小電流接地故障暫態(tài)選線及監(jiān)測技術(普及)xue0課件

基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理

XJ－100小電流接地故障選線及監(jiān)測系統(tǒng)

人工試驗與現(xiàn)場運行結(jié)果

運行經(jīng)驗總結(jié)

配電網(wǎng)中性點接地方式主要內(nèi)容

小電流接地故障特征及選線技術科匯電氣基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理XJ－100小電流接地1配電網(wǎng)中性點接地方式

科匯電氣配電網(wǎng)中性點接地方式

科匯電氣2影響中性點接地方式選擇的因素單相接地故障是否會造成供電中斷配電網(wǎng)中性點接地方式之過電壓對絕緣的影響故障電流幅值（接地電弧會引發(fā)火災）人身安全對通信系統(tǒng)的干擾繼電保護與控制方式設備投資科匯電氣影響中性點接地方式選擇的因素單相接地故障是否會造成供電中斷配3配電網(wǎng)中性點接地方式大電流（有效）接地方式

直接接地小電阻接地電抗接地

科匯電氣小電流（非有效）接地方式

不接地消弧線圈接地（諧振接地）高阻接地

優(yōu)點：易于保護無過電壓危害缺點：不易息弧，供電可靠性低人身危害大對通信影響大優(yōu)點：供電可靠性高人身、通信危害小缺點：故障檢測困難過電壓危害配電網(wǎng)中性點接地方式之配電網(wǎng)中性點接地方式大電流（有效）接地方式科匯電氣小電流（非4國內(nèi)外配電網(wǎng)中性點接地方式配電網(wǎng)中性點接地方式發(fā)展歷程以美國、英國、日本為代表的國家以大電流接地方式為主以法國、德國、前蘇聯(lián)為代表歐洲國家以小電流接地方式為主歐洲逐步向諧振接地方式發(fā)展：法國EDF、英國北方（YORK）電力公司、意大利。國內(nèi)：面臨多樣化的趨勢，但仍以小電流接地方式為主科匯電氣配電網(wǎng)中性點接地方式之國內(nèi)外配電網(wǎng)中性點接地方式配電網(wǎng)中性點接地方式發(fā)展歷程科匯電5小電流接地故障特征

及選線技術小電流接地故障特征

及選線技術6中性點不接地系統(tǒng)故障工頻特征三相電壓的變化

三相電流的變化

零序電壓的變化小電流接地故障特征及選線技術之UB0UC0EAECEBo故障相電壓降低健全相電壓升高線電壓保持不變可近似認為不變等于故障相故障前的反相電壓

零序電流的變化故障線路零序電流是所有非故障線路電容電流之和，方向由故障點流向母線非故障相零序電流等于線路本身電容電流，方向由母線流向故障故障線路電流大于非故障線路，二者反極性IfIhU0故障線路零序電流是所有非故障線路電容電流之和，方向由故障點流向母線非故障相零序電流等于線路本身電容電流，方向由母線流向故障故障線路電流大于非故障線路，二者反極性故障線路零序電流是所有非故障線路電容電流之和，方向由故障點流向母線非故障相零序電流等于線路本身電容電流，方向由母線流向故障故障線路電流大于非故障線路，二者反極性科匯電氣中性點不接地系統(tǒng)故障工頻特征三相電壓的變化三相電流的變化7消弧線圈接地系統(tǒng)故障工頻特征三相電壓、零序電壓與不接地系統(tǒng)相同

故障點電流減小、有利息弧

故障線路零序電流幅值可能小于健全線路，且極性與健全線路相同UB0UC0EAECEBoIfIhU0

故障線路零序電流減小，極性相反

健全線路零序電流與不接地系統(tǒng)相同If科匯電氣小電流接地故障特征及選線技術之消弧線圈接地系統(tǒng)故障工頻特征三相電壓、零序電壓與不接地系統(tǒng)相8小電流接地系統(tǒng)故障暫態(tài)特征暫態(tài)零序電流幅值遠大于頻零序電流

