基于MATLAB的单芯电缆金属护套环流分析研究

推导出金属护套两端直接或交叉互联接地,计及护套环流影响时统一的护套环流矩阵方程式,利用MATLAB软件结合电缆实际运行情况,分别计算分析了负荷电流、交叉互联电缆分段长度不均匀及交叉互联接线错误对护套环流的影响,最后根据分析计算结果,结合电缆日常运行维护情况从电缆设计、施工、运行等方面分析了护套环流异常的原因及处理对策。     

一起35kV电力电缆缺陷事故的分析及处理

用矢量法简要分析了电缆线路敷设、安装过程中护套采用完整交叉互联换位接地方式对电缆金属护套中的感应电势和环流幅值发生的变化,并提出了实施科学的同轴电缆接线方式,快捷有效地降低感应电势和环流幅值,排除了运行故障。     

基于PSCAD单芯电力电缆故障暂态仿真建模

通过PSCAD建立了多回路高压单芯电缆仿真模型,分别对主绝缘故障和外护套绝缘故障进行了仿真.结果表明:主绝缘故障时,故障相导体中的初始暂态电流与本相金属护层中初始暂态电流极性相同;外护套绝缘故障时,故障相金属护层中的初始暂态电流与本线路非故障相金属护层中的初始暂态电流极性相反.     

配电网10kV线路单相接地故障特征分析

针对小电流接地系统的单相接地故障量不确定、不突出、不稳定而导致选线困难的问题,搭建了配电网10kV线路网络模型,从理论上分析发生单相接地故障电气特征量的变化规律.利用Simulink软件构建不接地系统和经消弧线圈接地系统模型,仿真分析了中性点接地方式和故障位置对故障电气分量的影响.通过对仿真结果观察分析,提取出小电流接地故障特征,为小电流接地故障选线提供参考.     

论单芯电缆线路接地系统的处理

介绍了电缆金属护套的连接与接地的方式,即护套两端接地、护套一端接地、护套中点接地和护套交叉互联接地。     

水平排管敷设的多回电缆线路布置方式优化研究

为有效降低高压单芯电缆金属护套的感应电压,从而增大传输效率、减小工程的造价,本文对水平排管敷设的多回电缆线路相序排列组合进行研究.首先通过计算分析多回路电缆中任意相邻3根电缆之间的影响规律,发现相序组合方式对电缆金属护套感应电压影响显著,直角三角形排布感应电压较小.然后运用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP对多种双回路相序组合方式进行仿真对比与分析,其结果表明:电流幅值相同的多回电缆线路最优布置中,均存在直角三角形相序组合;在电流幅值不同的多回电缆线路中,直角三角形布置方式优势明显.因此,建议在多回路电缆设计中考虑直角三角形布置方式.     

电流互感器多点接地检测技术研究

本问通过建立电流互感器二次回路多点接地故障电路模型,对电流互感器二次回路保护接地线及N线电流在发生接地故障前后的计算,并现场测量数据论证分析结果,从而提出一种可用于现场在线检测电流互感器多点接地故障的方法。     

35kV电缆-架空线金属护层电流初始行波特性研究

针对变电站35kV电缆-架空线出线不同位置发生单相接地故障时,对不同线路金属护层电流初始行波特性进行研究.利用PSCAD、MATLAB仿真软件进行仿真分析,结果表明小电流接地系统单相接地故障发生在电缆位置或者架空线位置时,无论是单芯电缆还是三芯电缆它们的金属护层电流初始行波极性会有明显的区别,对小电流接地系统单相接地故障选线有一定的参考价值.     

10kV电缆金属护层接地方式对故障暂态行波特性的影响

分析了变电站10kV电缆出线发生单相接地故障时,电缆金属护层不同接地方式对故障暂态特性的影响.重点分析对比了暂态电流波初始极性,并利用PSCAD仿真软件进行仿真,利用MATLAB对所获取的波形进行处理比较.大量的仿真结果表明,不同金属屏蔽层接地方式下发生单相接地故障时,故障暂态特性会有所区别,会对原有的故障特性产生影响.     

