接地网故障诊断(上海).pptVIP

* 1 * 1 * 1 接地网故障诊断 刘 健 陕西电力科学研究院总工程师 教授、博士生导师、博士、 Senior Member, IEEE 百千万人才工程国家级人选、国务院政府特殊津贴专家 主 要 内 容 接地网故障诊断的意义 接地网故障诊断的困难 基于可测性的故障诊断 接地网故障诊断测试 小 结 接地网故障诊断的意义 接地网故障诊断的意义 随着系统容量不断增大，短路电流水平逐年增大，对接地装置的参数要求有所提高。 与接地网相连的110kV变电站设备 与接地网相连的750kV变电站设备 接地网是电力设备的重要保护设施，埋在地下，起着快速泄放故障电流、雷击电流和提供零电位参考点等重要作用，对保障人身和设备安全有着重要的意义。 接地网故障诊断的意义 我国变电站接地网普遍用镀锌钢制成，因腐蚀、焊接不良而造成的缺陷时有发生，为进一步提高电网运行可靠性，科学合理的状态评价愈显重要。 如: 2006年，我省铜川地区某110kV变电站因接地故障导致停电；2007年宝鸡某330kV变电站因接地电位差过大造成主设备跳闸，造成了负荷损失；2008年，我省西安某330kV变电站因接地故障导致一台主变被烧，造成设备损坏。 镀锌钢接地网的制作现场 接地故障烧坏变压器 接地故障烧坏开关 接地网故障诊断的困难 接地网故障诊断方法 支路直流电阻反映支路腐蚀状况。 电流激励，电压量测，建立节点电压方程组 增量化形成增量方程组 采用迭代最小二乘法求解出?R R=R0+ ?R [1]刘健,王建新,王森等.一种改进的接地网故障诊断算法及测试方案评价[J]. 中国电机工程学报, 2005, 25(3):71~77. 接地网故障诊断的困难 接地网埋于地下，支路数动辄上百条，只有接地引下线露出地面，可以作为测试的节点（称可及节点）。相比支路来讲，可及节点太少，通过测试建立的独立方程个数少于待求解的未知数（反映支路腐蚀状况的支路电阻）。 所测试的信号微弱，测试环境中的干扰大，支路电阻诊断结果对测试偏差敏感。 大型接地网的现场测试工作量大 基于可测性的故障诊断 接地网的可测性 明晰支路 不确定支路 节点撕裂与分层约简 接地网的可测性分析 极限可测性：充分量测下的可测性 采用分层约简模型确定 测试可测性：给定测试方案下的可测性 采用蒙特卡洛法确定 在合理范围内，随机设置接地网各条支路的电阻，按照给定测试方案，采用迭代最小二乘法进行故障诊断，计算各条支路诊断结果的平均相对误差和相对标准差直至达到期望的精度要求。相对标准差小于给定阈值?的支路被判定为明晰支路，其余支路被判定为不确定支路。 接地网的可测性分析的应用 测试方案评估：测试可测性的明晰支路数与极限可测性下的明晰支路数相等：则给定测试方案是充分的（充分利用了可及节点） 明晰支路： 可以直接得出可信的诊断结果 不确定支路：采用二分法得出可能取值范围及 其概率分布 接地网的可测性分析的应用 实际当中也没有必要太精确，定义若干模糊类型： 基本正常、轻微故障、故障、严重故障、断裂 大型接地网分块撕裂诊断 确保撕裂后可测性不变：分块撕裂 参考文献 [2]刘健,王树奇,李志忠等.基于网络拓扑分层约简的接 地网腐蚀故障诊断[J].中国电机工程学报.2008, 28(16):122~128. [3]刘健,王树奇,李志忠等.接地网腐蚀故障诊断的可测性研究[J].高电压技术,2008, 34 (1): 64~69. [4]王建新,刘健,卢伟等.基于蒙特卡罗的接地网故障诊断可测性分析[J].电测与仪表,2008, 45(2): 53~57. 接地网故障诊断测试 测试方案自动生成 最大电压定理： 给出观测电压U最大的电流激励与电压量测位置 最大电压定理推论： 给出?U/ ?R最大（抗干扰能力最强）的量测方案 最优充分测试方案自动生成 充分且换接线工作量最少的测试方案自动生成 自动测试 提出了带极性转换，多幅值电流自动拟合的测试策略，利用数据冗余与固有的线性关系，进一步减少观测误差的影响，提高测试精度，并研制了测试系统。 接地引下线测试 面向接地引下线的测量 支路全部明晰的本证接地网 根据本征支路 电阻计算得出 轮换接地引下线分别进行面向接地引下线的测试，并确保每一条接地引下线至少参与2次，就可建立一个关于各条接地引下线电阻的线性方程组，假设共有M条接地引下线，则