故障線路零序電流與零序電壓初始極性相反，健全線路則相同

暫態(tài)過程不受消弧線圈影響科匯電氣小電流接地故障特征及選線技術之小電流接地系統(tǒng)故障暫態(tài)特征暫態(tài)零序電流幅值遠大于頻零序電流9小電流接地故障傳統(tǒng)選線方法工頻零序電流幅值、極性比較或無功功率方向

利用暫態(tài)信號的方法（首半波）

諧波法（5次諧波或多次諧波綜合法）有功電流或有功功率方向（能量法）

注入信號法

利用系統(tǒng)參數(shù)及其在故障前后或調(diào)協(xié)度變化前后變化的方法科匯電氣小電流接地故障特征及選線技術之小電流接地故障傳統(tǒng)選線方法工頻零序電流幅值、極性比較或無功功10小電流接地故障選線技術新進展綜合選線算法小波選線中電阻方法中性點并聯(lián)阻抗法故障相瞬時短接法基于特征分量的暫態(tài)選線方法小電流接地故障特征及選線技術之小電流接地故障選線技術新進展綜合選線算法小電流接地故障特征及11小電流接地故障檢測的難點故障產(chǎn)生的電流信號微弱，信噪比低。特別是利用諧波和有功電流等部分故障電流的方法。

故障電弧不穩(wěn)定，造成零序電壓、電流波形損壞嚴重，而已有方法大多是基于穩(wěn)態(tài)量。

工程質(zhì)量、售后服務質(zhì)量不高，運行管理模式不完善。

依賴系統(tǒng)結(jié)構、參數(shù)和其它裝置。

檢測裝置設計不合理?？茀R電氣小電流接地故障特征及選線技術之小電流接地故障檢測的難點故障產(chǎn)生的電流信號微弱，信噪比低。特12基于故障暫態(tài)特征信號的

選線新原理科匯電氣基于故障暫態(tài)特征信號的

選線新原理科匯電氣13IcIc線路電容充放電示意圖If暫態(tài)特征的傳統(tǒng)分析方法L0u0(t)R0C03Lp故障網(wǎng)絡簡化模型

兩個分析方法的結(jié)果不統(tǒng)一不能用來實現(xiàn)選線基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣IcIc線路電容充放電示意圖If暫態(tài)特征的傳統(tǒng)分析方法L0u14基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之

等效電路中用集中電容代表線路是有條件的！科匯電氣基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之等效電路中用集中電15

零序網(wǎng)絡中健全線路k（末端為開路狀態(tài)）來說，在母線處檢測的線路入端阻抗Zock的相頻特性隨頻率而變化。在信號頻率小于一臨界頻率（一般大于2000Hz）時，線路可用一電容來等效。基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣零序網(wǎng)絡中健全線路k（末端為開路狀態(tài)）來說，在母線處檢測16不接地系統(tǒng)零模網(wǎng)絡相頻特性故障線路檢測的背后阻抗是所有健全線路并聯(lián)后的總體等效阻抗。4條出線不接地系統(tǒng)零模網(wǎng)絡各出線檢測阻抗相頻特性示意圖

故障線路

健全線路3

健全線路2

健全線路1

3sw

2sw

1sw

33sw

23sw

SFBω＇零模網(wǎng)絡任一條健全線路，可以看作末端開路的單相線路?；诠收蠒簯B(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣不接地系統(tǒng)零模網(wǎng)絡相頻特性故障線路檢測的背后阻抗是所有健全線17特征頻段內(nèi)不接地系統(tǒng)零模網(wǎng)絡等效圖定義從0到ω’頻段為特征頻段（簡稱SFB）。SFB內(nèi)，故障零模網(wǎng)絡可以簡化為：

DiD1C’01母線DNC’0NUf0L0iuR0iuC0iuSFB內(nèi)故障零模網(wǎng)絡等效圖基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣特征頻段內(nèi)不接地系統(tǒng)零模網(wǎng)絡等效圖定義從0到ω’頻段為特征頻18