矿用电缆护套对电快速瞬变脉冲群感应耦合的影响

易燃、易爆危险环境中不能打开电气设备隔爆外壳进行直接测量,这就造成无法定量分析矿用电缆中电快速瞬变脉冲群的感应耦合骚扰限值。以双指数瞬态脉冲作为骚扰源,运用电路和电磁场理论建立矿用电缆的感应耦合模型,并进行数值分析。结果表明:矿用电缆金属护套可靠接地能够有效抑制电快速瞬变脉冲群的感应耦合骚扰,被金属护套完全包裹的电缆可以消除容性耦合骚扰。金属护套层越厚,感应耦合电压越小;电缆越长,感应耦合电压越高。缆皮终端接地电阻越小,感性耦合电压越低,屏蔽效果越好。电缆金属护套未接地时,会产生更高的感应耦合电压。巷道中与骚扰源同侧的电缆感应耦合电压比异侧的电缆感应耦合电压高。     

电气化铁路27.5kV单芯电缆接地方式的研究

随着电气化铁路的蓬勃发展,牵引变电系统馈线需要采用电缆方式,为此本文对单芯电缆金属护套感应电势进行计算,得出结论:单芯电缆敷设长度小于1km时,采取一端直接接地、一端保护接地方式;长度为1~2km时,采取电缆中间接地、两端保护接地方式;长度大于2km时,采用金属护套交叉互联接地方式。     

工业10 kV电网中性点经小电阻接地方法研究及应用

某炼钢公司10 kV电网全部由电缆线路组成,当前采用中性点经消弧线圈接地的运行方式,当单相接地故障发生时不能准确选线,难以迅速切除故障电缆,给生产带来安全隐患.综合分析炼钢公司的多种运行方式并结合中性点经小电阻接地技术原理,提出10 kV电网中性点经小电阻接地的解决方法.经资料收集和理论分析,分别建立了炼钢公司10 kV侧电网中性点经小电阻接地和经消弧线圈接地系统仿真模型,仿真计算结果表明:采用的接地方法,能有效降低单相接地故障发生时的瞬时过电压,并有较大的故障电流,可使保护装置准确选线、降低线路故障对公司造成的损失.针对工业10 kV电网这类电网系统,中性点经小电阻接地方式比经消弧线圈接地方式更具优越性.中性点经小电阻接地方法对生产持续性要求高的电缆电网安全稳定运行、可靠供电有着非常重要的意义.     

三相单芯电力电缆芯线等效阻抗和导纳参数计算方法

含三相单芯电力电缆的高压交流系统继电保护整定及短路电流计算需要获得精确的电缆芯线等效阻抗和导纳参数.首先对考虑各导体层间互感和电容影响的三相单芯电力电缆阻抗及导纳矩阵特征进行了分析,针对电缆外导体层的不同接地方式给出了外导体层中电压电流的边界条件,在此基础上研究了导体层互感和电容的消去方法,提出了三相单芯高压电力电缆芯线等效阻抗和导纳的计算方法.针对三相单芯电缆的一点接地、两端接地、交叉互联接地3种常用接地方式搭建了PSCAD模型,并通过仿真验证了本算法的准确性.     

小电流接地系统单相接地故障选线的研究

为了提高现有的基于模型参数识别的小电流接地系统故障选线方法的灵敏度和可靠性,将线路等效成母线侧对地电容和负荷侧对地电容不相等的Ⅱ模型.在改进的Ⅱ模型中,母线侧对地电容为线路零序电容的一半,负荷侧电容受系统运行方式影响为未知量,该处理使单相接地故障选线模型更接近实际.该模型的数学方程变为线性方程,易于准确求解.利用积分方程求解该模型参数,有利于抑制高频分量,降低对滤波器性能的要求,使识别出的参数更加稳定准确,提高了选线的灵敏度和可靠性.利用EMTP仿真和现场录波数据验证了文中方法的正确性和有效性.     

