CN116073345B - 一种智能型综合接地管理*** - Google Patents

一种智能型综合接地管理*** Download PDF

Info

Publication number
CN116073345B
CN116073345B CN202310355601.3A CN202310355601A CN116073345B CN 116073345 B CN116073345 B CN 116073345B CN 202310355601 A CN202310355601 A CN 202310355601A CN 116073345 B CN116073345 B CN 116073345B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fault
wavelet
current
grounding
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310355601.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116073345A (zh
Inventor
项贤文
汪守飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Kaimin Electric Power Technology Co ltd
Original Assignee
Anhui Kaimin Electric Power Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Kaimin Electric Power Technology Co ltd filed Critical Anhui Kaimin Electric Power Technology Co ltd
Priority to CN202310355601.3A priority Critical patent/CN116073345B/zh
Publication of CN116073345A publication Critical patent/CN116073345A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116073345B publication Critical patent/CN116073345B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/025Disconnection after limiting, e.g. when limiting is not sufficient or for facilitating disconnection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/08Limitation or suppression of earth fault currents, e.g. Petersen coil
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • Y04S10/52Outage or fault management, e.g. fault detection or location

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

本发明公开了一种智能型综合接地管理***,该管理包括接地变压器、高压限流熔断器、单相真空接触器、消弧线圈、单相高压隔离开关、电压互感器、消谐器、主控制器、零序CT及管理后台模块。本发明在中性点不直接接地***发生单相接地故障时,管理***具备快速准确的选线,有效的故障处理以及全过程电压监测处理等多种功能,小波能量谱能反映故障信号在各个尺度下的能量分布情况,采用小波能量谱分析法对逆变侧故障直流电流信号进行分析,得到信号的小波能量谱,并确定引发换相失败的故障原因。

Description

一种智能型综合接地管理***
技术领域
本发明涉及电网管理领域,具体来说,涉及一种智能型综合接地管理***。
背景技术
目前,中性点不直接电力***中发生单相接地故障时,通常表现为弧光接地的形式,此时非故障相线路对地电压最高可升至3.5倍额定相电压。这种遍布整个***的过电压往往会在***绝缘薄弱处引起对地闪络。同时,接地电弧容易灼伤接地处的线路绝缘,特别是电缆线路,接地电弧容易烧穿电缆的相间绝缘而造成电缆相问短路,引发“电缆放炮”另外在弧光接地的过程中,由***电磁参数的变化而引起***发生激烈的电磁震荡。在震荡过程中,***对地电容的充放电电流会在电弧熄灭和故障消除时通过***中的电压互感器的中性点形成回路。该电流往往远大于电压互感器的额定电流,从而造成互感器的铁心饱和,一次侧电流因而急剧增大,熔断电压互感器保险丝,甚至烧毁电压互感器。