在SFB內(nèi)，零模電流具有如下關系規(guī)律a.故障線路幅值大于任何一條健全線路。規(guī)律b.故障線路中從線路流向母線，而健全線路中從母線流向線路。二者流向和極性相反。

在SFB外，零模電流具有如下關系規(guī)律c.由于可能出現(xiàn)健全線路之間的電流交換，故障線路和健全線路的零模電流幅值和極性（方向）沒有固定統(tǒng)一的關系。母線處檢測的無功功率在SFB內(nèi)外的分布也滿足規(guī)律a、b、c特征頻段內(nèi)不接地系統(tǒng)電氣分布特征基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣規(guī)律a.故障線路幅值大于任何一條健全線路。規(guī)律b.故障線19消弧線圈接地系統(tǒng)零模相頻特性及電氣分布則在ω’L到ω’頻帶內(nèi)，故障線路檢測的電流幅值大于任一健全線路，其流向也與健全線路相反

消弧線圈作為感性元件，將只對故障線路檢測阻抗和電流、無功功率的幅值及流向產(chǎn)生影響。設消弧線圈在頻率ωr下能夠完全補償電容電流設最大的健全線路零模電容為Cmax如果定義：基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣消弧線圈接地系統(tǒng)零模相頻特性及電氣分布則在ω’L到ω’頻帶內(nèi)204出線消弧線圈接地系統(tǒng)零模典型相頻關系示意圖

故障線路

健全線路3

健全線路2

健全線路1

3sw

2sw

1sw

33sw

23sw

'LwSFBω＇而在0到ω’L頻帶內(nèi)，故障線路容性電流幅值小于與健全線路，且流向相同，不能作為選擇故障線路的依據(jù)基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之消弧線圈接地系統(tǒng)零模相頻特性及電氣分布（2）科匯電氣4出線消弧線圈接地系統(tǒng)零模典型相頻關系示意圖故障線路健全21線模網(wǎng)絡相頻特性及暫態(tài)信號特征

故障線路

健全線路3

健全線路2

健全線路1

4出線系統(tǒng)線模典型相頻關系示意圖0

-202角頻率

相位/radR2<ZcxR2>ZcxωR末端帶有純電阻負荷的線路阻抗相頻特性示意圖基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣線模網(wǎng)絡相頻特性及暫態(tài)信號特征故障線路健全線路3健全線22仿真模型110KVRfl2=6kml3=9kml4=12kml5=15kml6=20kml1=3kmZL10kVTYY0LNRLK中性點不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)仿真模型

基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣仿真模型110KVRfl2=6kml3=9kml4=12km2340

50

60

70

80

90

100

110

120-10

0

10

Time/msZerovoltage/kV仿真結(jié)果示例40506070809010011012050050Time/msZerocurrents/A消弧線圈接地系統(tǒng)故障時零模電壓和各條出線零模電流

基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣405060708090100110120-244850525456586010010time/msZerovoltage/KV4850525456586050050time/msZerocurrents/A故障線路健全線路零模電壓和各出線零模電流的暫態(tài)放大圖基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣4850525456586010010time/msZero2550010001500200025003000350040004500500055006000024frequency/Hzmagnitude/A故障線路0健全線路各出線零模電流的幅頻特性和阻抗的相頻特性

2000200angle/D故障線路健全線路SFB50010001500200025003000350040004500500055006000frequency/Hz0基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣5001000150020002500300035004002652545658606264-50510time/msSFBofzerovoltage/KV-50050SFBofzerocurrents/A故障線路健全線路52545658606264time/ms零模電壓和各出線零模電流的特征分量

