高電壓接地系統(tǒng)單相接地故障選線方法研究(編輯修改稿)
2024-09-14 17:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 結(jié)合的高電壓單相接地故障綜合選線法, 特別是其中的波形識別法, 它不用復(fù)雜的計算、簡單直觀實用、耐高接地阻抗, 選線效果較好。5. 波形識別法的原理依據(jù)及可行性分析5. 1 波形識別法原理與依據(jù)理論分析高電壓接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地后, 系統(tǒng)出現(xiàn)零序通路, 從故障點加入的零序電壓將在零序網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生零序電流。在接地故障期間, 假設(shè)過渡電阻是不變的, 系統(tǒng)中將產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)的零序電流。 通過電流互感器注入脈沖信號后, 電網(wǎng)中將會出現(xiàn)電流脈沖。根據(jù)電路疊加原理, 電路中各支路的零序電流是兩個電流的疊加。電網(wǎng)正常運行時, 電壓互感器二次側(cè)電壓為UAN = UBN =U CN = 100246。 3 V ,ULN = 0V。當(dāng)A 相發(fā)生單相接地故障時, 則有UAN = OV ,UBN = U CN = 100V。ULN = 100V。此時, 系統(tǒng)將產(chǎn)生接近或高于系統(tǒng)相電壓的零序電壓, 從電壓互感器開口三角繞組測出零序電壓, 接地保護裝置根據(jù)系統(tǒng)出現(xiàn)的零序電壓ULN= 100V , 及接地相線路的特點, 自動判別接地的相別為A 相。此時, 接地相電壓互感器原邊處于被短路的狀態(tài), 因此從電壓互感器故障相二次側(cè)A、N 兩端子之間注入的信號可以在原邊感應(yīng)出較高的電壓, 影響相電壓的波形及各條線路零序電壓的波形。方法是從注入脈沖信號影響零序電流的角度來選擇故障線路的, 被注入的脈沖信號為幅值50V 到100V 之間的工頻信號, 它是通過高頻開關(guān)截取的持續(xù)寬度為3m s 到15m s 之間的一個脈沖。三相五柱式電壓互感器接線如圖1。5. 2 可行性分析(1)接地繼電保護裝置通過電壓互感器, 反映電力系統(tǒng)一次電壓的變化, 因此, 電壓互感器對短路過渡過程的影響直接關(guān)系到繼電保護的正常工作。中等電壓等級的電網(wǎng)中, 一般多采用電磁式電壓互感器。這種電壓互感器的時間常數(shù)很小, 電力系統(tǒng)短路而使一次電壓降到很小時, 在電力系統(tǒng)中儲存的能量將迅速釋放, 因而產(chǎn)生的電壓自由分量衰減很快。所以, 對電壓互感器的過渡過程無須特別注意。這樣對有電壓互感器加入的信號不會產(chǎn)生很多的延遲, 對采樣的時間比較好控制。(2)對于3～ 66KV 配電網(wǎng), 即中壓網(wǎng)的絕緣裕度較大,它允許帶故障運行2 小時, 它的最大工作電壓為線電壓, 它能夠耐受操作過電壓、雷電過電壓、諧振過電壓。電網(wǎng)設(shè)備能耐受各種試驗(試驗過電壓及試驗時間)。例如, 10kV 電網(wǎng), 設(shè)備最高電壓12kV 有效值、16kV 幅值, 標(biāo)準(zhǔn)短時間工頻耐受電壓有效值28kV、幅值40kV。 標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊耐受電壓有效值60kV、幅值84kV。工頻耐受試驗電壓的波形接近正弦波, 試驗電壓的頻率為45～ 50Hz, 加一次額定工頻耐受電壓(有一效值) , 其持續(xù)時間為1m in。本方法加入信號后, 使系統(tǒng)中出現(xiàn)的高壓幅值不會超過40kV , 持續(xù)時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1m in, 因此, 加入信號后對系統(tǒng)的安全沒有影響。對繼電保護和電能影響幾乎不用考慮。避雷器對所加脈沖的吸收也很小。綜合以上分析該方法可行。圖1 電壓互感器接線6. 系統(tǒng)仿真建模及分析 系統(tǒng)仿真建模 圖2 為10kV 電壓等級配電網(wǎng)四條出線系統(tǒng), 圖中只標(biāo)注主要電力設(shè)備元件,
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