接线错误、电压互感器接线错误及电能表接线错误3类.在电流互感器接线中,常见错误有极性接反、变流比选错、相线接错等,如某台区将一相电流互感器的一次侧进线与出线接反,导致电流信号反向输入电能表,使电能表计量数据大幅偏低;在电压互感器接线中,存在缺相接线、错相接线等问题,如某小区台区电压互感器V相未接入电路,导致电能表无法正常计量三相功率,造成电能少计;在电能表接线中,常见错误有相线与中性线接反、进出线接反、不同相线错接等,部分安装人员将电能表进线端与出线端接反,导致电能表倒转,造成计量数据失真.
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在集控站或调度自动化系统后台进行自动推拉是单相接地故障处理的第三道防线,为了利用遥测信息科学安排自动推拉顺序,分析了小电流和小电阻接地配电网在单相接地后的零序电流,提出对于小电阻接地和中性点不接地系统,可以按照单相接地后零序电流从大到小的顺序对各条线路进行排序;对于消弧线圈接地系统,则需要按拉开一条健全线路后零序电流增加量从大到小的顺序排序推拉.分析了在仅有相电流互感器的条件下,小电流接地系统在单相接地前后和错拉一条健全线路前后的相电流变化,并给出了利用相电流变化的选线与自动推拉相结合的单相接地处置流程.通过仿真分析结果验证了所建议方法的可行性和有效性.
小电流接地系统配电网单相接地无功功率选线判据自动推拉
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为解决220 kV变电站双母双分段改造中母线保护二次回路改造难点突出、风险较高的问题,以实际改造工程为研究对象,系统分析改造过程中电流互感器绕组配置、极性校验、故障录波回路调整、电压回路重构及测控联锁和闭锁逻辑更改等二次回路核心重难点.通过实施所提出的专项配合方案,成功完成母线保护装置改造与二次回路优化配置,有效规避了电流互感器开路、运行间隔误跳、电压回路短路等关键风险.研究成果可为同类220 kV变电站双母双分段改造工程中的母线保护配合工作提供可靠技术参考,保障改造后电网安全稳定运行.
双母双分段改造母线保护二次回路电流互感器极性风险点预控
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短路电流水平超标已严重制约电网的安全稳定运行.针对现有快速开关型故障限流器取能供电适应性差及体积庞大等问题,本文设计了一种基于高电位取能短路电流自驱式快速开关限流器.该装置采用将限流电抗器、快速开关与取能单元同轴布置的结构,有效缩减了体积.本研究建立了纳米晶材料的传变特性模型,据此优化了取能单元的关键参数,实现了其在100～3 500 A 一次电流下的稳定功率输出.本文构建了基于瞬时值、斜率和曲率的多判据故障识别算法,保证了短路工况下的识别准确度.研究结果为抑制短路电流提供了一种可靠的工程解决方案.
快速开关限流器短路电流自取能电流互感器
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常规相量算法在暂态干扰下极易误判电流互感器极性故障.本文打破传统稳态分析框架,直接利用长短期记忆网络解析经滑窗处理的动态测试电流序列.此模型能精准锁定极性反向引发的波形畸变与相位偏移时序特征,结合连续置信度判别机制有效提升了系统容错率.仿真测试与硬件在环实验一致表明,即便面临强背景噪声或磁路轻微饱和等恶劣电磁工况,该技术仍保持高检测精度与鲁棒性,能够通过快速在线预警支撑变电站二次回路的安全联调.
母线保护CT极性长短期记忆网络时间序列分析
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为合理选择水电站联络变压器低压侧限流电抗器电抗百分数,在保证变压器差动保护灵敏度的同时,有效降低短路电流水平,本文提出一种基于粒子群优化算法的联络变压器低压侧限流电抗器选型策略.采用惯性权重线性递减策略,动态平衡粒子群优化算法的全局探索与局部开发能力,避免早熟收敛;构建以电抗百分数为决策变量、以差动保护灵敏度为约束的优化模型,并设计融合约束条件的适应度函数,将工程约束直接嵌入粒子群的寻优过程.利用 Matlab 建立函数模型进行仿真,并与传统反推计算方法对比,结果表明本文方法具有全局寻优能力,可快速得到最优电抗百分数,且能直观对比不同电抗百分数对变压器差动保护灵敏度及短路电流大小的影响.进一步对选型后限流电抗器的动、热稳定性进行校验,评估其对变压器后备保护、低压侧开关柜开断能力及电流互感器准确级的影响,验证了新参数在工程应用中的合理性与可行性.
粒子群优化算法限流电抗器联络变压器差动保护短路电流灵敏度
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珠江三角洲水资源配置工程罗田泵站,首次投运采用 110kV 双回路永久供电方案接入 220kV 塘下站,是水利工程永久供电接入的典型案例.针对供电接入全流程中涉及的电网侧、设备侧和操作侧三大风险类别,以风险因子层次化分解与 FMEA(failure mode and effects analysis,故障模式与影响分析)量化评估为基础,系统梳理外线施工、设备交接试验、首次充送电及带负荷测试各阶段的关键风险因子,重点剖析变压器五次合闸冲击、CT(current transformer,电流互感器)极性异常、保护临时定值管理与人员调度受令资质等高危环节.在此基础上,提出启动前预控、启动中实时监控与启动后验证的三阶段分级安全控制策略,并以罗田泵站 110kV 并网启动实测数据(合闸冲击电流 687A、带负荷测试差流 4.2mA 等)验证策略有效性,为同类水利工程的永久供电接入安全管理提供参考.
永久供电接入风险辨识FMEA评估模型安全控制策略并网启动
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电流互感器(CT)是电力系统中重要的设备,其接线正确与否,对系统保护、测量、计量等设备的正常运行具有重要意义.在完成CT新安装、投运或更换CT二次电缆工作后,检测CT极性及其二次电缆回路的正确性,是继电保护作业人员必须开展的工作.当前,电力修试单位测量CT极性的方法主要有直流法和仪器法两种.
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我国中压配电网发生单相接地故障的概率高,若不及时处置,则将给配电网的安全、稳定运行带来严重隐患.本文研制了一种中压配电网分布式单相接地故障预警和保护装置.装置创新采用0.2S级非侵入式相电流互感器实施全电流采集;基于本地电压电流信息,准确提取故障分量,用于故障分析;通过联合启动算法和暂稳态联合研判策略,完成故障前的早期预警和故障后的精准研判.该装置经动态仿真系统测试验证,满足预期设计目标.
非侵入式本地信息故障预警单相接地