基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣52545658606264-50510time/msSFB27R很小R很大對傳統(tǒng)暫態(tài)分析方法的完善和修正基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之Lu0(t)RC03Lp修正后的故障網(wǎng)絡簡化模型正序、負序等效電感之和3倍的過渡電阻及線路電阻等之和Lu0(t)RC03Lp傳統(tǒng)故障網(wǎng)絡簡化模型Lu0(t)RC0u0(t)RC03Lp科匯電氣R很小R很大對傳統(tǒng)暫態(tài)分析方法的完善和修正基于故障暫態(tài)特征信28故障選線原理暫態(tài)零序特征電流幅值比較暫態(tài)零序特征電流極性比較暫態(tài)零序特征電流方向暫態(tài)零序特征信號無功功率方向返回基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣故障選線原理暫態(tài)零序特征電流幅值比較返回基于故障暫態(tài)特征信號29暫態(tài)信號的預處理確定SFB范圍。0～ω’還是ω’L～ω’。ω’確定為在主諧振頻率（故障后計算）基礎上加一預設閾值。根據(jù)公式。一般系統(tǒng)，最大兩條線路的零模電容之和不超過整個系統(tǒng)的89%。ω’L可選為3～4倍的工頻。構造數(shù)字濾波器，對暫態(tài)零模電壓電流信號濾波獲得SFB分量。稱特征頻段內(nèi)的暫態(tài)零模信號為特征信號?；诠收蠒簯B(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣暫態(tài)信號的預處理確定SFB范圍。0～ω’還是ω’L～ω’。ω30比較同一母線所有出線暫態(tài)零模特征電流的幅值（均方根值），幅值最大者被選定為故障線路。IhIfLIh選擇若干（>3）幅值最大線路確定參考線路和其它線路極性關系確定故障線路暫態(tài)零模特征電流極性比較選線方法暫態(tài)零模特征電流幅值比較選線方法基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣比較同一母線所有出線暫態(tài)零模特征電流的幅值（均方根值），幅值31暫態(tài)特征電流方向選線方法而對故障線路有：對于連續(xù)頻譜的暫態(tài)信號，需要重新尋找表征電流方向的參量。定義：則對健全線路有：對dt(t)在暫態(tài)時間段內(nèi)進行平均得到參量D

：基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣暫態(tài)特征電流方向選線方法而對故障線路有：對于連續(xù)頻譜的暫態(tài)信32有自具性。即不需要比較各條出線電氣量，僅根據(jù)本線路電氣量即可確定是否故障線路。上述基于暫態(tài)信號方向的檢測算法可表示為：特征分量D零模電流零模電壓求導濾波濾波∏平均d(t)分解特征分量無功分量可選暫態(tài)特征電流方向選線算法示意圖基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣有自具性。即不需要比較各條出線電氣量，僅根據(jù)本線路電氣量即可33暫態(tài)零序特征信號無功功率方向選線方法特征分量特征分量Q零模電流零模電壓Hilbert濾波濾波平均∏基于暫態(tài)特征信號無功功率方向的選線算法示意圖

基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣暫態(tài)零序特征信號無功功率方向選線方法特征分量特征分量Q零模電344種選線方法性能比較

特征電流幅值比較法特征電流極性比較法特征電流方向法無功功率方向法算法難易易易中等復雜是否有自具性否否有有能否適用兩出線系統(tǒng)否否能能能否確定母線故障否能能能受有功分量影響程度否輕微中等否受信號幅值誤差影響是否否否受信號極性誤差影響否是是是需要零模電壓信號否(1)否(2)是是(1)、(2)：參與比較的為零模特征電流?；诠收蠒簯B(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣4種選線方法性能比較

特征電流幅值比較法特征電流極性比較法特35基于暫態(tài)特征信號檢測方法可靠性分析

3RfUfC’0fL’2fL’1f在SFB一個子頻帶內(nèi)的系統(tǒng)等效圖

CfRfGf電弧故障的故障點模型

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

x10

4-4

-3-2-10

角頻率/(rad/S)lg(Uf/Upm)

故障點虛擬電源的電壓幅頻特性示意圖

基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣基于暫態(tài)特征信號檢測方法可靠性分析3RfUfC’0fL’236對故障分段技術的適用性