难以确定发生单相接地故障的支路。目前市场上基于小电流选线原理的单相接地故障选线装置,在***发生单相接地故障时,采集流过各支路的零序电容电流的大小和方向并经过不同的分析方法来确定发生单相接地故障的支路。由于***零序电容电流信号小,并且会受到故障点的状态位置等等多种因素的影响,检测的准确性不高,从而给用户的用电安全带来隐。而应用于中性点经消弧线圈接地的***时,原有基于功率方向选线原理的选线装置更是无法使用。
此外,在实际的管理过程中,中压输配电***的发展情况看,中性点不直接接地方式也给中压输配电***带来了相应的缺陷:
1、中性点不直接接地***容易发生高压震荡,从而引起各种过电压;
2、中性点不直接接地***中发生单相接地故障时,通常表现为弧光接地的形式,此时非故障相线路对地电压最高可升至3.5倍额定相电压。这种遍布整个***的过电压往往会在***绝缘薄弱处引起对地闪络。同时,接地电弧容易灼伤接地处的线路绝缘,特别是电缆线路,接地电弧容易烧穿电缆的相间绝缘而造成电缆相间短路,引发“电缆放炮”。另外,在弧光接地的过程中,由***电磁参数的变化而引起***发生激烈的电磁震荡。在震荡过程中,***对地电容的充放电电流会在电弧熄灭和故障消除时通过***中的电压互感器的中性点形成回路。该直流电流往往远大于电压互感器的额定电流,从而造成互感器的铁心饱和,一次侧电流因而急剧增大,熔断电压互感器保险丝,甚至烧毁电压互感器。
3、难以确定发生单相接地故障的支路。目前市场上基于小电流选线原理的单相接地故障选线装置,在***发生单相接地故障时,采集流过各支路的零序电容电流的大小和方向并经过不同的分析方法来确定发生单相接地故障的支路。由于***零序电容电流信号小,并且会受到故障点的状态、位置等等多种因素的影响,检测的准确性不高,从而给用户的用电安全带来隐患。而应用于中性点经消弧线圈接地的***时,原有基于功率方向选线原理的选线装置更是无法使用。
4、现有的故障电压监测装置对***遭受的弧光、雷电、操作等暂态过电压不能真实的进行记录、分析。
针对相关技术中的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题,本发明提出一种智能型综合接地管理***,以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此,本发明采用的具体技术方案如下:
一种智能型综合接地管理***,管理包括接地变压器、高压限流熔断器、单相真空接触器、消弧线圈、单相高压隔离开关、电压互感器、消谐器、主控制器、零序CT及管理后台模块;
所述接地变压器,用于为电力***提供中性点;
所述高压限流熔断器,用于对电力设备的过载或短路进行保护;
所述单相真空接触器,用于转移流过故障点的高频接地电容电流,消除电力***弧光接地过电压;
所述消弧线圈,用于为电力***供电提供安全保护;
所述单相高压隔离开关,用于将接地变压器的中性点与地相连;
所述电压互感器,用于改变换线路上的电压;
所述消谐器,用于消除电力***的电压互感器谐振;
所述主控制器,用于比较所有出线回路的零序CT的电流波形,并判断出故障支路、故障类型及故障时间;
所述零序CT,用于在电力***发生触电或漏电故障时,互感器二次侧输出零序电流,使所接二次线路上的设备做出保护动作;
所述管理后台模块,用于实时监测与管理主控制器的数据信息。
进一步的,所述为电力***提供中性点包括以下步骤:
将接地变压器与电力***中的主母线进行配合,并在接地变压器的中性点装设可控接地电阻;
当电力***发生接地时,两端的电压过零附近使中性点与地之间瞬间导通,并产生一通路短路电流;
短路电流会经接地的故障点入地,并通过微机控制器对各条馈线的增大的短路电流加以检测,并将电流增大的线路标记为接地线路。
进一步的,所述转移流过故障点的高频接地电容电流,消除电力***弧光接地过电压包括以下步骤:
当电力***发生单相接地故障时,主控制器完成选线后控制并启动故障相真空接触器;
真空接触器转移流过故障点的高频接地电容电流并消除弧光接地过电压;
调谐消弧线圈,并断开故障相的真空接触器。
进一步的,所述为电力***供电提供安全保护包括以下步骤:
在真空接触器打开过程中,消弧线圈接地电容电流,阻止接地电容电流流过故障点;
阻碍故障支路中电缆支路由单相接地故障升级为相间短路事故,并杜绝真空接触器打开时产生操作过电压。
进一步的,所述比较所有出线回路的零序CT的电流波形,并判断出故障支路、故障类型及故障时间包括以下步骤:
收集电力***在故障状态时产生的电压波形及电流波形;
采用小波能量谱分析法对电压波形及电流波形进行预处理,得到小波能量谱的分布图;
根据小波能量谱分析法的分布图确定电压波形及电流波形的小波能量谱值,并提取故障特征的数据信息;
将故障特征的数据信息实时上传至管理后台模块。
进一步的,所述小波能量谱分析法的构建包括以下步骤:
确定小波分析的窗口面积,其中,时间窗与频率窗的面积固定不变,但时间窗与频率窗的形状可变;
将窗口面积中的基小波通过傅里叶变换为母小波函数,得到小波序列;
根据小波序列中各个尺度和位置的信息,计算小波序列中函数的离散值。
