基于高阻接地距离继电器的零序电流保护选择性提升方案

交流线路零序电流保护最末一段均采用300 A定值,存在无序跳闸风险。因此,文中提出了基于零序电抗线和非故障相极化的高阻接地距离继电器原理。继电器采用先选相、后测量的技术路线,选相元件将零序电抗线与非故障相极化方法相结合,构成多种组合判据,以分工完成选相。由于保护安装处零序电流与故障点零序电流存在相位差异,单相接地故障的故障相和相间接地故障的超前相的零序电抗线在故障点位于整定点附近时存在混叠区。区内近端、低阻单相接地故障时非故障相工作电压大幅变化,不利于区分混叠区的两类故障,故将选相元件分为低阻模块和高阻模块。低阻模块采用下偏的零序电抗线,用于识别近端、低阻故障;经低阻模块辅助后,高阻模块只需针对性处置故障点位于整定点附近的故障,可有效区分两类故障。选相完成后,通过非故障相极化的方法获得故障前工作电压,从而确定继电器的动作特性。高阻距离继电器的耐过渡电阻能力远超规程要求,提高了接地后备保护对高阻接地故障的选择性。

基于电容式电压互感器暂态误差估计的自适应距离保护

针对电容式电压互感器(CVT)暂态过程引起距离保护超越的问题,通常采用简单延时的方法,来防止保护的超越。这对电力系统的安全稳定运行是很不利的。该文提出了CVT 暂态误差的实时估计方法,即根据所选用的基波算法和 CVT 的额定参数求出误差系数,然后根据二次电压的大小实时估计出电压幅值的测量误差。据此提出了一种自适应距离保护方法,根据误差的大小调整动作门槛。仿真计算表明,文中提出的方法对于普通线路,其动作性能几乎不受影响;对于短线路,也能够在近处故障时快速动作。其整体性能较常规的距离保护方案有了很大的提高。

特高压交流长线路零序电抗继电器动作特性分析及改进

特高压交流长线路上,测量阻抗与故障距离呈双曲正切函数关系,因此接地阻抗继电器的动作特性受过渡电阻的影响严重,无法直接使用。传统高压、超高压线路普遍采用零序电抗继电器来提高抗过渡电阻能力,本文评估了零序电抗继电器在特高压线路上的适用性;针对存在的保护动作区缩小、灵敏度降低的问题,采用负序电流作为极化量,并考虑了负荷电流的影响,提出了一种适用于特高压交流长线路的负序电抗继电器,仿真结果表明该继电器具有保护区稳定、灵敏度高的优点。

两种新型故障分量电抗继电器

针对故障分量电抗继电器判据出现的“同相问题” ,在研究高阻接地故障特征的基础上 ,提出了几个新的切换判据 ,构成了 2种完整的新型故障分量电抗继电器 :双电抗元件故障分量电抗继电器和双参考量故障分量电抗继电器 ,完全克服了“同相问题”。

高压电缆—架空线混合线路重合闸新判据

提出了基于两侧电流信息的新型电抗继电器,以及带并联电抗器线路的瞬时故障识别判据构成的全新的综合判据。新型电抗继电器利用线路两侧电流获得故障点的电流,进而利用故障点的电流作为极化构成的理想零序电抗器,由该电抗器来界定是架空线路段故障还是电缆线路段故障,与传统的基于单侧电流信息的电抗继电器相比更为精确。另外,结合带并联电抗器线路的瞬时故障识别判据,能确保带并联电抗器的混合线路在发生永久性故障时可靠闭锁重合闸,避免了重合于永久性故障对系统带来的冲击。基于上述两种判据的综合判据实现了电缆段故障及永久性故障闭锁重合闸的要求。EMTDC及RTDS实验验证了该综合判据的有效性。

改进的比幅式工频变化量距离继电器方案

从实用的角度出发,提出改进的比幅式工频变化量距离继电器方案。通过综合阻抗继电器和电抗继电器的优点,即适当调整补偿电压故障量的大小,使新方案具有一定的耐受过渡电阻能力和抗干扰能力。对受端继电器,提出仅利用保护安装处的电压变化值构成同相点切换判据,可以有效降低系统参数的影响。由于同相点切换后,保护判据动作方程改变,因此在同相点前后,补偿电压的调整方向应该相反。仿真结果表明,弱电抗分量电抗继电器方案具有较好的性能,并且其保护范围和反应接地电阻的能力可以通过改变补偿电压值进行调节。