4種基于暫態(tài)特征信號的選線方法可應用于配網(wǎng)自動化系統(tǒng)實現(xiàn)小電流接地故障的自動分段和隔離。但可靠性和適用條件不同。

CB1RTUStFS11S12CB2S21S22FTURTUFTUFTUFTUFTU通訊網(wǎng)絡主站配網(wǎng)自動化系統(tǒng)結(jié)構圖基于故障暫態(tài)特征信號的選線新原理之科匯電氣對故障分段技術的適用性4種基于暫態(tài)特征信號的選線方法可應用37XJ－100小電流接地故障選線及監(jiān)測系統(tǒng)科匯電氣XJ－100小電流接地故障選線及監(jiān)測系統(tǒng)科匯電氣38系統(tǒng)構成系統(tǒng)構成XJ-100小電流接地故障選線裝置XJ-100小電流接地故障分析系統(tǒng)軟件XJ－100小電流接地故障選線及監(jiān)測系統(tǒng)之科匯電氣系統(tǒng)構成系統(tǒng)構成XJ－100小電流接地故障選線及監(jiān)測系統(tǒng)之科39XJ-100小電流接地故障檢測裝置完成被監(jiān)測線路的數(shù)據(jù)采集故障啟動后，故障數(shù)據(jù)和時標的打包故障數(shù)據(jù)上傳設備報警輸出故障選線結(jié)果的空接點輸出XJ－100小電流接地故障選線及監(jiān)測系統(tǒng)之科匯電氣XJ-100小電流接地故障檢測裝置完成被監(jiān)測線路的數(shù)據(jù)采集X40XJ-100小電流接地故障分析系統(tǒng)主要功能：故障數(shù)據(jù)的收集、存儲，故障波形的顯示，實時自動選線并將結(jié)果顯示、上報。充當數(shù)據(jù)服務器，供遠程讀取變電站內(nèi)的故障數(shù)據(jù)使用。主程序模塊網(wǎng)絡通訊服務端直接串口通訊服務端撥號通訊服務端遠程通訊通訊客戶端故障波形分析模塊數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析模塊XJ－100小電流接地故障選線及監(jiān)測系統(tǒng)之科匯電氣XJ-100小電流接地故障分析系統(tǒng)主要功能：故障數(shù)據(jù)的收集、41小電流接地故障暫態(tài)選線及監(jiān)測技術(普及)xue0課件42小電流接地故障暫態(tài)選線及監(jiān)測技術(普及)xue0課件43通訊方式前置采集裝置通訊

串行口遠程數(shù)據(jù)通訊

1.物理層接口支持串口、Modem和網(wǎng)卡

2.規(guī)約采用IEC60870-5-103和DNP3.03.數(shù)據(jù)傳輸前編碼壓縮

4.數(shù)據(jù)包使用CRC32校驗以保證數(shù)據(jù)正確XJ－100小電流接地故障選線及監(jiān)測系統(tǒng)之科匯電氣通訊方式前置采集裝置通訊XJ－100小電流接地故障選線及監(jiān)測44系統(tǒng)主要功能選擇故障線路選擇故障相利用瞬時性故障對線路絕緣狀態(tài)監(jiān)測提供有益信息歷史故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計XJ－100小電流接地故障選線及監(jiān)測系統(tǒng)之科匯電氣系統(tǒng)主要功能選擇故障線路XJ－100小電流接地故障選線及監(jiān)測45本系統(tǒng)采用的綜合選線方法1)

確定故障起始時刻；2)

預處理，先對同母線所有通道數(shù)字濾波，獲得暫態(tài)特征分量；3)

確定故障暫態(tài)延時長度；4)

在暫態(tài)區(qū)段內(nèi)，選出三條零序特征電流幅值最大且均超過一預設門檻的線路，再相互比較極性并確定故障線路；5)

對于不能選出三條零序特征電流幅值超過該預設門檻的線路的情況，如果有兩條或一條線路超過門檻，則采用暫態(tài)零序特征電流方向保護算法確定故障線路；6)

