基於負序電壓的配電網故障定位方法
發布時間:2011-11-17
中心議題:
引言
提(ti)高(gao)供(gong)電(dian)可(ke)靠(kao)性(xing)是(shi)供(gong)電(dian)企(qi)業(ye)一(yi)項(xiang)基(ji)本(ben)任(ren)務(wu),也(ye)是(shi)一(yi)項(xiang)常(chang)規(gui)任(ren)務(wu)。供(gong)電(dian)可(ke)靠(kao)性(xing)不(bu)僅(jin)涉(she)及(ji)到(dao)供(gong)電(dian)企(qi)業(ye)本(ben)身(shen)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi),更(geng)涉(she)及(ji)到(dao)用(yong)戶(hu)的(de)經(jing)濟(ji)利(li)益(yi)。隨(sui)著(zhe)電(dian)力(li)市(shi)場(chang)化(hua)程(cheng)度(du)和(he)人(ren)民(min)生(sheng)活(huo)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高(gao),供(gong)電(dian)可(ke)靠(kao)性(xing)越(yue)來(lai)越(yue)受(shou)到(dao)人(ren)們(men)的(de)關(guan)注(zhu)。據(ju)統(tong)計(ji),電(dian)力(li)用(yong)戶(hu)遭(zao)受(shou)的(de)停(ting)電(dian)事(shi)故(gu)95%以上是由配電網引起的(扣除發電不足因素),其中大部分是故障原因。我國配電網停電的主要原因有限電(電源不足或線路過負荷)、計劃檢修、事故檢修、shizhengjianshedeng。suizhedianligongxuguanxidehuanheyijichengwanggaizaohejianshedeshenru,beiyongronglianghexianluzengduo,xiandianhejihuajianxiuzaochengdetingdianshijiandoudafudujianshao,guzhangjianxiutingdianzhubuchengweiyingxianggongdiankekaoxingdezhuyaoyinsu。dangqiandechengwanggaizaocaiyonglexianluzidongfenduanqi,dangfashengyongjiuxingguzhangshikeyigelichuguzhangxianluquduan,jianshaotingdianfanwei,danjianxiushihaishiyaogenjujingyanpanduanguzhangdiandezhunqueweizhi。zaiguzhangduanneiyouhenduofenzhihepeidianbianyaqi,yaozhazhaoguzhangdianweizhixuyaojiaochangshijian。peidianwangyushudianwangyouhendadebutong,henduoshudianwangchengshudejishubingbushiyongyupei電線路。
目前針對配電線路的實用故障診斷方法仍很匱乏。故障距離的計算一般是根據短路的特點及邊界條件,利用首端開關采集到的三相電流、sanxiangdianyajixianlucanshulaijisuanguzhangdiandaoshouduankaiguandejuli。youyupeidianxianlujiaoduan,xianluzukangjiaoxiao,zukangjisuanwuchajiaoda。benwenjiehewoguopeidianwangdeshijiqingkuang,caiyongbijiaogejiediandianyaquedingguzhangquduan,ranhoujiangguzhangquduanshiduanguzhangdianyayubenxianlumoduanduanlushideguzhangdianyaduibi,congernenggouzhaochuguzhangdiandequeqieweizhi。
1 相間短路故障定位原理
以BC相問短路為例,如圖1。
首先對各個節點相間電壓進行排序,最終確定負序電壓BC相間電壓最高點m,即
max(Ul2)=Ui2≠0(1)
而m點之後的某節點n,BC相間電壓為零,
即Uj≠0
其中,Ul為第1節點相間電壓;
那麼可以確定,此時相問短路故障發生在支路ij上。然後確定短路點距離fjiediandejuli。youyupeidianxianluchangdujiaoduan,suoyipeidianxianludezukangxiangduijiaoxiao,fenduanqizhijianfuhefenzhiyouhenduo,hennanzuodaojingquededingwei,benwentichuyizhongfuxudianyabiduidefangfa,bimianleshangshuwenti,qudexiangdangbucuodexiaoguo,nenggougeichujiaoweizhunquedejulidingwei。
首先進行離線的短路計算,計算出各節點短路時,其本身和上遊節點的短路負序電壓。
考慮到10kV線路節點之間的長度較短,計算中采用的是進一步簡化了的:II型電路,即忽略了對地導納,隻計及導線的阻抗。
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其中:EM2為線路始端各相負序電壓;Uj2為j節點的各相負序電壓;
ZM2為線路始端與節點i間的等效負序阻抗矩陣;
Eij2為節點i、j間的等效負序阻抗矩陣;
這樣,隻需比較短路時實測m節點的電壓與線路末端短路m節點電壓的理論值,即可求得短路的位置。
2 單相接地短路故障定位原理
同兩相短路一樣,發生單相接地故障時,接地相電壓也會在一定程度上衰減,對接地短路采用同樣的方法可以確定接地故障的支路ij,然後確定短路點距離i節點的距離。
以A相發生接地故障為例,進行離線的短路計算,計算出各節點短路時,其上遊節點的短路電壓。若節點j點短路,則同樣有式(5),將邊界條件:

由式(17)可以看出,單相接地短路與兩相短路一樣,同樣得到式(15)的結論。
3 誤差分析
此方法的誤差主要由假設,即假設線路始端電壓不變引起。
下麵以BC相間短路對這兩個假設引起的誤差進行分析。
由式(19)可知,當線路始端電壓衰減程度一定時,線路始端到節點i的阻抗值越大則誤差越大,短路點越接近i點則誤差越小;當線路始端到短路點的阻抗值一定時,始端電壓衰減越多則誤差越小;由於線路越長g.jpg的差值就越小,而線路越短計算誤差就越小,由此可見,無論線路長短該方法均能收到較好的效果。
4 總結
benwenjiehewoguopeidianwangdeshijiqingkuang,tichushouxiancaiyongbijiaogejiediandianyaquedingguzhangquduan,ranhoujiangguzhangquduanshiduanguzhangfuxudianyayubenxianlushiduanhemoduanduanlushidefuxudianyajinxingyunsuan,congernenggouzhaochuguzhangdiandequeqieweizhi。benfangfajiandanshiyong,zaiguzhangfashengshijinxuzuochuduibipanduan,dadajieshenglejisuanshijian,wuchafenxibiaomingbenfangfayoujiaogaodezhunquedu。
- 基於負序電壓的配電網故障定位方法
- 采用比較各節點電壓確定故障區段
- 找出故障點的確切位置
引言
提(ti)高(gao)供(gong)電(dian)可(ke)靠(kao)性(xing)是(shi)供(gong)電(dian)企(qi)業(ye)一(yi)項(xiang)基(ji)本(ben)任(ren)務(wu),也(ye)是(shi)一(yi)項(xiang)常(chang)規(gui)任(ren)務(wu)。供(gong)電(dian)可(ke)靠(kao)性(xing)不(bu)僅(jin)涉(she)及(ji)到(dao)供(gong)電(dian)企(qi)業(ye)本(ben)身(shen)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi),更(geng)涉(she)及(ji)到(dao)用(yong)戶(hu)的(de)經(jing)濟(ji)利(li)益(yi)。隨(sui)著(zhe)電(dian)力(li)市(shi)場(chang)化(hua)程(cheng)度(du)和(he)人(ren)民(min)生(sheng)活(huo)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高(gao),供(gong)電(dian)可(ke)靠(kao)性(xing)越(yue)來(lai)越(yue)受(shou)到(dao)人(ren)們(men)的(de)關(guan)注(zhu)。據(ju)統(tong)計(ji),電(dian)力(li)用(yong)戶(hu)遭(zao)受(shou)的(de)停(ting)電(dian)事(shi)故(gu)95%以上是由配電網引起的(扣除發電不足因素),其中大部分是故障原因。我國配電網停電的主要原因有限電(電源不足或線路過負荷)、計劃檢修、事故檢修、shizhengjianshedeng。suizhedianligongxuguanxidehuanheyijichengwanggaizaohejianshedeshenru,beiyongronglianghexianluzengduo,xiandianhejihuajianxiuzaochengdetingdianshijiandoudafudujianshao,guzhangjianxiutingdianzhubuchengweiyingxianggongdiankekaoxingdezhuyaoyinsu。dangqiandechengwanggaizaocaiyonglexianluzidongfenduanqi,dangfashengyongjiuxingguzhangshikeyigelichuguzhangxianluquduan,jianshaotingdianfanwei,danjianxiushihaishiyaogenjujingyanpanduanguzhangdiandezhunqueweizhi。zaiguzhangduanneiyouhenduofenzhihepeidianbianyaqi,yaozhazhaoguzhangdianweizhixuyaojiaochangshijian。peidianwangyushudianwangyouhendadebutong,henduoshudianwangchengshudejishubingbushiyongyupei電線路。
目前針對配電線路的實用故障診斷方法仍很匱乏。故障距離的計算一般是根據短路的特點及邊界條件,利用首端開關采集到的三相電流、sanxiangdianyajixianlucanshulaijisuanguzhangdiandaoshouduankaiguandejuli。youyupeidianxianlujiaoduan,xianluzukangjiaoxiao,zukangjisuanwuchajiaoda。benwenjiehewoguopeidianwangdeshijiqingkuang,caiyongbijiaogejiediandianyaquedingguzhangquduan,ranhoujiangguzhangquduanshiduanguzhangdianyayubenxianlumoduanduanlushideguzhangdianyaduibi,congernenggouzhaochuguzhangdiandequeqieweizhi。
1 相間短路故障定位原理
以BC相問短路為例,如圖1。