基于分形理论的小电流接地选线

在分析了现有的小电流系统单相接地故障选择性保护的基础上,提出了一种基于可辨识矩阵的分形维数单相接地保护新原理.该方法利用故障支路的零序暂态电流和非故障支路的零序暂态电流的分形维数的差别来判别故障支路和非故障支路,并利用可辨识矩阵对故障特征进行放大,并给出了相关算法,并进行了相应的实验计算.结果表明,基于该方法选择性接地保护计算量小,实现容易并具有较高的准确性,且适用中性点不同接地方式的配电网.     

套管缺陷交流阻抗检测与定位方法研究

根据电磁场理论,推导了良导体中电场、磁场以及复坡印亭矢量的计算公式,分析了良导体内电磁场的传播规律。基于金属套管交流阻抗随频率变化的原理,提出套管缺陷交流阻抗检测与定位方法。利用多物理场耦合软件COMSOL建立有限长金属套管三维模型,通过仿真计算得到理想套管、腐蚀套管的电场和电位分布曲线,分析了曲线变化规律。仿真实验结果表明:根据缺陷套管交流阻抗变化规律,可以确定套管是否存在缺陷,通过改变电流频率,确定缺陷的径向位置。该方法也可用于其他金属导体缺陷检测与定位。     

基于BP神经网络的小电流接地故障选线方法

针对电力系统出现的小电流接地故障,提出一种利用BP神经网络对暂态主频分析的选线方法.该方法提取各出线初始零模电流暂态主频的实部、虚部,利用BP神经网络实现故障线路的选取.使用建模软件ATP-EMTP建立小电流接地故障模型,对各条线路分别设置不相同故障状态(故障距离、过渡电阻和故障初相角)进行仿真,得到BP神经网络所需训练样本和测试数据,利用MATLAB进行编程实现神经网络的学习与训练,实现非线性映射.再利用训练好的神经网络模型对小电流故障接地故障进行选线.仿真结果表明,采用本方法可以很好地完成小电流故障接地系统的选线.     

全频带小波能量相对熵的小电流接地系统故障选线

为了提高小电流接地系统中故障选线方法的精度和鲁棒性,在详细分析系统暂态零序网络故障特征后,提出基于全频带小波能量相对熵的小电流接地系统故障选线方法.利用小波变换技术对信号特征的放大作用以及小波相对熵对信号细微差别的超强辨识能力,首先对各条线路故障后零序电流的一个周波采样数据进行小波多尺度分解,并对分解后的小波系数进行单支重构;然后利用单支重构后的系数计算各条线路在各个频带下的小波能量权重系数,构造出各条线路的全频带小波能量相对熵矩阵;最后比较小波能量综合相对熵值的大小进行故障线路选择.在仿真模型中随机设置不同的故障位置、故障角、过渡电阻、电弧接地等参数,仿真选线正确率达到100%.理论分析和大量的仿真结果表明,该故障选线方法具有很强的适应性,能够在各种情况下实现正确选线.     

接地点在变电站侧断线接地复故障分析

架空线路发生单相断线接地复故障时,接地点可能在变电站侧或负荷侧。针对接地点在变电站侧,考虑配电网的两类主要负荷(动力负荷和非动力负荷),对单相断线接地复故障时保护安装处、接地点、断线点和负荷侧的电压电流进行详细的分析,推导出各点处电压电流的计算公式,绘出相应的电压电流相量图,得出结论:保护安装处与接地点电压相同,与接地过渡电阻有关,断线点电压与负荷性质有关,负荷侧电压与负荷性质和过渡电阻有关。PSCAD仿真验证了结论的正确性。     

考虑环网柜接线方式的城市中压配电网规划

在全电缆敷设方式下的城市中压配电网中,由环网柜组成的电缆环网应用广泛。合理确定环网中环网柜的位置和数量,可以优化网络结构并减少不必要的主缆开断。为此,结合地理信息,建立了环网柜接线方式下对环网的环网柜的位置和数量,以及与其相关的环网间公共负荷的归属的优化新模型。根据该模型特点选用遗传算法进行求解,并设计了多信息矩阵级联的编码方法和相应的遗传操作。实际算例的仿真分析说明了所提模型和算法的有效性和实用性。