如果沒有任何一條線路零序特征電流幅值超過該預設門檻，則不能確定故障線路。XJ－100小電流接地故障選線及監(jiān)測系統(tǒng)之科匯電氣本系統(tǒng)采用的綜合選線方法1)

確定故障起始時刻；XJ46主要技術特點利用故障產(chǎn)生的暫態(tài)信號，檢測可靠性和靈敏度高剔除了暫態(tài)信號中不支持選線要求的分量，原理更先進不受消弧線圈影響，可適用于不接地/消弧線圈接地不受不穩(wěn)定電弧影響，弧光接地或間歇性接地時檢測更可靠不受系統(tǒng)規(guī)模和線路結(jié)構變化影響，適用配網(wǎng)自動化要求采用普通電壓電流互感器，不需要安裝專用耦合設備和其他高壓設備選線結(jié)果可以多種方式上報調(diào)度或控制中心可對瞬時性故障分析統(tǒng)計，利用其對線路絕緣狀況監(jiān)測提供有益信息不需要增加任何一次設備，安全性高記錄故障波形，便于事后分析XJ－100小電流接地故障選線及監(jiān)測系統(tǒng)之科匯電氣主要技術特點利用故障產(chǎn)生的暫態(tài)信號，檢測可靠性和靈敏度高XJ47主要技術指標選線結(jié)果正確率>95%監(jiān)視的出線數(shù)：每套系統(tǒng)可監(jiān)測4段母線共32路出線（可擴充至4段母線共64路出線）故障數(shù)據(jù)掉電不丟失系統(tǒng)可存儲最大數(shù)據(jù)容量：僅受硬盤容量限制數(shù)據(jù)上傳接口：支持串口、Modem和網(wǎng)卡數(shù)據(jù)上傳規(guī)約：支持IEC-870-5-103和DNP3.0XJ－100小電流接地故障選線及監(jiān)測系統(tǒng)之科匯電氣主要技術指標選線結(jié)果正確率>95%XJ－100小電流接地48

與小波選線技術的區(qū)別小波變換是與傅立葉變換類似的分析方法均利用暫態(tài)信號部分分量選線，原理相似小波選線技術理論基礎不完善，頻段選取依賴經(jīng)驗小波分析方法中頻段劃分固定，而特征頻段是變化的，不匹配小波選線技術，可能漏掉所需信號、而選進不需要的干擾信號，作用有限。XJ－100小電流接地故障選線及監(jiān)測系統(tǒng)之與小波選線技術的區(qū)別小波變換是與傅立葉變換類似的分析方法X49

與中電阻選線等技術的比較中電阻方法與中性點并聯(lián)阻抗法原理相似選線效果均較佳高阻接地故障檢測均較困難暫態(tài)選線無一次設備，安全性高、施工簡單XJ－100小電流接地故障選線及監(jiān)測系統(tǒng)之與中電阻選線等技術的比較中電阻方法與中性點并聯(lián)阻抗法原理相50人工試驗與現(xiàn)場運行結(jié)果科匯電氣人工試驗與現(xiàn)場運行結(jié)果科匯電氣51第一次人工接地試驗時間：2001年12月14日地點：大淮變電所、鳳山變電所過程及結(jié)果：人工試驗與現(xiàn)場運行結(jié)果之

故障地點故障類型檢測結(jié)果備注1大淮I段通淮線金屬性正確

2大淮I段通淮線高阻未啟動樹枝3大淮II段東魯線金屬性正確

4鳳山I段東街II金屬性正確

5鳳山I段東街II金屬性正確

科匯電氣第一次人工接地試驗時間：2001年12月14日人工試驗與現(xiàn)場52小電流接地故障暫態(tài)選線及監(jiān)測技術(普及)xue0課件53第二次人工接地試驗時間：2004年3月16日地點：茅山頭變電所過程及結(jié)果：在II段母線九瑞II線金屬性接地2次。發(fā)現(xiàn)I段母線和II段母線同時出現(xiàn)接地現(xiàn)象（XJ－100

