基于物聯(lián)網(wǎng)的智能抗消諧電壓互感器綜合保護(hù)方法
發(fā)布時(shí)間:2021-08-02 17:14
針對(duì)中性點(diǎn)非接地系統(tǒng)的配電網(wǎng)中母線電壓互感器經(jīng)常出現(xiàn)一次繞組燒損、高壓熔斷器熔斷及3次諧波電壓含有率偏大等問(wèn)題,分析了電壓互感器頻繁損壞的機(jī)理,比較各種電壓互感器保護(hù)方法的優(yōu)缺點(diǎn),提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能抗消諧電壓互感器綜合保護(hù)方法,設(shè)計(jì)相應(yīng)的裝置,開(kāi)發(fā)相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)APP,并投入現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,該方法在系統(tǒng)和互感器異常時(shí)能正確可靠動(dòng)作保護(hù)電壓互感器,同時(shí)在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)投入真空開(kāi)關(guān)可抑制系統(tǒng)的測(cè)量開(kāi)口的電壓偏移,不影響系統(tǒng)的測(cè)量和保護(hù),提高了信號(hào)的電能質(zhì)量特性;現(xiàn)場(chǎng)獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了所提方法的可行性與正確性。
【文章來(lái)源】:電器與能效管理技術(shù). 2020,(09)
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
電壓互感器鐵磁諧振三相等效電路
單相接地系統(tǒng)等效電路如圖2所示。針對(duì)中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng),母線上Y0接線的電壓互感器一次繞組是系統(tǒng)對(duì)地唯一金屬性通道[1]。系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后瞬懸復(fù)(即為故障消失),非故障相的電壓由 3 U Ν 變?yōu)閁N,電容的電壓由圖2系統(tǒng)通過(guò)電壓互感器的高壓繞組對(duì)地進(jìn)行放電,這個(gè)放電過(guò)程常有數(shù)安以上的低頻振蕩沖擊電流,該電流已超過(guò)熔斷器限值0.5 A數(shù)倍,且持續(xù)時(shí)間足夠,可將該電壓互感器連接的熔斷器熔斷。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),故障相的電壓從相電壓變?yōu)榱?非故障相的電壓從相電壓升高到線電壓,系統(tǒng)電容存儲(chǔ)電荷需重新分配,故障持續(xù),電荷以接地點(diǎn)為通道組成大地和導(dǎo)線間流通,形成系統(tǒng)電容電流。當(dāng)系統(tǒng)接地點(diǎn)的斷開(kāi)而使故障消失時(shí),電荷釋放通道被斷開(kāi),只能通過(guò)電壓互感器的中性點(diǎn)進(jìn)行釋放,電壓互感器高壓側(cè)流過(guò)較大的暫態(tài)沖擊電流,使得互感器的鐵心嚴(yán)重飽和,形成低頻振蕩,燒斷電壓互感器連接的熔斷器,電壓互感器異常將直接威脅系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。
接地故障消失時(shí)錄波圖如圖3所示。由圖3可見(jiàn),系統(tǒng)單相接地故障恢復(fù)時(shí),電磁式電壓互感器明顯飽和,導(dǎo)致飽和后電壓互感器的二次側(cè)測(cè)量波形完全畸變。在整個(gè)絕熱過(guò)程中,流過(guò)電壓互感器一次繞組及其連接熔絲的非線性自由衰減振蕩電流。其頻率僅為幾Hz至十幾Hz(屬于低頻振蕩),初始值很大,可達(dá)數(shù)A至數(shù)十A,衰減至零很快(持續(xù)時(shí)間不超1~2 s),由于電壓互感器連接熔絲的電阻,比相同長(zhǎng)度電壓互感器繞組導(dǎo)線的電阻大數(shù)百倍以上,根據(jù)電阻的熱效應(yīng),流過(guò)相同的電流,必然先熔斷連接高壓電壓互感器的熔斷器[17]。隨著系統(tǒng)對(duì)地電容的增大,低頻振蕩對(duì)連接電壓互感器的熔斷器的威脅也隨之增大。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]針對(duì)電力系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)需求攻擊研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 呂志寧,胡子珩,寧柏鋒,何睿文,冀曉宇,王濱. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2020(01)
[2]電力物聯(lián)網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備系統(tǒng)研究[J]. 李琳,王逸兮,梁懿,吳小燕. 微型電腦應(yīng)用. 2019(12)
[3]孤島模式下的微網(wǎng)多PT鐵磁諧振的研究[J]. 齊鄭,李鴻毅. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(22)
[4]接地消弧裝置導(dǎo)致PT鐵磁諧振機(jī)理分析[J]. 楊文勇,劉麗,戴宇,李軍,王俊,古展基. 電力大數(shù)據(jù). 2019(08)
[5]配電網(wǎng)串聯(lián)補(bǔ)償線路鐵磁諧振風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J]. 李杲喆,薛瑋,周力行. 電器與能效管理技術(shù). 2019(02)
[6]基于綜合判別方法的單相接地/PT斷線故障自動(dòng)判別及報(bào)警裝置研發(fā)[J]. 孟憲影,狄藤藤,杜飛. 裝備制造技術(shù). 2018(12)
[7]新一代智能化斷路器與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合[J]. 陳培國(guó),管瑞良,陳平. 電器與能效管理技術(shù). 2018(21)
[8]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能終端設(shè)備感知技術(shù)現(xiàn)狀分析[J]. 宋艷,王笑棠,盧武,徐璟. 電器與能效管理技術(shù). 2018(21)