进一步的,所述小波序列的计算公式为:
Figure SMS_1
式中,
Figure SMS_2
为尺度参数,/>
Figure SMS_3
为平移参数,/>
Figure SMS_4
为基小波函数,/>
Figure SMS_5
为函数。
进一步的,所述采用小波能量谱分析法对电压波形及电流波形进行预处理,得到小波能量谱的分布图包括以下步骤;
通过小波能量谱分析计算电压波形及电流波形各个尺度上的能量水平,提取故障信号在各个频段上的特征;
对各个频段上的特征进行处理,并提取故障信号发生换相失败时电压和电流的小波能量谱的分布图。
进一步的,所述根据小波序列中各个尺度和位置的信息,计算小波序列中函数的离散值包括以下步骤:
依据小波变换时的等距性及小波能量在时域和小波域是相等的,计算故障直流电流信息的能量;
根据小波能量谱沿尺度轴的分布,定义故障电流信息的小波能量谱;
定义离散小波变换下的小波能量谱序列,并计算当前的小波能量;
将小波能量与正常的能量值进行比对,得出偏差值,并得出故障信息。
进一步的,所述实时监测与管理主控制器的数据信息包括以下步骤:
在故障发生时会发出报警信息给后台及移动端APP;
根据反馈的故障信息判断当前的故障状态,并处理故障状态以恢复电力***的供电;
在故障发生后进一步分析供电***的工作状态,避免故障再次发生。
本发明的有益效果为:
1、本发明在中性点不直接接地***发生单相接地故障时,管理***具备快速准确的选线,有效的故障处理以及全过程电压监测处理等多种功能。
2、本发明的管理***具有较强的通用性和灵活性,它适用于3~35KV中压输配电中性点不直接接地***中,可根据用户的不同***灵活组装配置,满足现场要求。
3、本发明的管理***具有实时同步高速采集***采样数据,对所有回路零序电流、电压采样速率达到12.8K以上,同步精度10us以内,快速准确判断***各种状况,主控制部件采用32位高性能DSP,全中文界面,同时通过Ⅳ级电磁抗干扰型式试验;采用高精度硬件时钟芯片,控制器掉电后仍可正常计时;控制器具有100个事件顺序记录且掉电不丢失功能,具有自检功能,可对控制器主要部分进行检测分析并记录、存储,便于维护,控制器为分板插件、板式结构,封闭,抗强振动;控制器具有无线通讯功能,数据上传云端,PC及手机APP同步实时监测与管理。
4、采用接地变中心点接入可调挡消弧线圈,足额补偿接地电容电流,从而完美解决了弧光接地点过电流的问题;采用三相高压电***接入快速接触器,第一时间把弧光接地装换为金属接地,从而完美解决了由于弧光接地过电压造成的击穿电缆放炮的问题;在电力***没发生接地,但有雷电或操作过电压时,采用过电压保护器对高压***进行及时保护;必要时,在接地变中心点与地线间加装高压电阻限制接地变中心点电流,从而保护接地变不受损坏;采用快速精准的大电流选线模块IIR、FIR算法完美提取正确信号。
5、本发明中小波能量谱在提取故障特征方面具有独特的优势,小波能量谱能反映故障信号在各个尺度下的能量分布情况,采用小波能量谱分析法对逆变侧故障直流电流信号进行分析,得到信号的小波能量谱,并确定引发换相失败的故障原因。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种智能型综合接地管理***的原理框图。
图中:
1、接地变压器;2、高压限流熔断器;3、单相真空接触器;4、消弧线圈;5、单相高压隔离开关;6、电压互感器;7、消谐器;8、主控制器;9、零序CT;10、管理后台模块。
具体实施方式
为进一步说明各实施例,本发明提供有附图,这些附图为本发明揭露内容的一部分,其主要用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理,配合参考这些内容,本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点,图中的组件并未按比例绘制,而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本发明的实施例,提供了一种智能型综合接地管理***。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明,如图1所示,根据本发明实施例的智能型综合接地管理***,管理包括接地变压器1、高压限流熔断器2、单相真空接触器3、消弧线圈4、单相高压隔离开关5、电压互感器6、消谐器7、主控制器8、零序CT9及管理后台模块10;
所述接地变压器1,用于为电力***提供中性点;
在一个实施例中,所述为电力***提供中性点包括以下步骤:
将接地变压器与电力***中的主母线进行配合,并在接地变压器的中性点装设可控接地电阻;
当电力***发生接地时,两端的电压过零附近使中性点与地之间瞬间导通,并产生一通路短路电流;
短路电流会经接地的故障点入地,并通过微机控制器对各条馈线的增大的短路电流加以检测,并将电流增大的线路标记为接地线路。
具体的,接地变压器1:10KV产品型号:DKSC-180/10Zn接法,35KV产品型号:DKSC-315/35Zn接法,为中性点不直接接地***提供一个中性点,发生单相接地时提供一个零序电流通道。