、絕緣監(jiān)測）研究XJ－100記錄波形推測，I段母線西站I線與II段母線老馬渡II線聯(lián)絡開關誤合，使II段母線故障擴展到I段母線。驗證推測，完善XJ－100算法人工試驗與現(xiàn)場運行結(jié)果之科匯電氣第二次人工接地試驗時間：2004年3月16日地點：54故障線路聯(lián)絡線路故障線路聯(lián)絡線路55聯(lián)絡線路聯(lián)絡線路56小電流接地故障暫態(tài)選線及監(jiān)測技術(普及)xue0課件57第三次人工接地試驗時間：2004年10月24日地點：潮湖變電所過程及結(jié)果：人工試驗與現(xiàn)場運行結(jié)果之故障地點中性點故障故障正確備注類型次數(shù)次數(shù)潮太甲線首端不接地金屬21干擾潮太甲線首端補償金屬32間隔短潮太甲線末端補償高阻32樹枝接地潮太甲線末端不接地高阻11樹枝接地潮太甲線末端不接地金屬11

潮地已線末端不接地金屬22

潮地已線末端補償金屬22

母線補償

11開關故障總計

1512

1次失誤科匯電氣第三次人工接地試驗時間：2004年10月24日地點58小電流接地故障暫態(tài)選線及監(jiān)測技術(普及)xue0課件59通過樹枝接地形成的間歇性故障通過樹枝接地形成的間歇性故障60通過樹枝接地，零序電壓很?。?V）通過樹枝接地，零序電壓很小（8V）61第一批試運行裝置兩套基于暫態(tài)信號小電流接地故障檢測（試驗）裝置，分別安裝于福建某電業(yè)局大淮、鳳山兩座110KV變電站。人工試驗與現(xiàn)場運行結(jié)果之科匯電氣第一批試運行裝置兩套基于暫態(tài)信號小電流接地故障檢測（試驗）裝62產(chǎn)品分布：福建、山東、上海、寧夏、山西、江西、河北、黑龍江、安徽、內(nèi)蒙80%的系統(tǒng)為經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)已成功檢測永久接地故障百余次，捕捉的瞬時性接地故障兩千次永久接地故障的檢測成功率大于90％人工試驗與現(xiàn)場運行結(jié)果之科匯電氣產(chǎn)品分布：福建、山東、上海、寧夏、山西、江西、河北、黑龍江、63典型欠阻尼故障故障線路典型欠阻尼故障故障線路64典型過阻尼故障故障線路典型過阻尼故障故障線路65典型弧光接地故障故障線路典型弧光接地故障故障線路66典型間歇性故障故障線路典型間歇性故障故障線路67典型母線接地故障典型母線接地故障68典型過零故障過零故障線路典型過零故障過零故障線路69典型高阻接地故障典型高阻接地故障70典型瞬時性接地故障典型瞬時性接地故障71102030405060708090-2000200Time/mSCurrents/A故障線路健全線路-101x104Voltage/V102030405060708090Time/mS零模電壓電流信號原始波形人工試驗與現(xiàn)場運行結(jié)果之科匯電氣102030405060708090-2000200Time721618202224262830323436-2000200Time/mSCurrents/A故障線路健全線路

零模電流原始信號及其特征分量能量對比

故障線路健全線路1健全線路2暫暫態(tài)區(qū)段內(nèi)能量（J）零模電流60.53543.38713.5775零模特征電流54.34962.97643.1044特征分量所占比例89.78%87.87%86.78%各出線零模特征電流人工試驗與現(xiàn)場運行結(jié)果之科匯電氣1618202224262830323436-2000200731618202224262830323436-2000200Time/mSCurrents/Ai0(t)i0q(t)

i0p(t)i0d(t)

故障線路零模特征電流i0(t)及其無功分量i0q(t)、有功分量i0p(t)和畸變分量i0d(t)-101x104Voltages/Vu0(t)1618202224262830323436Time/mS零模特征電壓及其Hilbert變換