[9]中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)電壓互感器故障分析與治理措施研究[J]. 申文偉,何峰,鮑新,白凡,房民,朱鴻燕,孟繁國(guó),張冠軍,田燕山. 高壓電器. 2018(07)
[10]電磁式電壓互感器故障分析及綜合防護(hù)[J]. 劉志剛. 煉油與化工. 2018(02)
碩士論文
[1]10kV配電網(wǎng)中鐵磁諧振過(guò)電壓及抑制措施的研究[D]. 李蕾.山東大學(xué) 2018
[2]配電網(wǎng)鐵磁諧振分析與治理措施研究[D]. 姜偉.山東大學(xué) 2014
本文編號(hào):3317960
【文章來(lái)源】:電器與能效管理技術(shù). 2020,(09)
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
電壓互感器鐵磁諧振三相等效電路
單相接地系統(tǒng)等效電路如圖2所示。針對(duì)中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng),母線上Y0接線的電壓互感器一次繞組是系統(tǒng)對(duì)地唯一金屬性通道[1]。系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后瞬懸復(fù)(即為故障消失),非故障相的電壓由 3 U Ν 變?yōu)閁N,電容的電壓由圖2系統(tǒng)通過(guò)電壓互感器的高壓繞組對(duì)地進(jìn)行放電,這個(gè)放電過(guò)程常有數(shù)安以上的低頻振蕩沖擊電流,該電流已超過(guò)熔斷器限值0.5 A數(shù)倍,且持續(xù)時(shí)間足夠,可將該電壓互感器連接的熔斷器熔斷。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),故障相的電壓從相電壓變?yōu)榱?非故障相的電壓從相電壓升高到線電壓,系統(tǒng)電容存儲(chǔ)電荷需重新分配,故障持續(xù),電荷以接地點(diǎn)為通道組成大地和導(dǎo)線間流通,形成系統(tǒng)電容電流。當(dāng)系統(tǒng)接地點(diǎn)的斷開(kāi)而使故障消失時(shí),電荷釋放通道被斷開(kāi),只能通過(guò)電壓互感器的中性點(diǎn)進(jìn)行釋放,電壓互感器高壓側(cè)流過(guò)較大的暫態(tài)沖擊電流,使得互感器的鐵心嚴(yán)重飽和,形成低頻振蕩,燒斷電壓互感器連接的熔斷器,電壓互感器異常將直接威脅系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。
接地故障消失時(shí)錄波圖如圖3所示。由圖3可見(jiàn),系統(tǒng)單相接地故障恢復(fù)時(shí),電磁式電壓互感器明顯飽和,導(dǎo)致飽和后電壓互感器的二次側(cè)測(cè)量波形完全畸變。在整個(gè)絕熱過(guò)程中,流過(guò)電壓互感器一次繞組及其連接熔絲的非線性自由衰減振蕩電流。其頻率僅為幾Hz至十幾Hz(屬于低頻振蕩),初始值很大,可達(dá)數(shù)A至數(shù)十A,衰減至零很快(持續(xù)時(shí)間不超1~2 s),由于電壓互感器連接熔絲的電阻,比相同長(zhǎng)度電壓互感器繞組導(dǎo)線的電阻大數(shù)百倍以上,根據(jù)電阻的熱效應(yīng),流過(guò)相同的電流,必然先熔斷連接高壓電壓互感器的熔斷器[17]。隨著系統(tǒng)對(duì)地電容的增大,低頻振蕩對(duì)連接電壓互感器的熔斷器的威脅也隨之增大。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]針對(duì)電力系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)需求攻擊研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 呂志寧,胡子珩,寧柏鋒,何睿文,冀曉宇,王濱. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2020(01)
[2]電力物聯(lián)網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備系統(tǒng)研究[J]. 李琳,王逸兮,梁懿,吳小燕. 微型電腦應(yīng)用. 2019(12)
[3]孤島模式下的微網(wǎng)多PT鐵磁諧振的研究[J]. 齊鄭,李鴻毅. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(22)
[4]接地消弧裝置導(dǎo)致PT鐵磁諧振機(jī)理分析[J]. 楊文勇,劉麗,戴宇,李軍,王俊,古展基. 電力大數(shù)據(jù). 2019(08)
[5]配電網(wǎng)串聯(lián)補(bǔ)償線路鐵磁諧振風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J]. 李杲喆,薛瑋,周力行. 電器與能效管理技術(shù). 2019(02)
[6]基于綜合判別方法的單相接地/PT斷線故障自動(dòng)判別及報(bào)警裝置研發(fā)[J]. 孟憲影,狄藤藤,杜飛. 裝備制造技術(shù). 2018(12)
[7]新一代智能化斷路器與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合[J]. 陳培國(guó),管瑞良,陳平. 電器與能效管理技術(shù). 2018(21)
[8]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能終端設(shè)備感知技術(shù)現(xiàn)狀分析[J]. 宋艷,王笑棠,盧武,徐璟. 電器與能效管理技術(shù). 2018(21)
[9]中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)電壓互感器故障分析與治理措施研究[J]. 申文偉,何峰,鮑新,白凡,房民,朱鴻燕,孟繁國(guó),張冠軍,田燕山. 高壓電器. 2018(07)
[10]電磁式電壓互感器故障分析及綜合防護(hù)[J]. 劉志剛. 煉油與化工. 2018(02)
碩士論文
[1]10kV配電網(wǎng)中鐵磁諧振過(guò)電壓及抑制措施的研究[D]. 李蕾.山東大學(xué) 2018
[2]配電網(wǎng)鐵磁諧振分析與治理措施研究[D]. 姜偉.山東大學(xué) 2014
本文編號(hào):3317960
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