中压补偿电网发生间歇性接地故障的检测外文翻译.docx

中文译文中压补偿电网发生间歇性接地故障的检测摘要——从波兰中压配电网获得的经验表明，当地判断间歇性接地故障的标准是不可靠的，造成这种情况的原因有两个：一是电网缺乏稳定性，二是测量信号的功率总是会降到保护启动时的功率值以下。本文提出了一种新的基于小波分析理论的自适应算法，它可以检测到发生间歇性接地故障时测量信号的具体动态过程。并且通过EMTP程序包产生的信号对该算法进行了模拟分析。Ⅰ绪论一般而言，波兰的中压配电网中性点是经消弧线圈接地运行的，以此补偿短路电容电流。它主要用于农村地区，线路为架空线路。这种电网的特点是发生接地故障的概率很大，占了所有记录故障的90%多。由于接地点相对较高的过渡电阻，以及降水、风力、高低温的影响，会导致线路的连续性被破坏，从而导致接地故障的发生。这些故障的特点是使得故障检测与定位变得困难。在讨论故障类型时，下面的故障类型可能会遇到：具有高过渡电阻的电阻性故障， 互感器发生短路，被周期性和非周期性破坏的故障。实际故障中，可能会表现出上面所列的其中一个或者所有的类型。本文只针对间歇性故障期间自动保护单元的运行情况进行分析。为了评价保护的可操作性，故障时发出的测量信号的大小和类型是确定的。能够表明网络中发生间歇性接地故障的最重要的信号是零序电压，其值通常是通过增加相电压的瞬时值来找出。故障定位可以通过以下几种标准来找出：零序电流，零序电流和零序电压产生的功率，零序电压和零序电流之间的相位差，零序导纳，或者它的有功电导与无功电纳。然而，上述所列的标准在间歇性接地故障发生时通常是不可行的。Ⅱ网络模型为了模拟和研究间歇性接地故障中的故障现象，本文建立了一个典型的中压对称电网，如图1所示。图1 中压电网图应用EMTP/ATP程序包对故障进行模拟仿真，仿真参数选择如表1所示：表1 模拟15KV网络的参数电网电容电流101，3A故障线电容电流10，6A补偿程度+15%过渡电阻2模型中假设故障发生在一条线路上，其对地电容电流为10，6A，带负荷150KW。考虑以下故障类型：A类型——永久性故障，B类型——间歇性故障，持续时间=10ms，暂停时间=10ms，C类型——间歇性故障，持续时间=10ms，暂停时间=100ms，D类型——间歇性故障，持续时间=50ms，暂停时间=50ms，所有故障都是在线路1靠近总线处的始端被模拟的，并标注出了如下量：网络零序电压，故障线路零序电流和非故障线路零序电流。Ⅲ实验结果——导纳判据在第Ⅰ部分所列出的用于保护的判据中，可用于判断间歇性接地故障这种“困难型”故障最有效的是零序导纳判据，或者根据它的组成部分：电导和电纳。为了实现基于零序导纳的接地故障保护，本文运用了幅值比较（图2中的CA1，CA2）。在这种最简单的情况下，被比较的输入信号是通过如下式子给出的： （1） （2） （3）系数，，决定测量通道中处理信号的比值。图2基于零序导纳接地故障保护的等效模型这种接地故障保护取决于零序导纳模块，通过比较和信号来实现。这种比较发生在幅值比较模块CA1中，保护动作的条件是：≤　 （4）也就是说，安装在第i条线路上的保护装置的运行范围是由导纳矢量图的末端决定的，其值满足如下条件： （5）图3中给出了这种保护的启动响应，这是一个光滑的导纳弧线，覆盖了所有的象限。保护运行的补充条件是要有合适的电压零序分量，在这个解决方法里，启动单元是幅值比较模块CA2，它将信号和启动信号相比较，判据如下： （6）其中是预定的启动值，根据它就可以区分接地故障状态与正常运行状态。图3基于导纳的接地故障保护启动响应图4给出了线路1发生永久性故障（A类型）时故障线路的零序电流、非故障线路零序电流、零序电压以及故障线路的零序导纳和非故障线路零序导纳。图4线路1发生永久性故障故障线路零序导纳要比非故障线路的高出许多倍，故根据标准（4）来区分故障线路是可行的。对于中断频率相对较高的间歇性故障（B类型），也有类似的情况，相应的运行结果如图5所示。故障产生的暂态量衰减完之后，零序电压依然接近永久性故障的零序电压值，而且故障线路的零序导纳明显高于非故障线路，并一直持续这种状态。图5线路1发生B类型间歇性接地故障图6线路1发生C类型间歇性接地故障图7线路1发生D类型间歇性接地故障当故障间的暂停时间较长时（如C类型和D类型中的），区分短路线路就比较困难了。这种故障的运行结果如图6和图7所示。整个故障期间零序电压（与启动信号成比例）一直保持较高的幅值。由于故障消失瞬间产生的电压暂态量衰减较低，所以故障检测不会很难。但区分故障线路时就比较困难，因为故障点循环电弧在电网中产生的暂态量，会导致故障线路导纳周期性地降至非故障线路导纳值。C类型和D类型故障均涉及到此问题。在这种情况下，基于零序导纳的保护方法就变得不合适了。而采用小波分析，尤其是多分辨率