人工試驗與現(xiàn)場運行結(jié)果之科匯電氣1618202224262830323436-200020074-8-404x109d(t)故障線路健全線路1618202224262830323436Time/mS各出線表征特征電流流向的參量d(t)

-15-10-505x105ReactivePower/var故障線路健全線路1618202224262830323436Time/mS各出線容性瞬時無功功率

人工試驗與現(xiàn)場運行結(jié)果之科匯電氣-8-404x109d(t)故障線路健全線路161820275瞬時性與永久性故障關系統(tǒng)計23次永久接地故障中，突然性外力破壞型故障為3次。在其余20次永久接地故障中，有7次故障前存在不同程度的瞬時性故障。次序永久接地故障時間瞬時故障次數(shù)距首次故障時間105/11/0204:39748分鐘206/08/0219:55120分鐘309/03/0222:09368小時42分410/09/0211:281571小時22分512/25/0214:34470小時42分612/09/0202:031633小時34分704/23/0317:50241分人工試驗與現(xiàn)場運行結(jié)果之科匯電氣瞬時性與永久性故障關系統(tǒng)計23次永久接地故障中，突然性外力破76運行經(jīng)驗總結(jié)科匯電氣運行經(jīng)驗總結(jié)科匯電氣77工程安裝中應注意的問題

充分了解系統(tǒng)結(jié)構和參數(shù)保持零序TA極性統(tǒng)一保持零序TV與零序TA之間極性統(tǒng)一對于多電纜并聯(lián)構成的出線，保證應獲得正確的零序電流信號保證接入信號的有效性保證通訊方式的長期可靠性運行經(jīng)驗總結(jié)之科匯電氣工程安裝中應注意的問題充分了解系統(tǒng)結(jié)構和參數(shù)運行經(jīng)驗總結(jié)之78裝置運行中應注意的問題

新增線路時，應及時將信號接入裝置注意中性點接地方式變化對裝置的影響不接地方式改為消弧線圈接地方式時，某些只適應不接地系統(tǒng)的裝置應退出運行當系統(tǒng)接地方式改變時，對于能適用不同接地方式但需要人工改變運行模式的裝置，要及時更改裝置運行模式生產(chǎn)廠家應加強售后服務質(zhì)量運行經(jīng)驗總結(jié)之科匯電氣裝置運行中應注意的問題新增線路時，應及時將信號接入裝置運行79對運行管理模式的建議相當多使用單位不夠重視，對所使用的選線裝置的基本原理、適用條件不了解，出現(xiàn)問題后不關心、不解決。建議列為保護產(chǎn)品管理范疇。在眾多生產(chǎn)廠家中慎重選擇、嚴格把關。專人負責，加強工程安裝質(zhì)量和運行管理。定期檢查裝置工作狀態(tài)和性能，裝置運行不正?；蜻m用條件變化時及時進行相應處理。

運行經(jīng)驗總結(jié)之科匯電氣對運行管理模式的建議相當多使用單位不夠重視，對所使用的選線裝80諧振接地方式是發(fā)展方向小電流接地故障難，難在諧振接地系統(tǒng)。小電流接地故障選線難題可以解決信號注入法、中電阻法等技術成功率較高，主要缺點是需要一次設備，存在安全隱患?；谔卣鞣至康臅簯B(tài)選線方法，完全利用故障自身特征選線，可靠性、靈敏度高，不受消弧線圈、不穩(wěn)定電弧影響。高阻接地故障選線是普遍面臨的問題除選線原理、裝置設計外，工程、維護和運行管理質(zhì)量同樣非常關鍵主要結(jié)論科匯電氣諧振接地方式是發(fā)展方向主要結(jié)論科匯電氣81課題組發(fā)表的有關學術論文

徐丙垠,薛永端,趙健民.配電網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)遠方終端的故障檢測技術.1998年第七屆全國繼電保護學術研討會.

徐丙垠,薛永端,趙健民.配電網(wǎng)饋線自動化系統(tǒng)遠方終端的故障檢測.供用電,1999,16(