max(Ul2)=Ui2≠0(1)
而m點之後的某節點n,BC相間電壓為零,
即Uj≠0
其中,Ul為第1節點相間電壓;
那麼可以確定,此時相問短路故障發生在支路ij上。然後確定短路點距離fjiediandejuli。youyupeidianxianluchangdujiaoduan,suoyipeidianxianludezukangxiangduijiaoxiao,fenduanqizhijianfuhefenzhiyouhenduo,hennanzuodaojingquededingwei,benwentichuyizhongfuxudianyabiduidefangfa,bimianleshangshuwenti,qudexiangdangbucuodexiaoguo,nenggougeichujiaoweizhunquedejulidingwei。
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考慮到10kV線路節點之間的長度較短,計算中采用的是進一步簡化了的:II型電路,即忽略了對地導納,隻計及導線的阻抗。

其中:EM2為線路始端各相負序電壓;Uj2為j節點的各相負序電壓;
ZM2為線路始端與節點i間的等效負序阻抗矩陣;
Eij2為節點i、j間的等效負序阻抗矩陣;

2 單相接地短路故障定位原理
同兩相短路一樣,發生單相接地故障時,接地相電壓也會在一定程度上衰減,對接地短路采用同樣的方法可以確定接地故障的支路ij,然後確定短路點距離i節點的距離。
以A相發生接地故障為例,進行離線的短路計算,計算出各節點短路時,其上遊節點的短路電壓。若節點j點短路,則同樣有式(5),將邊界條件:
由式(17)可以看出,單相接地短路與兩相短路一樣,同樣得到式(15)的結論。
3 誤差分析
此方法的誤差主要由假設,即假設線路始端電壓不變引起。
下麵以BC相間短路對這兩個假設引起的誤差進行分析。

4 總結
benwenjiehewoguopeidianwangdeshijiqingkuang,tichushouxiancaiyongbijiaogejiediandianyaquedingguzhangquduan,ranhoujiangguzhangquduanshiduanguzhangfuxudianyayubenxianlushiduanhemoduanduanlushidefuxudianyajinxingyunsuan,congernenggouzhaochuguzhangdiandequeqieweizhi。benfangfajiandanshiyong,zaiguzhangfashengshijinxuzuochuduibipanduan,dadajieshenglejisuanshijian,wuchafenxibiaomingbenfangfayoujiaogaodezhunquedu。
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