所述高压限流熔断器2,用于对电力设备的过载或短路进行保护;
具体的,高压限流熔断器2为10KV产品型号:XRNT-12,额定电压:12KV,额定电流:31.5A;35KV产品型号:XRNT-40.5额定电压:40.5KV额定电流:16A。
所述单相真空接触器3,用于转移流过故障点的高频接地电容电流,消除电力***弧光接地过电压;
在一个实施例中,所述转移流过故障点的高频接地电容电流,消除电力***弧光接地过电压包括以下步骤:
当电力***发生单相接地故障时,主控制器完成选线后控制并启动故障相真空接触器;
真空接触器转移流过故障点的高频接地电容电流并消除弧光接地过电压;
调谐消弧线圈,并断开故障相的真空接触器。
具体的,单相真空接触器3为10KV产品型号:JCZT-12/630;35KV产品型号;JCZT3-40.5/630。
所述消弧线圈4,用于为电力***供电提供安全保护;
在一个实施例中,所述为电力***供电提供安全保护包括以下步骤:
在真空接触器打开过程中,消弧线圈接地电容电流,阻止接地电容电流流过故障点;
阻碍故障支路中电缆支路由单相接地故障升级为相间短路事故,并杜绝真空接触器打开时产生操作过电压。
具体的,消弧线圈4为10KV产品型号:XDC-50/10最大补偿电感电流50A;35KV产品型号:XDC-35/30最大补偿电感电流30A。
所述单相高压隔离开关5,用于将接地变压器的中性点与地相连;
具体的,单相高压隔离开关5为10KV产品型号:GN19-12C/630;35KV产品型号:GN27-40.5/630A。
所述电压互感器6,用于改变换线路上的电压;
具体的,电压互感器6的型号:LXK-120;变比:200/1;保护等级:10P10。
所述消谐器7,用于消除电力***的电压互感器谐振;
所述主控制器8,用于比较所有出线回路的零序CT的电流波形,并判断出故障支路、故障类型及故障时间;
在一个实施例中,所述比较所有出线回路的零序CT的电流波形,并判断出故障支路、故障类型及故障时间包括以下步骤:
收集电力***在故障状态时产生的电压波形及电流波形;
采用小波能量谱分析法对电压波形及电流波形进行预处理,得到小波能量谱的分布图;
根据小波能量谱分析法的分布图确定电压波形及电流波形的小波能量谱值,并提取故障特征的数据信息;
将故障特征的数据信息实时上传至管理后台模块。
在一个实施例中,所述小波能量谱分析法的构建包括以下步骤:
确定小波分析的窗口面积,其中,时间窗与频率窗的面积固定不变,但时间窗与频率窗的形状可变;
将窗口面积中的基小波通过傅里叶变换为母小波函数,得到小波序列;
根据小波序列中各个尺度和位置的信息,计算小波序列中函数的离散值。
在一个实施例中,所述小波序列的计算公式为:
Figure SMS_6
式中,
Figure SMS_7
为尺度参数,/>
Figure SMS_8
为平移参数,/>
Figure SMS_9
为基小波函数,/>
Figure SMS_10
为函数。
在一个实施例中,所述采用小波能量谱分析法对电压波形及电流波形进行预处理,得到小波能量谱的分布图包括以下步骤;
通过小波能量谱分析计算电压波形及电流波形各个尺度上的能量水平,提取故障信号在各个频段上的特征;
对各个频段上的特征进行处理,并提取故障信号发生换相失败时电压和电流的小波能量谱的分布图。
具体的,小波分析是一种窗口面积固定,但其形状可以改变,时间窗和频率窗都可以变化的时频局部化分析方法;小波分析在低频部分具有较高的频率分辨率及较低的时间分辨率,而在高频部分则相反具有较高的时间分辨率及较低的频率分辨率。
在一个实施例中,所述根据小波序列中各个尺度和位置的信息,计算小波序列中函数的离散值包括以下步骤:
依据小波变换时的等距性及小波能量在时域和小波域是相等的,计算故障直流电流信息的能量;
根据小波能量谱沿尺度轴的分布,定义故障电流信息的小波能量谱;
定义离散小波变换下的小波能量谱序列,并计算当前的小波能量;
将小波能量与正常的能量值进行比对,得出偏差值,并得出故障信息。
在一个实施例中,所述计算故障信息的能量的公式为:
Figure SMS_11
式中,
Figure SMS_12
为当前故障信息,/>
Figure SMS_13
为信号的小波变换系数,/>
Figure SMS_14
为尺度参数,/>
Figure SMS_15
为平移参数。
在一个实施例中,所述小波能量谱的定义公式为:
Figure SMS_16
式中,
Figure SMS_17
表示/>
Figure SMS_18
尺度下的小波能量,/>
Figure SMS_19
为/>
Figure SMS_20
尺度下的小波变换系数,/>
Figure SMS_21
为小波变换系数的长度,/>
Figure SMS_22
为系数。
在一个实施例中,所述小波能量谱序列为:
Figure SMS_23
式中,
Figure SMS_24
为/>
Figure SMS_25
尺度下的小波能量。
