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主动干预型消弧装置在小电流接地系统的单相接地故障消弧、抑制过电压方面发挥着重要的作用,其简单、有效的特点使其得到广泛应用.但是在面临高阻接地时,存在识别灵敏度低的挑战.本文分析了小电流接地系统中单相经树木、草地接地、绝缘子表面闪络等高阻场景下的识别技术,并讨论了现有识别方法的实现机制以及发展现状.研究表明,装置采用"零序电压触发启动+核心技术精准识别"的逻辑,主要通过阻性电流增量法、多变量关联判断、小波变换等核心技术实现高阻接地故障的识别.在电容电流为 65 A、不对称度为 5%的电网条件下,该系统具备 1 300 Ω 的识别能力,部分先进装置可检测高达5 000 Ω的高阻故障.
主动干预型消弧装置单相高阻接地故障零序电流故障识别
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针对配电网小电流接地系统单相接地故障选线准确率低、工程实施复杂的问题,文章提出一种基于多重判据融合与突变筛选协同的分布式智能选线方法,并构建分层保护架构.多重判据融合策略综合零序电流幅相特征、谐波分量与暂态能量,突破单一判据适应性差的局限;突变筛选算法通过高速采样捕捉故障暂态突变信号,经自适应阈值筛选后触发多判据融合,提升对高阻接地、弧光接地等复杂故障的辨识能力;分布式架构通过馈线端边缘智能单元实现就地判别,依托 GOOSE 网络实现跨间隔协同,减少中央处理负担.实验表明,该方法将弧光接地故障选线准确率提升至99.1%,隔离时间缩短至285 ms,兼具算法鲁棒性与工程可行性.
暂态分量多重判据突变筛选分布式选线故障隔离
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新能源电源的故障特征受控,与传统同步机电源差异明显,现有距离保护的动作特性面临严峻挑战.因此,对新能源场景下正序电压极化的比相式距离保护的适应性进行分析.首先,在电压平面剖析金属性故障和经过渡电阻故障时,新能源等效内电势与保护安装处正序电压相位差增大导致比相式距离保护拒动、误动的理论机理.其次,结合新能源典型控制策略特征,明确了不同类型故障中新能源内电势的相量轨迹,并得到比相式距离保护的适应性结论:单相接地故障与三相故障,距离保护基本不受影响;两相接地故障和两相相间故障,新能源侧距离保护存在区内拒动和正方向误动风险;系统侧距离保护存在反方向误动风险.最后,基于PSCAD仿真平台搭建新能源送出场景,通过大量故障仿真验证了理论分析的正确性.
新能源比相式距离保护内电势估算正序电压拒动误动
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为解决传统智能电网运维中多源数据融合度低、源网荷储协同控制滞后等问题,以X 电网公司110 kV智能变电站及配网数字化改造项目为例,提出基于三维全景空间信息模型与多物理场耦合模型的数字孪生系统,实现设备状态感知与故障辅助决策.应用结果表明,数字孪生技术使案例项目资产巡检周期缩短 98.51%,单相接地故障定位效率提升 93%以上,对同类项目具有重要参考价值.
智能电网数字孪生技术智能变电站运维
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晶闸管控制移相器磁路耦合复杂,系统故障时电磁力冲击是威胁移相器绕组可靠性的关键因素.文中在移相器绕组典型外部故障时电磁暂态特性分析基础上,建立移相器绕组电磁力计算模型,研究了故障下移相器漏磁场和电磁力分布特性,分析了并联变压器档位和绕组排布顺序对电磁力分布特性的影响.结果表明:对于串联变压器,在并联变压器网侧单相接地故障下辐向和轴向电磁力最大值分别出现在绕组约1/5和1/2处,分别达到587.8 kN和994.8 kN,在外部线路单相接地故障下辐向和轴向电磁力最大值分别出现在绕组约1/2处和端部,分别达到441.5 kN和938.9 kN,电磁力在故障发生后数个周期内保持较大值,并与电流保持同步衰减;对于并联变压器,两种故障工况下电磁力分布类似,辐向和轴向电磁力最大值分别出现在绕组1/3～1/2处和绕组端部,电磁力在故障发生后集中分布在第一个周期;移相器档位变化与并联变压器绕组顺序不同均会改变漏磁场分布,进而影响电磁力,档位变化可导致电磁力最大值相差达14 kN,而优化绕组排列顺序可使电磁力合力最大值降幅接近50%.文中研究成果为移相器结构优化提供了参考,对工程应用具有重要指导意义.
晶闸管控制移相器典型故障电磁力分布有限元法
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10kV配电网是化工企业内部的主要供电网络,目前多数化工企业都采用中性点不接地的运行方式.该方式在短时不间断供电方面存在明显优势,但在电缆线路占比较高的供电系统中,该方式更容易发生单相接地故障,并引发次生故障,最终导致电缆烧毁、变压器停运、大面积停电等生产安全事故.本文以某化工企业10kV中性点不接地系统运行过程中暴露出的故障频发、保护装置灵敏度低、故障排查困难等问题为切入点,系统分析了不接地系统发生单相接地故障的危害,提出了增设接地变压器的系统改造方案.区别于现有相关研究,梳理了零序保护装置接线施工方式、接地配置形式以及回路布设方案等核心技术要点,归纳出一套逻辑清晰、实操性强的单相接地故障规范化处理方案.
化工企业配电网中性点接地电阻接地零序保护单相接地故障
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该文基于现代电网日益显著的电力电子化特征,提出一种中性点谐振接地系统单相接地故障主动区段定位技术.通过连续电磁暂态时域分析建立信号产生和提取方法;分析故障和非故障路径下游线路零序频率响应,研究故障和非故障区段首、末端零序相频特性变化规律及其电流信号表征方法,进而建立基于单端或双端信号相频特性的故障区段判定依据.该技术无需外加信号产生装置,配电终端也无需配置电压互感器,可与现有基于各种故障特征的接地故障区段定位方法形成互补,仿真和模拟实验都验证了该方法的有效性.
区段定位相频响应消弧线圈晶闸管配电网
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低压配电系统单相接地故障频发,而传统保护配置存在整定粗放、层级保护失调、系统适配性差、装置选型不规范等问题,用电安全隐患突出.分析TN(Terra-Neutral)、TT(Terre-Terre)、IT(Isolated-Terre)主流接地系统的故障电气特性,梳理现有保护配置的主要缺陷,从装置选型、参数整定、层级配合及特殊工况适配维度制定精细化优化方案.工程对比测试表明,优化方案可大幅提高故障识别精度与保护可靠性,有效解决误动、拒动难题,为低压配电保护改造与设计提供了实操技术支撑.
低压配电系统接地故障保护配置参数整定
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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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针对110kV某变电站10 kV中性点不接地系统PT熔断器频发熔断故障,结合现场勘查、录波解析与PSCAD仿真,还原单相接地激发铁磁谐振全过程.研究表明,PT铁芯饱和与系统对地电容构成谐振回路、3次零序谐波放大是故障核心诱因.对比三种主流消谐方案,验证LXQ-10型消谐器可在20 ms内抑制谐振过电压与过电流,且在复杂工况下长期运行可靠,为同类故障治理提供工程参考.
10kV配电网铁磁谐振电压互感器熔断器熔断PSCAD仿真
