2024配电系统中性点柔性接地与降压消弧理论技术报告.docx

汇报内容-、背景与意义二、主动降压消弧原理三、接地故障处理成套技术四、实验测试结果及运行业绩未及时处理将导致人身触电：配电网是向用户分配电能，结构复杂，易产生各类故障据统计，我国每年因触电死亡的人数占各类事故总死亡人数的10%因配电网故障导致的年均停电损失达上千亿元国内外普遍存在配电网接地故障处理难题：不同于输电网，故障电阻可能高达数十kQ,故障处理复杂、困难；可能历经数小时、甚至数月的燃弧，直到故障电阻下降到IkQ以下，才能被检测和蛆里。存在接地故障检测、选线选相、消弧及定位难题。I中性点展地阻抗过渡电阻故障电流故障电弧检测保护故障后非有效接地电网数十kQ低至0.IA极不稳定困难带故障运行*加“川川,研究现状现有配电系统接地故障处理普遍采用：“堵”和“切”中性点非有效接地（包括：消弧线圈接地、不接地）堵：通过改造或调控一次系统中性点接地方式，增大零序阻抗，“堵”（减少）故障电流，弓虽迫瞬时性故障熄弧；但对于绝缘性故障，电弧熄灭后，故障点回归正常电压，又重新燃弧；该被动的电流消弧方式，难以抑制间歇性弧光故障，易产生过电压，危及人身设备安全，甚至引发“火烧连营”事故。增大I零序阻抗牙零序等效电路故障相恢复电压熄弧后，回归正常电压，电弧重燃；间歇性弧光过电压可高达3-8倍间歇性弧光故障研究现状（中性点小电阻接地，消弧线圈并电阻接地）确保在电缆沟起火等重大事故引发前，保护动作切除故障，起到最后一道防线效果； 保护灵敏度仅数百欧姆，对高压线掉地（故障电阻达十几千欧）等高阻故障无能为力，人身设备安全防护能力有限； 会导致跳闸率上升，可高达3倍，降低供电可靠性； 低阻故障时，中性点和故障点电流大，跨步电压大（如台区配变接地故障），存在严重安全隐患。接地故障选线保护跳闸切除故障提出了主动消弧原理，获2010年湖南省技术发明一等奖统一了中性点接地方式，采用电力电子装置，灵活调控中性点接地阻抗，根据戴维南定律，即灵活调控注入中性点的电流或电压。不接地经消弧线圈接地经电阻接地传统中性点接地方式:固定阻抗接地可以灵活实现中性点不接地、消弧线圈接地、电阻接地、消弧线圈并电阻接地等多种接地方式;J外加电源，抑制故障点恢复电压，首次从根本上消除间隙性弧光故障和过电压；J国内外首次发表有源电压消弧与保护系列论文，入选“电力工业学科高被引论文ToPlOO55中国电机工程学报3篇系列论文IEEETransactionsonIndustrialElectronics2篇研发了国内首台FACTS消弧装备，全补偿故障电流，获2016省科技进步一等奖目标：以故障电流为控制目标原理：中性点注入与故障点相反的电流，控制故障电流小于熄弧电流应用：能有效抑制各种接地故障缺点：故障点位置未知，故障电流多变，谐波丰富，故障电流精确测量困难；且等效电路中，电流源等效阻抗为无穷大，各次谐波分量需单独补偿控制，电力电子电流源精确控制异常困难；设备造价高。基于电力电子的柔性接地电流消弧FACT装置原理图广东电科院与长沙理工大学研发的柔性接地FACT装置，采用电力电子装置，调控注入的零序电流大小和相位，全补偿接地故障残流（包括无功、有功和谐波电流），首次实现全补偿消弧；.采用电力电子设备，控制复杂，造价高。根据交流电弧熄灭机理，主动调控故障点电压，使故障恢复电压低于绝缘恢复强度（电弧重燃电压）；阻止电弧重燃，实现故障彻底熄弧；潘将舔第赛第题轼崔号般犀昂毒腾楂制翎会考省及常莪霰慎烹F1O闿嘴中毒腻重镀育F,控制范围宽，可采用开环控制，易于实现。