电力变压器内部短路故障对短路电抗的影响

根据电力变压器设计短路电抗的计算方法,研究了电力变压器内部各种短路故障对短路电抗的影响,指出了内部短路引起沿轴向安匝分布不均匀,从而增强了横向漏磁场分量。横向漏磁场对漏电感的作用是增加的。当内部短路发生在原边侧绕组时,虽然横向漏磁场分量增加了,但是原边绕组励磁总安匝数相对减少了,而且它引起漏电感减小的作用大于横向漏磁场分量增加引起漏电感增加的作用,所以短路电抗是减少的;当内部短路发生在线端短路的副边侧时,原边侧的短路电抗可能大于正常值。无论内部短路发生在何处,短路电抗均不等于额定值,其值之增加或减少随短路位置的变化是非线性的。

超高压输电线路接地电抗继电器研究

分析了输电线路在各种运行方式情况下零序电抗继电器(即以零序电流为极化量的接地电抗继电器)的动作特性,结果表明其位于送电侧、受电侧以及线路空载时具有不同的保护性能,同时在线路出口故障时存在死区。以负序电流作为极化量,利用保护安装侧电源电压相位判定同相点,实现了接地电抗继电器的改进动作判据。新判据解决了出口高阻故障保护拒动问题,提高了受电侧或空载线路上的接地电抗继电器抗高阻故障的能力。理论分析与仿真测试验证了接地电抗继电器改进判据具有较高的可靠性与灵敏性。

零序电抗继电器在特高压交流输电线路上的适用性分析

特高压交流输电线路参数分布特征明显,阻抗继电器的测量阻抗与故障距离不再呈线性关系,而是呈双曲函数关系,因此接地阻抗继电器的动作特性受过渡电阻的影响严重,无法直接使用。传统高压、超高压线路普遍采用零序电抗继电器来提高抗过渡电阻能力。文中评估了零序电抗继电器在特高压线路上的适用性,分析了主要的影响因素。结果表明:零序电抗继电器的保护区明显缩小,同时动作灵敏度很低;影响保护区缩小的主要因素是采用保护安装处零序电流相位来估算故障支路电流相位的估算误差;影响继电器动作灵敏性的主要因素是较重的负荷电流。认为传统的零序电抗继电器难以直接应用到特高压交流线路上,新的算法有待研发。

500kV自耦变压器中性点串接小电抗对继电保护装置的影响

以500 kV电网单台主变压器中性点串接小电抗接地的系统模型为基础,从不同故障位置、小电抗阻值线路长度及系统运行方式等方面分析500 kV变电站220 kV侧母线发生接地故障时线路零序过流保护、零序方向保护、主变压器中性点零序过流保护以及变压器差动保护受到的影响,说明500 kV自耦变压器中性点串接小电抗是抑制500 kV变电站220 kV侧母线单相短路电流的有效措施。

以故障前补偿电压为基准量的距离继电器研究

以相量平面法与阻抗平面法为分析手段,提出一种以故障前补偿电压为基准量的故障分量距离继电器构成方法。通过对该方法的研究,揭示了目前常用的基于故障分量的距离继电器的通用表达式与动作特性,对比了这几类距离继电器在可靠性与灵敏性上的差异。最后,结合文章提出的方法,对利用通用表达式构成快速距离继电器进行了研究,给出了具体的构成方法。据此方法可明显地改善目前距离继电器的动作速度,并方便地构造新型快速距离继电器。

一种新的比相式电抗型距离继电器算法

对测量阻抗型和相量比较型两种类型的电抗距离继电器的抗稳态超越的能力进行了研究,主要包括负荷的影响和同相问题的研究。同时,构造了一个新的电抗型距离继电器判据和算法,该算法具有方向性,且不受负荷和同相问题的影响,解决了由于负荷和同相问题引起的稳态超越现象,提高了保护动作的可靠性。电磁暂态仿真结果证明该原理具有防止负荷和同相问题引起的稳态超越和保护范围不足的问题。