具体的,小波变换具有等距特性,即信号的小波变换是能量守恒的,能量在时域和小波域是相等的;通过小波能量谱分析计算故障信息在各个尺度中的能量水平,并提取故障信号在各个频段上的特征,区分不同的故障信息。
所述零序CT9,用于在电力***发生触电或漏电故障时,互感器二次侧输出零序电流,使所接二次线路上的设备做出保护动作;
所述管理后台模块10,用于实时监测与管理主控制器的数据信息。
在一个实施例中,所述实时监测与管理主控制器的数据信息包括以下步骤:
在故障发生时会发出报警信息给后台及移动端APP;
根据反馈的故障信息判断当前的故障状态,并处理故障状态以恢复电力***的供电;
在故障发生后进一步分析供电***的工作状态,避免故障再次发生。
实施例1
通过江苏理文纸业有限公司11月26号发生的1#发电机定子线圈烧坏的这次事故,我们发现从事故发生时间(11月26日20点39分)到解列1号发电机23点33分,解列3号发电机0点14分,整个公司电网***接地消失,且在故障排查期间3#发电机中性点过电压保护器击穿***并有弧光放电现象。期间***一直处于单相接地故障状态,且故障时间超过安全运行规程2个小时。造成发电机定子线圈烧坏的主要原因还是因为***发生单相接地和短路故障时的过电压和过电流,而为了避免以后这种事故的发生,非常有必要对整个变电站***做一个合理的优化。
电力***中加装KM-JC-X接地故障综合处理***精准选线方法是在供电***的中性点上与大地连接一台选线辅助电流增量装置,并配套相应的动作控制,信号采集测量,专用程序进行分析判定等一套完整的选线方法可以解决***弧光接地、金属接地的百分之百的准确性,及时把故障信号通过通讯送到后台监控平台,让值班人员及时处理故障。
综上所述,借助于本发明的上述技术方案,本发明在中性点不直接接地***发生单相接地故障时,管理***具备快速准确的选线,有效的故障处理以及全过程电压监测处理等多种功能,本发明的管理***具有较强的通用性和灵活性,它适用于3~35KV中压输配电中性点不直接接地***中,可根据用户的不同***灵活组装配置,满足现场要求;本发明的管理***具有实时同步高速采集***采样数据,对所有回路零序电流、电压采样速率达到12.8K以上,同步精度10us以内,快速准确判断***各种状况,主控制部件采用32位高性能DSP,全中文界面,同时通过Ⅳ级电磁抗干扰型式试验;采用高精度硬件时钟芯片,控制器掉电后仍可正常计时;控制器具有100个事件顺序记录且掉电不丢失功能,具有自检功能,可对控制器主要部分进行检测分析并记录、存储,便于维护,控制器为分板插件、板式结构,封闭,抗强振动;控制器具有无线通讯功能,数据上传云端,PC及手机APP同步实时监测与管理;采用接地变中心点接入可调挡消弧线圈,足额补偿接地电容电流,从而完美解决了弧光接地点过电流的问题;采用三相高压电***接入快速接触器,第一时间把弧光接地装换为金属接地,从而完美解决了由于弧光接地过电压造成的击穿电缆放炮的问题;在电力***没发生接地,但有雷电或操作过电压时,采用过电压保护器对高压***进行及时保护;必要时,在接地变中心点与地线间加装高压电阻限制接地变中心点电流,从而保护接地变不受损坏;采用快速精准的大电流选线模块IIR、FIR算法完美提取正确信号;本发明中小波能量谱在提取故障特征方面具有独特的优势,小波能量谱能反映故障信号在各个尺度下的能量分布情况,采用小波能量谱分析法对逆变侧故障直流电流信号进行分析,得到信号的小波能量谱,并确定引发换相失败的故障原因。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能型综合接地管理***,其特征在于,该管理包括接地变压器、高压限流熔断器、单相真空接触器、消弧线圈、单相高压隔离开关、电压互感器、消谐器、主控制器、零序CT及管理后台模块;
所述接地变压器,用于为电力***提供中性点;
所述高压限流熔断器,用于对电力设备的过载或短路进行保护;
所述单相真空接触器,用于转移流过故障点的高频接地电容电流,消除电力***弧光接地过电压;
所述消弧线圈,用于为电力***供电提供安全保护;
所述单相高压隔离开关,用于将接地变压器的中性点与地相连;
所述电压互感器,用于改变换线路上的电压;
所述消谐器,用于消除电力***的电压互感器谐振;
所述主控制器,用于比较所有出线回路的零序CT的电流波形,并判断出故障支路、故障类型及故障时间;收集电力***在故障状态时产生的电压波形及电流波形;
采用小波能量谱分析法对电压波形及电流波形进行预处理,得到小波能量谱的分布图;
根据小波能量谱分析法的分布图确定电压波形及电流波形的小波能量谱值,并提取故障特征的数据信息;
将故障特征的数据信息实时上传至管理后台模块;
确定小波分析的窗口面积,其中,时间窗与频率窗的面积固定不变,但时间窗与频率窗的形状可变;
将窗口面积中的基小波通过傅里叶变换为母小波函数,得到小波序列;
根据小波序列中各个尺度和位置的信息,计算小波序列中函数的离散值;
所述零序CT,用于在电力***发生触电或漏电故障时,互感器二次侧输出零序电流,使所接二次线路上的设备做出保护动作;
所述管理后台模块,用于实时监测与管理主控制器的数据信息;