熄弧峰压Up绝缘恢复强度（电弧重燃电压）Uds故障相恢复电压UrVU/kVAUCV=U熄弧临界值OyT02故障相恢复电压UrV、1为此，长沙理工大学曾祥君长江学三三三wI；蹄:AZVW20kQ高阻接地故障检测装置;接地故障相主动降压消弧装置;接地故障选线跳闸装置；故障行波准确定位装置。背景与意义JKD1.-500接地故障消弧与选线保护装置汇报内容一、背景与意义二、主动降压消弧原理三、接地故障处理成套技术四、实验测试结果及运行业绩主动降压消弧原理介绍接地故障等效为一可变击穿电压放电间隙与一可变电阻串联；当外加零序电压源，调控零序电压；由于故障相电压等于零序电压与故障相电源电压之和，即调控故障相电压；当故障相电压小于弧光放电电压，则实现接地故障消弧。 非有效接地系统具有天然优势，即电源、负荷均为三角形接线，中性点位移电压变化不影响电源和负荷正常运行，可以灵活调控； 外加零序电源，主动调控中性点位移电压，即零电位点与中性点分离，实现相电压控制； 由于零序回路阻抗大，调控所需电源容量小，实现方便。零电位点：U,一U;.«IA,".飞消：接地故障后，外加零序电源，与故障相电源相位相反，主动调控故障相对地电压，只要将故障相点压控制到电弧重燃电压以下，就可以消除故障电流为零，实现主动电压消弧；电压控制的裕度大，可以开环控制，实现方便。（被动电流消弧（主动降压消弧）%/电弧重燃电压“fc调控零电位点：U;tU。主动降压消弧的研究思路零电位安全清除故障调控外加的零序电源，再次降低故障相电压，将故障点电压控制到零，保障带电作业人身安全，实现不停电故障处理。费我故障相电压：U=O非故障相电压：U4=U>Ua=U位移电压U"”=U。，故障零电位安全清除UB研究思路小结J针对现有接地故障处理中：被动地“堵”引发的人身设备安全问题、“切”引发的供电可靠性问题；创新性提出：外加零序电源，主动降低故障相电压，“消”除故障电流和故障电压，力争实现接地故障的不停电安全运行，消除人身设备安全隐患，确保供电可靠性。现有及在研技术抑制故障一次系统接地方式调控不接地有全题I安问谐振接地补偿故障无功残流障身备全保人设安消外加零序电源柔性（连续）控制故障相电压项目技术-、二次系统融合处理柔性接地（二值控制）全补偿有功、无功残流切除故障二次系统配电自动化建设自愈控制进一步减少停电时长和停电次数切可靠性问题配电自动化减少停电时长重合闸+接地保护:.1.一：<ll小电阻接地故障相降压消除故障电流随电网发展提升供电.可靠性I-故障点零电位人工安全清除故障对配电系统可靠性、电能质量要求提升接地故障电流全补偿消弧专利2011年首次提出了故障电流全补偿消弧理论，该技术已获国家发明专利授权(19)中华人民共和国国家知识产权局(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利IO授权公告号CN1C2JM9X.4(46)标权公告月2C13.07.31王书号第N80i4号(21)申请号201110006701.2(22)申情日2011.01.13.)*Wft长沙理工大学池址110114湖南行长沙市万家丽行路：段050弓(72)WfiA*科考4隹*用士&1MI：黎娱(51>Intd2m06iX06,01.Baif3M(2C06.Oi,ClB37.09(2006.3.)(56)对比交件<N101528158A.20.0.01.13.CN261038754Y.23080E.19.F特开2067101208A,2007.04.19.CN2773968Y,2006.(M.19张藤芬等.种中低压配电网车相接地政障选线新方法.(电网技术)2005,第29卷(第3期I.笫76-80页，世贵员以F8CN17910.3A,2005.03.c9W2C0&000239AI.21XM.07.31.