跨电压等级同杆四回线接地距离保护的研究

详细分析了零序互感对接地距离保护的整定计算以及保护的动作特性的影响,推导了在不同运行条件下同杆四回线的零序补偿系数的计算公式,并且对各种情况下的零序补偿系数进行比较以确定在整定计算中采用的算法从而保证接地距离保护的正确动作。在此基础上,给出了不同电压等级同杆四回线零序补偿系数的计算方法以及补偿电压的计算方法,且对于带补偿系数的接地距离保护进行了仿真研究,仿真结果表明,该接地距离保护的抗过渡电阻能力比较差。为了提高接地距离保护的抗过渡电阻能力,研究了接地多相补偿距离继电器在不同电压等级的同杆四回线的接地保护中的应用,详细分析了过渡电阻对零序电抗继电器的影响。该零序电抗继电器具有较强的抗过渡电阻的能力,对于不同电压等级的同杆四回线路,不失为一种有效的接地保护方式。

绝缘地线间隙放电及其对继电保护的影响

在简要分析绝缘地线电磁感应电压和间隙放电特性的基础上，提出接地故障期间的间隙放电会引起线路零序电抗Ｘ０的突变，进一步分析了Ｘ０的变化对５００ｋＶ接地距离保护动作特性的可能影响。

六序分量补偿的同杆双回线接地电抗继电器

由于平行双回线间存在复杂的电磁耦合,传统的距离保护动作特性受线间零序互感影响,可能造成拒动或误动。为此,采用六序分量法对同杆双回线进行解耦,推导出保护安装处的电压与电流关系。在此基础上,引入六序分量零序补偿系数,提出以环流零序电流I觶F0作为极化量的新型接地电抗继电器。仿真结果表明,新方案具有较高灵敏度与可靠性。

串补电容对相量比较式距离继电器稳态影响的理论分析

本文首先对输电线路距离保护原理进行了重新分类,接着给出了相量比较式距离继电器的核心思想,在补偿度为40%的输电线路上,以方向阻抗距离继电器和零序电抗型距离继电器为例,从理论上详细分析了串补电容安装在输电线路上不同位置,对相量比较式距离继电器造成的稳态影响,得出了串补电容安装在线路首端时对这两种相量比较式距离继电器无稳态影响、串补电容安装在线路中间时两种相量比较式距离继电器失效的结论。

适用于同塔四回输电线路的接地电抗继电器

传统距离保护应用于同塔4回输电线路时其动作性能易受零序互感的影响,当发生接地故障时,接地保护的测量阻抗会出现偏差,从而使保护继电器拒动或误动.基于同塔4回线12序分量法对其进行解耦,推导出保护安装处与故障点相电压间的关系,提出以f序零序电流作为极化量的新型接地电抗继电器.理论分析与大量仿真结果表明,该保护方案在各种情况下均具有较高灵敏度与可靠性.

配合于零序电抗继电器的方向性选相元件

针对零序电抗继电器有较强的抗过渡电阻能力，但没有方向性和选相功能的特点，本文提出采用负序突变量方向元件来判别故障方向，采用正序电流作为极化量的选相元件来选相，即方向性选相元件。该元件与零序电抗继电器相配合，具有很强的抗过渡电阻能力，方向性明确，且能正确选相。

零序电抗继电器区外高阻接地误动问题的解决方案

分析了传统零序电抗继电器的动作性能,其动作特性具有随运行方式和过渡电阻变化的自适应性能,因此具有很好的耐受过渡电阻能力,但受电侧零序电抗继电器存在区外高阻接地故障时保护误动的问题。在分析了保护误动原因的基础上,提出了一种通过增加辅助姆欧阻抗继电器的解决方案。该方案解决了区外高阻接地故障时零序电抗继电器保护误动的问题,且同时在区内故障时具有较好的耐受过渡电阻能力,理论分析和仿真结果验证了该方案的有效性。

新型超高压输电线路保护方案的研究

介绍了一种基于DSP的新型超高压输电线路微机保护方案。它采用双主双后的配置 ,重合闸相对独立。在保护原理方面采用了补偿电压突变量方向元件和双原理综合接地距离继电器等新方案 ,并在软件流程方面采取了模块化设计 ,从而大大提高了保护性能。该方案结构紧凑 ,可靠性高 ,人机界面友好 ,通讯功能强大 。