所述根据小波序列中各个尺度和位置的信息,计算小波序列中函数的离散值包括以下步骤:
依据小波变换时的等距性及小波能量在时域和小波域是相等的,计算故障直流电流信息的能量;
根据小波能量谱沿尺度轴的分布,定义故障电流信息的小波能量谱;
定义离散小波变换下的小波能量谱序列,并计算当前的小波能量;
将小波能量与正常的能量值进行比对,得出偏差值,并得出故障信息;
所述实时监测与管理主控制器的数据信息包括以下步骤:
在故障发生时会发出报警信息给后台及移动端APP;
根据反馈的故障信息判断当前的故障状态,并处理故障状态以恢复电力***的供电;
在故障发生后进一步分析供电***的工作状态,避免故障再次发生。
2.根据权利要求1所述的一种智能型综合接地管理***,其特征在于,所述为电力***提供中性点包括以下步骤:
将接地变压器与电力***中的主母线进行配合,并在接地变压器的中性点装设可控接地电阻;
当电力***发生接地时,两端的电压过零附近使中性点与地之间瞬间导通,并产生一通路短路电流;
短路电流会经接地的故障点入地,并通过微机控制器对各条馈线的增大的短路电流加以检测,并将电流增大的线路标记为接地线路。
3.根据权利要求1所述的一种智能型综合接地管理***,其特征在于,所述转移流过故障点的高频接地电容电流,消除电力***弧光接地过电压包括以下步骤:
当电力***发生单相接地故障时,主控制器完成选线后控制并启动故障相真空接触器;
真空接触器转移流过故障点的高频接地电容电流并消除弧光接地过电压;
调谐消弧线圈,并断开故障相的真空接触器。
4.根据权利要求1所述的一种智能型综合接地管理***,其特征在于,所述为电力***供电提供安全保护包括以下步骤:
在真空接触器打开过程中,消弧线圈接地电容电流,阻止接地电容电流流过故障点;
阻碍故障支路中电缆支路由单相接地故障升级为相间短路事故,并杜绝真空接触器打开时产生操作过电压。
5.根据权利要求1所述的一种智能型综合接地管理***,其特征在于,所述小波序列的计算公式为:
Figure QLYQS_1
式中,
Figure QLYQS_2
为尺度参数,/>
Figure QLYQS_3
为平移参数,/>
Figure QLYQS_4
为基小波函数,/>
Figure QLYQS_5
为函数。
6.根据权利要求1所述的一种智能型综合接地管理***,其特征在于,所述采用小波能量谱分析法对电压波形及电流波形进行预处理,得到小波能量谱的分布图包括以下步骤;
通过小波能量谱分析计算电压波形及电流波形各个尺度上的能量水平,提取故障信号在各个频段上的特征;
对各个频段上的特征进行处理,并提取故障信号发生换相失败时电压和电流的小波能量谱的分布图。
CN202310355601.3A 2023-04-06 2023-04-06 一种智能型综合接地管理*** Active CN116073345B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310355601.3A CN116073345B (zh) 2023-04-06 2023-04-06 一种智能型综合接地管理***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310355601.3A CN116073345B (zh) 2023-04-06 2023-04-06 一种智能型综合接地管理***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116073345A CN116073345A (zh) 2023-05-05
CN116073345B true CN116073345B (zh) 2023-06-16

Family

ID=86177146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310355601.3A Active CN116073345B (zh) 2023-04-06 2023-04-06 一种智能型综合接地管理***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116073345B (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103163418B (zh) * 2013-03-29 2015-08-26 昆明理工大学 一种基于短时窗高频暂态能量的配电网虚幻接地识别方法
CN105738758A (zh) * 2014-12-11 2016-07-06 国网天津静海供电有限公司 一种小电流接地选线装置应用***
CN110488155A (zh) * 2019-08-30 2019-11-22 东南大学 一种应用于柔性接地***的单相接地故障选线方法
CN110632463A (zh) * 2019-10-30 2019-12-31 中国南方电网有限责任公司 一种基于小波分析的小电流接地***故障选线方法
