配网选线保护与故障定位

前言

第1章谐振接地配电网单相接地故障暂态过程分析

第2章配电网故障选线

第3章配电网单相接地行波及暂态量保护

第4章直配线路故障定位

第5章多分支辐射状配网故障定位

第6章基于故障行波沿馈线突变分布特性的配电网故障定位

第7章配网短路点定位的诊信注入法

参考文献 2100433B

本书结合作者多年的研究积累，主要介绍谐振接地电网暂态分析法单相接地故障选线、配网单相接地暂态量保护原理和直配线路及多分支树型辐射网的行波及其频差法故障定位原理与方法，以及基于故障行波突变能量沿馈线分布特性及其距离标定的直配线及辐射网故障分支识别与定位新方法和诊信注入法馈线故障定位。全书结构力求简练，以阐释方法原理为主线，配有大量算例和效果图，便于读者理解、掌握其要义。

非有效接地电网选线保护技术在电力系统运行中应用效果不理想。随着配网自动化和可靠性要求的提高，选线保护问题更迫切需要解决。本书结合作者多年的研究成果，深入分析了选线保护问题和选线保护方法。全书分8章，以定量化选线判据、多种信息综合选线为主导思想，基于证据理论的多判据融合方法；对选线保护装置的功能要求和实现、接地故障信息的开发利用等问题也进行了讨论。书中提供了很多实验和实测数据算例对选线保护方法进行论证。

本书是国内第一本论述非有效接地电网选线保护技术的专著，可供电力系统和企业供电领域的科研、开发、运行等工程技术人员以及大专院校教师、研究生参考。

《配网系统员工入职培训手册 继电保护》围绕继电保护专业应掌握的知识和技能，针对电网企业新人职员工的需要，系统介绍了继电保护工作的内容、方法等。主要包括城市配网系统概述、配网系统常见继电保护原理、配网系统常见自动装置原理、二次回路识图、配网系统常见继电保护工作5章内容。

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小电流接地故障选线定位问题在现场一直没有得到彻底解决。不少情况下，仍用传统的顺序拉闸法和目测巡线法查找故障线路和故障点。经过多年的研究，已有多种不同的选线原理问世，并有多种实用化装置投入运行，取得了一定的应用效果。但是，由于各种查找单相接地故障的保护装置主要利用了较小的特征量作为判据，准确率较低。为基于单相接地故障稳态量的典型选线定位原理，利用零序电流、零序电压的幅值和相位关系构成判据，判据特征量较小。为基于单相接地故障暂态量的选线定位原理，虽然故障的暂态量比稳态量大很多倍，但有故障电气量存在时间短不易采集故障数据的缺陷。为基于外加诊断信号的选线定位原理，该类原理开辟了小电流接地故障选线定位原理的新蹊径，以“S注入法”为代表，因从母线PT 的二次侧向故障相注入特殊的交流信号，受母线 PT 容量的限制，注入的判据信号较微弱。为利用信息融合理论的综合性选线定位判据，尽管各种选线原理一定程度上能够取长补短，但每一种选线原理仍然是依据较小的判据特征量，特别是高过渡电阻故障时，判据特征量更小，不能从本质上提高选线定位的准确率。

选线注入半波直流的选线定位原理

为增大选线定位判据特征量，根据小电流接地故障中性点对地电压的变化特征，提出从系统中性点处向故障系统注入半波直流电流，由中性点对地电压为直流发生装置提供电源，直流发生装置由高压硅堆 D、限流电阻 R 和投切开关 K_d 构成，接于接地变一次侧中性点。直流发生装置仅在单相接地故障发生后短时投入，选线定位结束后即切除。

发生接地故障时，中性点对地电压不为 0，直流发生装置投入后，将会产生半波直流电流，对中性点不接地系统，该直流电流在系统中性点、接地线路接地相、接地点和大地之间形成回路；对消弧线圈接地系统，消弧线圈对地支路有半波直流电流流通。可见，只有故障馈线中变电站至接地点的线路中有直流电流流通，而非故障馈线中没有该直流电流。因此，通过对半波直流电流寻踪可实现故障选线和定位，即为注入半波直流的选线定位原理。

选线直流电流详细分析

针对小电流接地故障选线定位判据数值小导致选线准确率低和定位困难的现状，以增大判据特征量为思路，在详细分析了小电流接地故障时中性点对地电压变化规律的基础上，提出了注入半波直流的选线定位原理。对注入的直流电流进行了详细分析，对该原理的抗过渡电阻能力及其对配电网的影响进行了分析，得出如下结论：

（1）该原理能够适用于中性点不接地系统和消弧线圈接地系统。对中性点不接地系统，具有很高的抗过渡电阻能力和较高的选线定位灵敏度；对消弧线圈接地系统，抗过渡电阻能力和选线定位灵敏度降低，可通过调节直流发生装置的限流电阻提高灵敏度。

（2）注入的直流电流不影响配电网的正常运行。注入直流电流的大小以半波直流电流的检测精度为条件，即在满足半波直流电流的检测精度的前提下，可尽量减小注入直流电流的量值。

（3）现场实验和仿真数据表明该选线定位原理的有效性。基于该原理的选线定位装置已投入现场试运行，选线定位准确。