(M)发««彝一种配电网安地故障消弧和保护方达(57)MS本发明公开了一种配电风按地城降的消孤和体护力法,似括以下先需；制阴闽中网一和#压相零序电比.悌接维故界Mlflfc管科.各揉椅叔源发生时，向配Ill网注入主流,强制故隔柱Il1.玉为零和接地放障电流为不，延时一段时间，减小注入电流.好果零序电R成正比例减心.则去用故延点已也孤，判断'警恢凝配电网了举改变生入电流测开肠离散举情发明专利证书发要名和(一利配业叫发地故穿件重动保护方法发明人型样目：本您：那咨游等干嗝箫专科号：21011利专利中标扫，200年1月2日+利权人：长沙理1大学不发码拄过本行格出中革人洗括和阿节利法进的苹查。独定双于专到成,做成本证在其在专利你地算上净从染证.者利权自没解心与之日起生故名市的的学种和很为：I年.在中进H热婪，婪利G1.A在车¢1R中4染及界实孔细Bl规定案增子费。季中利的平费应两在每年明月以工需地i礼未相也视大顶纳平红所，村织真应息取热在书向流之日起终普利证有记我卡形机登证的的法律状况.学制机的材相.结树.无流.林出一往龙汁乎和权人的性名关本能，国粮，地红变更等草康记我任长利要记将上dP(12)发明专利申请(10)申请公布号'、：07276082A(43)申请公布日2017,10.2Q<2。申#-01710M976.9(22)申请日2017.07.05(71)申人K沙河1次学地址410004湖的省长涉市雨花区万宗剧南路二段960号侬发明人用召”4)，«代理机构湖南湘和律怖事务所43219R三外也a何例5DintOl-MQ2J3/00(3006.01)权利妾求】立总生H6页那有效接地系统接地故障相主动降压安全站立方法(57)MX本发明公开了一种非有效接地系统接地故阳相主动降压安全运行方法,应用于中性点非有效接地发电UMK由电网的接地故障安全运行，发生单相接地故障时，在非有效接地系统供的理线与地，裁路与地,或斗性点与地,或戈尿器耳防效接地系统恻烧姐的分接抽头与地之间外加可然电流源,滴控注入电流大小和推位，进步降一种配电网接地故障消弧与保护方法(Z1.2J1I(M)6701.2)¾E方法以故算相审压为控制目标,通过注入电渝盖制故防相电压为零,实现除时封质的K)R消费.永久故障的快速液离.解决了电而消弧法消瓠效保关.传统织户方法可掌性低的技术展.,故障相电质的上升幅值.降低It故障相绝缘击穿的民险，降纸人身设备安全隐出，有效防止停电省事故的发生,大大是高供电可小性和安全性。点电压低于接地电弧持续间不停电安全运行要求.他到等零的安全运行做交地故障电流.又能限制非(12)发明专利申请(Zl)1HlH1.')17K15II!.<7S.S(22)申请日2017.07.0501)MlA长沙理工大学3)中请公布R201发明专利证书Mtt13C3湖南市长沙市在旧方盅KN南跑一陋0“发明名称.李存牧按地系纯接地故困相降玉访流的安全运行方法(70Vf.-'三MM湖商用和律MiW分石45219代Wl兵同剂(5i)t.N2/3/YX206,01)专利号ID.2O17106M978.8专利申请日a2017年07月15日专利权人I长沙理工大学(M)发触*主有效掖地系统提地故环相降兵消弦的安个云行方法(57本发明公开了书卡有效接地最统接地故喇的凡油菜的安今运行万达,应用f性点I：有效按地发电机成配电网的拉地故障安全运行：龙生啊!般地表动时在上有效谢&系珈I的母续上她iWW.成"柢房瓶或都卧车门依投地系统怫杂Sl的分没挂头与他之假外M总出测,肾抵坨降相电生.烧故幸点电匠；按m：s：mraI址一110。1湖南省长沙市刖花区万东做南申.段960号授权公告日：2018年KI月09日控权公告号：CX10727887B本发明姓过本历很愿中烁人民共和眼专利法SH评会，决父授予专利视.蝌发本弊的并在专剂矍记簿上予以母己专利权口掖奴公传之H起生效.本专利的专利权期根为：十耳，自中谛H起算，专利权入股出然测专利法理兵宾能知展双发峻的平优.本专利的年费应当在瓢平07月45已前做她.水校服规定微的年费的,专利权自应当墩的母钟期满之“是峰止.专列证书记6告利权警记时的法褥状说，专利权的转移，旗押、无横、终止,使盆和令利权人英J如W或名称、l三,地的变更笄图项也t在令利(Jid的上。块电三烧的侬匕清是长响彳神电安今运行要求，不发明掾作于没及控制方法陶平可春,熊I网的时性啊r微频：发刚次性府腰北故庶电泡!hlWMljh5!?馆，陵式卜放的相的油I法的凶攵，也认身泛非有效接地系统接地故障相降压消弧接地故障相主动降压消弧专利2017年国内外首次提出了故障相主动降压消弧理论，该技术已获国家发明专利授权(19)中华人艮共和SB曲&如R产权局王书号第3】。29元号(10)中请公布IKX10727097A接地故障相主动降压消弧专利2017年国内外首次提出了故障相主动降压安全处理理论，该技术已获国家发明专利授权(M)发同名*非有农拴地系统接地或龄相降伍游新的安全运行方法T)Be(=F=?弓不产壬本发明分开了H1aftjftMttu-T厂T-f珞IH降出消流的安全运行方法，应用于中性点#4',l；J1.f有效搐地发电机或配41网的极松成峰安全运行I1.1.2_发生以相鹿坳最说时,在不有效碇地累维网的碑.；.-、.线与址，成统路。电城中性戏与地或变阳711Vi二有效活报JftfS测姐们的分透推头与块之间外加:电玉源.由低成除电压.使故除点电压低子按地电送转蜗物烧的也K满是长时何不停电安全运行委求：木发明援作手段及控制方法尚更可播.除。纳除依时性联相恭电放除.抽般求久性中相按埼故即中洵IR别车SHHfl出乐的上升幅fit蹲tt1.标故除相论缘出学约风险.降就人力设非有效接地系统接地故障相主动降压安全处理方法(Z1.201710550400.3)诬书号第2985084号发第1室孩1页HPc明专利证书发明名低.书目效按坳枭机接地故降相主动降压安全处理方法发阳曾舞H4包421.2017I05E0400.3专利申请日：2017年07月06日专科权人：长沙理工大学地址：410094健网看长冷市方家国网路一段960号授权会台Eh201.87H03B授权公告号：CNNI7l17096B本发明题过木斗依JR中华人民丈加因专的法进内审森决定投学专利权，拥发木证书弁在心和警记落上平以(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请UO)中清公布号CMo7276097aCQ)中清公布日刈71。20<21)iffy2l7HHAAS7B.B(22)申情月2317.7.06(71)+*人长沙理工大学地址410001湖离省长沙市海花区万家图踹二没演弓Oa发明人幡名7Q专利代理机构湖前湘和律师学务所13218代理人大册只MW(Sl)IntCI.HN3./A2C06.0!>记.专利权门按现公舌之日起生敷哥3*利仪4»队6二t+-«.4利於人$像jft4M4”安在统安山仙不，-*£利3耳，*左4句R404UO<K<f4t*AiI做。充；ZS4/ZOIUg幽“A专利证书记魏专利权登记时的浓律状况.专利极的指程,落抑.无效.典止.6ttW当判献人的做实点林,Mffi.地代要史小事记故在森树便记落上。高阻接地故障，主动升压，增大故障残流，便于故障隔离 高阻接地故障，外加零序电源与故障相电源相位一致，主动升高故障相电压，增大故障残流； 可以任意调控故障残流，便于故障选线装置、配电网自动化终端FTU、故障指示器等检测和隔离故障； 最高可以将故障相对地电压升高到2倍相电压，对启动接地保护作用的效果远大于小电阻接地方式；且对于低阻故障，可以限制故障残流，消除小电阻接地方式的安全隐患。零电位点：Uo相电压：Uo汇报内容一、背景与意义二、主动降压消弧原理三、接地故障处理成套技术四、实验测试结果及运行业绩响应国家电网公司最新政策要求国家电网有限公司部门文件设备配电【2019】64号国网设备部关于加强大城市配电电缆网.单相接地故障快速处置工作的通知接地故障处理全过程不停电各省（白治区、直辖市）电力公司、中国电科院、国网经研院：为进一步提升配电网供电可靠性，降低大城市配电电缆单相接地故障引发电缆通道火灾和大面积停电事件风险，决定吵喊市配网单相接地故障快速处置能力提升工作。具体事项逋知如下，请各单位认真贯彻执行。一、工作思路和目标（一）工作思路按照“瞬时故障安全消弧，K久故障快速隔离”和“重点城市“瞬时故障安全消弧”（主动降压消弧）/通过中性点外加电压源，将故障点电压降低至电弧重燃电压以下，从根源上阻止电弧重燃，首次实现间隙性弧光故障的不停电消除。“可恢复性绝缘故障不停电消除”（不停电重合闸）延时5s,检测接地故障消失后，退出外加电压源，将故障点电压恢复到正常值，回归正常运行，实现不停电重合闸。先行先试”的工作原则，全而加强消弧线圈等设备运行维护，稳妥对地绝缘参数测量及状态在线监测与评估（已获发明专利）对地电容、电阻、介损等对地绝缘参数是决定配电网零序过电压、消弧线圈调谐及消谐器配置的基础，需在线实时测量。技术难点;现有消弧线圈自动调整系统仅测量对地电容，不能测量对地电阻和介损；:现有消弧线圈自动调整系统现场运行缺乏状态监测，长期运行偏离最优运行状态；（现场实测甚；至高达90%消弧线圈未能准确调谐），消弧线圈调谐测量的对地电容精度一般不超过5%;I国内最新研究的专用测量装置从电压互感器二次侧注入信号测量，受互感器内阻、消谐器等因素1.影响，测量不稳定，误差一般大于5%。解决方案:发明了注入信号谐振测量理论与技术，首次实现对地电阻和介损的在线测量;:直接从电压互感器二次侧测量，不影响电网运行。对地绝缘参数测量及状态在线监测与评估(已获发明专利)注入谐振频率信号，实时测量配电网对地绝缘参数，包括：介损(阻尼率)、对地电容、泄漏电阻等；放大高阻接地等轻微故障微弱信号的故障特征信息，实现故障的灵敏检测。由于注入信号功率小于2w,且频率为非工频信号，因此不会对系统运行造成影响，不会造成3U。越限，不会误触发故障告警。对地电容：ZC=l(o31.)对弟邹!E电导：阻尼享：d=:2g(2Co)脱谐度：v-l-(0o/0)2电容电流：lc-(oUi)(o20I),XX345678JKD1.-10触摸屏配电网对地参数测量装置J国内外首次实现配电网对地电容、阻尼率（介损）、对地泄漏电阻测量;从零序电压互感器二次侧或无功补偿电容器中性点测量，实现方便；J测量误差小于1.5%;外加辅助零序电源测试，接地故障监测灵敏度高达40kQ。全补偿技术（电流消弧与电压消弧的统一）将故障点电流补偿至零,电流源控制复杂。电压补偿电流补偿将故障点电压控制至低于电弧重燃电压，控制域大，控制简单。在谐振接地的基础上，利用有源补偿装置调控配电网中性点电压，对故障点电流中的无功、有功和谐波分量进行全电气量补偿，确保故障点100%熄弧。实时测量介损，检测故障是否消除正常运行时，采用中性点单相注入变压器二次侧并联电阻，抑制位移电压；故障瞬间进行故障行波定位；接地故障50ms内切除并联电阻，投入并联电容,实现瞬时故障消弧； 接地故障25OmS内，外加零序电压，将故障点电压降低到电弧重燃电压以下，强迫弧光故障熄弧； 接地故障延时5s,检测故障是否消除；如无消除,则发故障线路报警或故障线路跳闸信号； 如需与配电自动化FTU、故障指示器的配合，外加零序电压与故障相电源电压同相位，增大故障相电压，即增大故障电流，等效为小电阻接地方式，实现故障区段跳闸隔离；IOk冏电网系统 如需带故障较长时间运行，外加零序电压与故障相电源电压反相位，将故障点电压降低到电弧重燃电压以下，消除故障电流，且限制故障过电压。提出了中性点电压安全运行域的概念，发明了基于电力电子单相电压源的消弧技术电力电子实现故障相主动降压的原理图采用电力电子装置，调控零序电压的大小和相位，控制位移电压在中性点电压安全运行域内：即降低故障相电压低于电弧重燃电压，实现消弧。发明了基T接地变压器反馈顿的消弧技术 采用接地变压器380V侧的相间电压经调压器注入（相位固定，仅需调整幅值）,控制位移电压在中性点电压安全运行域内； 降低故障相电压低于电弧重燃电压，实现消弧； 采用不受接地故障影响的线电压，抑制接地故障暂态过程。主动降压消弧装置与现有消弧线圈的配合运行主动降压消弧装置与现有消弧线圈并联运行；IOkV母线主动降压消弧装置与现有消弧线圈并联运行针对调匝式消弧线圈，将原有的消弧线圈控制器切换至手动模式，仅具备测量功能。配电网接地故障相主动降压消弧的柔性接地技术优势O直接控制零序电压，解决三相不平衡电压和铁磁谐振过电压的抑制难题；首次实现间隙性弧光故障的抑制；且针对可恢复性绝缘故障，主动降压抑制后，退出外加零序电压，首次实现不停电恢复，即不停电重合闸，可实现电缆线路30%左右故障的不停电恢复。、J补偿故障全电流（包括：无功、有功和谐波电流），理论瞬时故障消弧率达100o/0。1I.采用消弧线圈和电压消弧装置并联运行模式,造价能满足壬程推广要:求；采用UPS或非电力电子设备，装置成熟。94、/永久性高阻接地故障时，主动向中性点加入零序电源，调控零序及故障相电压，高精度测量残流及介损变化量，进行接地故障高灵敏度选线，研发新型故障选线保护装置。不同接地方式的比较接地方式瞬时性接地故障消弧能力三相不平衡电压抑制铁磁谐振过电压抑制间隙性弧光接地故障可恢复性绝缘故障永久接地故障保护不接地差，不能补偿故障残流不能抑制不能抑制不能抑制跳闸停电后，F日难小电阻无，瞬时故障跳闸，供电可靠性低能抑制能抑制低阻时跳闸的C仁二后，低阻易高阻难固定容量消弧线圈一般，不能跟踪补偿电容电流，残流可能大放大不平衡电压一定范围抑制不能抑制跳闸传/重合闸难可调消弧线圈较好，跟踪补偿电容电流，不能补偿有功和谐波残流随调式不能抑制一定范围抑制不能抑制跳闸言最难五接地故障点旁路转移消弧一般，靠消弧线圈或故障点旁路消除瞬时故障不能抑制不能抑制能抑制制较易柔性接地电流消弧好，补偿故障全电流（包括：无功、有功和谐波电流），但控制复杂能抑制能抑制能抑制不停电抑制后恢复易无性接形最好，补偿故障全电流，控制裕度大，控制简单能抑制能抑制能抑制不停制易（非、主最好，补偿故障全电流，控制简单能抑制能抑制能抑制不停电抑制后恢复易电压源屏：通过单相变压器接入中性点;根据控制屏指令迅速调控中性点电压，强迫故障相相电压低于电弧重燃电压；中和接地故障电流（无功电流和有功分量）；整个补偿动作25OmS内快速完成。选线及消弧控制屏：控制中枢功能；包含接地故障选线及跳闸装置，对地电容电流及对地泄漏电导测量，消弧线圈自动调谐，阻尼电阻控制装置，零序电压调控装置等。注入变压器：注入变具有一次绕组和二次绕组；二次绕组连接电压源柜;一次绕组连接中性点。*技术难点 弧光高阻故障电流小，不稳定； 电压互感器极性接错，电流互感器变比过大，精度差； 选线保护装置测量精度低，选线保护原理不足； 国网漂河真型配电网重点实验室测试各厂家选线装置的选线精度都小于1k。，难以满足安全要求。解决方案 根据配电网接地故障残流选择合适变比（建议40:1左右）的零序电流互感器; 采用零序导纳、介损、高频信号、行波等新型故障特征信息选线； 放大故障特征，增加选线精度； 采用时频多尺度故障特征信息融合的故障选线保护。提出多种故障信息融合处理技术，发明无整定保护方法： 对谐振测量参数（故障电阻和阻尼率）、负序电流、零序导纳等多维故障信息进行综合分析、融合处理，提升故障选线的灵敏度和可靠性。 基于聚类分析确定故障样本聚类中心Pi和非故障样本聚类中心P2,构建多维特征向量空间； 比较故障时空多维故障特征向量X,与PI和P2的距离，离PI近时，保护动作。无整定保护空维障征息合理时多故特信融处护策果保决结测试杆木多种故障信息的融合处理相电流变化量相间差接地保护方法（已获授权发明专利）相电流变化量相间差动保护Z1.200510031174.5（估计与国外的不平衡电流保护原理相当）相电流采样值相间差动保护只需三相电流量，适合在就地测量三相电流量的FTU上实现，实现步骤：1）在线监测配电系统的三相电流；2）实时计算各馈线的三相电流变化量（实时采样值与40ms前的采样值相减），计算相电流变化量相间差；3）如零序电压和相电流变化量相间差越限，则判断保护安装处下游发生单相接地故障；4）如接地故障，则发接地故障信号，也可整定为保护动作跳闸。高灵敏度接地故障选线与保护装置研发的故障选线保护装置超过中国电机工程学会标准和南方电网技术标准要求;低阻接地故障（如100Q）选线正确率100%;高阻接地故障（如IkQ）选线正确率98%;超高阻接地故障（如5kQ）选线正确率95%;特高阻接地故障（如15kQ）选线正确率90%。配电网故障特征量放大原理相量图J接地故障时，中性点柔性接地装置输出电压与故障相电源电压相位一致，主动升高故障相电压，增大故障残流;或发出特殊频率信号，流向故障点；供配电自动化终端跟踪各信号流向；配电自动化终端定位故障区段。发明了输电网故障电压行波定位技术，获国家发明二等奖针对故障点人工查找难题，采用故障电压行波的光速传播速度和纳秒级传输时间,准确计算故障点位置。故障查找困难输电网行波与配电网行波比较故障分量幅值小：电压等级低的线路，故障行波幅值小；接地故障电阻大：极端情况下，配电网接地电阻可高达20kQ,约为输电网接地电阻的100倍；分支线路多：行波折射和反射，衰减严重；容性设备等效电容小：配电网从末端配电变压器接地线提取行波信号（等效电容值约为500-1000pF）,输电网从CVT接地线提取行波信号（等效电容值约为5000-10000pF）,配电网等效电容值约为输电网等效电容值的1/10。配电网故障电压行波的检测难度是输电网故障行波的十万倍!受配电线路末端电流行波全反射限制，电流行波更难检测。已将输电网故障行波定位屏缩小为芯片，应用于配电网高性能（高精度、高可靠性），小体积，低功耗，低价故障行波定位装置定位芯片嵌入式定位模块故障定位屏故障定位手机应用APP软件发明了高灵敏度、小体积、低功耗的暂态电流芯片传感器通讯链路通讯德路通讯链路研发了“基于互联网+”的配电网故障行波定位平台独具特色的含IOkm电缆的配电网故障行波定位实验平台10台配电网故障行波采集与定位装置“互联网+”故障行波定位软件平台配电网故障行波定位系统工程应用情况:该配电网故障行波选线与定位系统的安装施工难度小、风险低。开普实验室检测误差小于20米；自2014年装置投运以来，配电网发生多次单相接地故障，均能实现故障准确定位，误差小于60米。汇报内容一、背景与意义二、主动降压消弧原理三、接地故障处理成套技术四、实验测试结果及运行业绩具有完备的现场一、二次设备：变压器、接地变压器'升压变压器、隔离变压器、调压器'消弧线圈、中性点接地电阻等。开展了电压消弧试验1:1真型IOkV配电网电压消弧实验室消弧线圈过补偿3%,电缆间隙性弧光接地故障。外加电力电子电压源，主动降低故障相电压，当电压降低到IkV时，间歇性接地故障电弧熄灭。试验样机和注入变压器并联等效为一个幅值、相位可调的电源，加在接地变压器的中性点，实时跟踪测量系统对地参数，实现故障点电压控制。消弧实验样机故障模拟单元实验接线图10千伏配网线路单相接地故障模拟试验试验步骤10千伏配网线路单相接地故障模拟试验试验步骤电缆弧光接地：投入JKD1.-500柔性补偿装置0结果表明，通过消弧装置控制配电网中性点电压，能够将故障点电压抑制到接近于零,低于电弧重燃电压，实现故障点可靠、精确消弧，验证了装置的可行性与实用性。国网溪河配电网真型试验场测试结果2019年1月12日至16日在国家电网配电网智能化应用及关键设备联合实验室（婀真型试验场）试验检测T果如三故障选线：当系统中发生单相接地故障并满足装置启动条件时，应能正确选择故障所在线路，并给出报文或告警。低阻故障选线准确率不低于99%;高阻故障选通过线准确率不低于95%。I本能查基功检补偿响应时间：低阻接地故障时：不大于150ms;高阻接地故障时：不大于35OmSC通过灭弧功能：当系统中发生单相弧光接地故障时，应能迅速有效灭弧。通过高阻识别能力：系统电容电流120A下，不低于16kQ。通过金属接地故障时，装置仅投入电容器组补偿；非金属故障时，补偿后故障点电压通过抑制不大于300V、残流为mA级。一瞬时性接地故障时,装置应能自动退出补偿状态，使电网三相电压通过恢复正常；永久性接地故障时，装置应能自动识别。，2检验单位：国/j青电苣沸化应用及关键设备联合实验室cd可做M司检验地点：中拓滋弘路535号该装置自2018年3月在南方电网公司某市变电站内运行，在不同运行工况下,装置与配电网均表现出很好的兼容性，获得了良好的运行效果。有源功率单元屏柜及控制屏柜现场一次设备室外配电室安装运行图:该装置自2019年6月在浙江省杭州市某变电站内运行。测控屏，参数测量、故障选线降压消弧控制，代替原测控屏电源屏，幅值相位快速可调电源，非电力电子消弧系统可取消该屏注入变压器柜，代替现有消弧线圈及中性点电阻现场试验情况视频由国网杭州供电公司友情提供在没有对配电网运行方式进行任何改变、对负载进行任何改变的前提下，完成现场各种故障试验：接地故障种类：接地故障类型:线路掉水泥地、干土地、湿土地、电阻接地、直接接地、弧光接地、断线接地接地故障电阻：16kQIOk。、lkQ>200Q和金属性接地。WkV断线落地接地故障实验1、选线结果：选线装置对各种电阻故障、金属接地及断线弧光（泥土地）试验工况下，选相、选线结果均正确；2、补偿效果：消弧装置对各种接地工况下，补偿后故障相电压降到30OV以下、接地点残流均为mA级，补偿效果显著,保障了人身设备安全；3、补偿时间与接地电阻相关，接地发生至补偿结束最长时间为22011s;各类故障消弧条件下，主动降压消弧装置均能与消弧线圈形成很好配合，并能够在自动判断故障消除后，主动退出运行，恢复配电网正常运行。结束语尊敬的各位同仁:在你们的支持下，本人26年的潜心研究，提出注入信号感知高阻接地故障、接地故障相主动降压消除故障、占约30%的电缆故障不停电恢复、配电网故障行波定位等的新理念和技术，符合国家对发配电系统安全和可靠性提升的重大需求，期望得到你们的协作与支持，共同解决配电网接地故障快速处理的技术瓶颈，实现接地故障不停电快速处理，彻底抑制过电压。谢谢！（被动电流消弧）（主动降压消弧）