US10908202B1 (en) * 2020-09-15 2021-02-02 North China Electric Power University High-frequency fault component based distance protection system and method for a transmission line of a renewable energy source system
CN112670971B (zh) * 2020-12-15 2023-12-08 安徽凯民电力技术有限公司 一种单相接地故障综合处理***

Also Published As

Publication number Publication date
CN116073345A (zh) 2023-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107966633B (zh) 一种供电***的配电网单相接地故障线路快速判断方法及***
CN106908693B (zh) 一种高准确率的消弧线圈接地***单相接地选线方法
Suonan et al. A novel UHV/EHV transmission-line pilot protection based on fault component integrated impedance
Zhalefar et al. A high-speed adaptive single-phase reclosing technique based on local voltage phasors
CN105356441A (zh) 智能pt消谐选相的方法和装置
CN205544206U (zh) 智能pt消谐选相的装置
CN109274070A (zh) 一种10千伏电压互感器保护***及保护方法
Filipović-Grčić et al. Monitoring of transient overvoltages on the power transformers and shunt reactors–field experience in the Croatian power transmission system
Zichang et al. An identification method for asymmetric faults with line breaks based on low-voltage side data in distribution networks
CN116073345B (zh) 一种智能型综合接地管理***
CN116466193A (zh) 一种多回路电缆故障管控装置
CN112952781B (zh) 一种小电流接地***零序保护整定配置方法
Banjanin et al. Experimental registration and numerical simulation of the transient overvoltages caused by single phase intermittent arc earth fault in 35 kV network with isolated neutral
CN104749453A (zh) 降低外网单相接地故障对用户电压暂降影响的方法
CN2559153Y (zh) 消弧及过电压保护装置
CN209946345U (zh) 一种一二次融合智能柱上断路器及电缆监测***
CN111751607A (zh) 电力消弧线圈控制器测试装置
Stewart et al. Conducted immunity requirements for equipment operational during high voltage network switching operations
CN110888083A (zh) 一种基于变电站线路保护装置的消弧线圈接地故障定位方法,变电站及可读存储介质
Ren Study on fault analysis and preventive measures of single-phase grounding in low current grounding of distribution system
CN220475278U (zh) 一种无中性点接地的gis监测***
CN110687403B (zh) 一种配电网单相接地故障检测方法及装置
CN211856777U (zh) 一种电流选线装置
Yang et al. Analysis of A Few Continuous Ferromagnetic Resonance PT Faults in Power Plants and Improvement Measures of Harmonic-free Suppression Technology
CN202872357U (zh) 电网优化综合保护装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant