消弧线圈接地系统故障选线装置在石嘴山供电局的应用研究

论文摘要

在我国3～66kV配电网中,广泛采用小电流接地系统,而此系统发生最多的是单相接地故障,所以如何快速准确地检测出故障线路一直是电力系统继电保护的重要研究课题。本论文结合石嘴山供电局配网的实际情况,就一种基于零序基波暂态功率方向的单相接地选线方法开展了现场试验应用研究。该单相接地选线方法在理论上克服了以往单相接地选线方法不能在过补偿方式下的消弧线圈接地系统进行有效选线的缺陷,使用了一种检测单相接地故障瞬间零序电流和零序电压的瞬时相位,进而求取零序基波暂态功率方向,依据故障瞬间零序基波暂态功率方向判断出接地故障线路。该方法不受零序电流大小、线路补偿情况、谐波强弱等影响,具有现实的应用价值。论文首先回顾了国内外小电流接地系统单相接地故障选线方法发展的历史就石嘴山供电局配网的接地方式和使用的接地选线方法进行了分析,给出了目前存在且需解决的问题。随后,论文介绍了基于零序基波暂态功率方向的单相接地选线原理、结构及采用的技术方法,并进行了实验室物理模拟实验研究。为验证该单相接地选线方法的选线正确性,论文作者参加了该选线挂网试验样机的现场试验研究,其现场试验研究的内容为:(1)将大南变电站10kV 10条出线接入样机;(2)就接入大南变电站10kV的挂网试验样机,进行运行试验,录取和分析实际的单相接地故障波形。通过变电站的现场试验研究,得出了以下结论:(1)基于零序基波暂态功率方向的单相接地选线方法能正确选择接地故障线路。(2)基于零序基波暂态功率方向的单相接地选线方法能反映单相瞬时接地事件。通过本次对基于零序基波暂态功率方向的选线方法的应用研究,可为石嘴山供电局进一步应用成熟有效的接地故障选线装置准备条件。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 国内外研究进展情况
• 1.2.1 系统接地绝缘监视装置
• 1.2.2 零序电流保护
• 1.2.3 零序功率保护
• 1.2.4 小电流接地选线综合装置
• 1.3 现有故障选线方法的原理
• 1.3.1 稳态分量法
• 1.3.2 暂态分量法
• 1.3.3 谐波分量法
• 1.3.4 接地选线和消弧线圈自动补偿一体化的选线方法
• 1.3.5 S注入信号法
• 1.3.6 残流增量法
• 1.3.7 有功功率法
• 1.4 论文的研究目的和内容
• 2 石嘴山供电局配网接地方式和接地选线现状
• 2.1 配网接地方式
• 2.1.1 中性点不接地方式
• 2.1.2 中性点经消弧线圈接地方式
• 2.2 配网单相接地选线的现状分析
• 2.2.1 现有接地选线方法
• 2.2.2 接地选线方法存在的不足
• 2.3 小结
• 3 基于零序基波暂态功率方向的接地选线原理
• 3.1 零序基波暂态方向的接地选线原理
• 3.1.1 NUS单相接地故障时的零序暂态功率方向
• 3.1.2 NES单相接地故障的零序暂态功率方向
• 3.1.3 零序基波暂态方向的正弦逼近求取原理
• 3.2 零序基波暂态功率方向接地选线装置的结构
• 3.2.1 硬件结构
• 3.2.2 软件结构
• 3.3 接地选线原理的实验分析
• 3.3.1 物理模拟实验系统
• 3.3.2 故障线路波形分析
• 3.3.3 实验结论
• 4 大南变电站的现场系统及试验工作准备
• 4.1 试验的现场系统
• 4.2 大南变母线电容电流计算
• 4.3 接地选线装置接入站内原有选线系统
• 4.4 安全措施
• 4.5 技术措施
• 4.6 试验步骤
• 4.7 试验内容及试验方法
• 4.7.1 试验内容
• 4.7.2 试验方法
• 4.7.3 试验顺序及试验步骤
• 4.7.4 试验分析
• 4.8 设备运行注意事项
• 5 接地选线装置的现场试验结果及分析
• 5.1 接地选线的结果分析
• 5.2 接地选线分析结果的总结
• 5.3 小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献