牵引变压器低电压启动过电流保护的试验及分析

通过日常维护中的试验对牵引变压器保护装置的性能进行验证,对维护变压器的可靠运行有着举足轻重的作用。本文在阐述牵引变压器低电压启动过电流保护的基本工作原理的基础上,详细介绍了此种保护电压、电流参数的形成回路,探讨了低电压启动过电流保护的保护功能试验时虚拟电量测试范围、步长、时间变量步长的计算方法,并通过实验验证了此方法下试验的可靠性和准确率。

低电压加速反时限过电流保护在微电网中的应用

低压配网中常用的反时限过电流保护(ITOC)由于分布式电源(DG)的接入及微电网运行方式变化的特殊性从而不能满足选择性和速动性的要求.为此,基于分布式电源和微电网的运行及故障特征,提出了一种无需借助通讯的低电压加速反时限过电流保护(UAITOC)方案.该方案保证了线路出口处故障时保护能快速动作,并且适用于微电网并网和孤岛2种运行状态,无需切换保护定值就可以满足选择性和速动性的要求.同时该方案通过Digsilent软件仿真验证了所提保护原理的正确性.

风电场电流保护动作特性等价低电压穿越容量性能分析

文中将风电场接入规范定义的低电压穿越特性引入到风电场集电线路电流保护的动作特性中,提出了电流保护动作特性等价的风电机组低电压穿越能力评价指标——低电压穿越容量百分比系数,量化分析了Ⅰ段和Ⅱ段电流保护动作特性等价的低电压穿越容量,提出了提高电流保护等价低电压穿越容量的改进措施。

含低电压穿越型光伏电源配电网自适应正序电流速断保护

在配电网发生故障的情况下,具有低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)能力的光伏电源(PV)的输出电流与PV容量、故障类型以及故障位置等因素密切相关,这给配电网电流保护的整定带来了很大困难。分析了PV的低电压穿越运行特性及控制策略,给出了含PV配电网的故障分析方法。并结合含PV配电网故障时短路电流的特点,分析了现有配电网自适应电流速断保护存在的问题,针对PV只输出正序电流这一特点,提出了一种适用于多个PV接入的配电网自适应正序电流速断保护。利用PSCAD建立了一个10 k V配电系统模型,仿真验证了该保护的正确性。

输电线路低电压闭锁过电流保护系统设计及模拟仿真研究

低电压闭锁过电流保护在过电流保护的基础上,运用低电压闭锁条件,能够提高保护动作的可靠性。对输电线路低电压闭锁过电流保护系统结构进行了设计,并对其工作状态进行了系统模拟。模拟结果显示该系统能够正确反映实际保护的工作状态,有助于深刻理解低电压闭锁过电流保护的工作原理,具有实际应用价值。

35kV配网微机低电压闭锁过电流保护误动作事故分析

该文以一起低电压闭锁过电流保护误动作事故为例,通过分析微机电流保护逻辑回路工作原理,讨论事故产生的原因,并提出防止该事故发生的措施。

一种基于双整定值的低电压闭锁零序电流微机保护

该文介绍了一种新的零序电流微机保护,通过降低动作电流值消除了传统零序电流方向保护Ⅰ段存在的保护死区,提高了Ⅰ段保护对全线路的速动性和灵敏性。为保证在降低动作电流值的情况下,保护不失选择性,新设计了基于双整定值的低电压闭锁。基于双整定值的低电压闭锁由微机软件实现,针对不同类型的不对称接地故障,低电压闭锁程序分别设定了不同的电压整定值,使保护能准确地判断故障是否发生在本线路。同时,微机保护消除了可靠系数和返回系数的影响。可以证明,该方法与传统的零序电流方向保护Ⅰ段相比,具有较高的灵敏性,可靠性,速动性及选择性,可以代替Ⅱ段保护作为线路主保护。

基于双馈风电场的三相短路电流计算及保护方法

新能源发电技术在电力系统中逐渐占据越来越大的比重。为了实现电力系统安全运行的稳定性,需要了解系统故障的影响,根据双馈风力发电机的撬棒动作情况以及相关暂态特性完成短路电流计算。通过建立双馈风力发电机模型,并根据双馈风力发电机在三相短路故障期间投入的撬棒保护,对风机内在机理的动态变化进行分析,精确计算定转子磁链在故障期间的变化情况,从而得到撬棒动作时的新三相短路电流计算方法。最后通过PSCAD/EMTDC进行仿真验证,并利用Matlab检验计算方法的精确度。同时根据风场的低电压穿越能力与电流保护装置的特性,提出一种针对双馈风电场的低电压穿越保护方案。该方案根据低电压穿越能力的电压变化要求以及短路电流的大小协作完成对线路的保护,以便清除故障后风场电压可以及时恢复并且保持并网运行,且在一定程度上可应对低电压穿越能力的延时问题。

不同电压跌落深度下基于撬棒保护的双馈式风机短路电流特性分析

双馈式并网风力发电系统在低电压过渡(low voltageride-through,LVRT)时一般采用转子侧撬棒方法来抑制短路电流。在分析撬棒保护下双馈发电机(doubly fed inductiongenerator,DFIG)磁链暂态特性的基础上,给出分析最大短路电流的简化线性模型。指出由转子侧变流器续流二极管导致的直流母线箝位效应的存在,及其对短路电流的影响。对于短路电流的研究,提出一种考虑直流母线箝位效应的撬棒电阻选择方法。对1.5MW DFIG风力发电系统进行仿真,结果表明,当撬棒电阻选择较小或短路故障较轻时,不会出现直流母线箝位效应,简化线性模型能准确地评估最大短路电流;当撬棒电阻选择较大或短路故障较严重时,短路电流的评估必须考虑直流母线箝位效应。受该效应的影响,过度增大撬棒电阻不能明显改善过渡范围,反而会增大转子侧变流器续流二极管的负担。

计及分布式光伏发电低电压穿越能力的主动配电网保护方法

针对高渗透率分布式光伏发电并网造成主动配电网原有保护无法适应的问题,提出计及分布式光伏发电低电压穿越能力的主动配电网保护方法。根据分布式光伏发电低电压穿越控制策略对其故障特性的影响,定性分析了光伏发电故障电流与并网点电压的相位关系,推导主动配电网各馈线电流正序故障分量特征,结合电压信息,提出基于母线故障前电压正序分量与各馈线正序电流故障分量相位比较的保护方法。最后利用PSCAD建立主动配电网系统模型,对所提方法进行仿真算例分析,结果表明该方法正确、有效。

电动机低电压保护误动作分析及处理

介绍电动机低电压保护的原理,针对DMP371微机电动机保护测控装置低电压保护误动作原因进行分析,采取改写DMP371微机电动机保护测控装置程序,解决低电压误动作的问题。

计及低电压穿越控制的双馈风力发电机组短路电流特性与故障分析方法研究

近年来双馈风力发电机组并网容量不断增加,且现有双馈风力发电机组普遍具备了低电压穿越能力,在故障期间低电压穿越控制策略将对双馈风力发电机组的短路电流特性造成很大影响,而不精确的短路电流计算将会影响故障分析的结果,进而使保护动作特性的评估产生误差。针对上述问题,基于变流器的输入-输出外特性等效变流器的数学模型,进一步给出考虑控制策略的双馈风力发电机组故障期间暂态模型,分析低电压穿越控制策略对短路电流的影响机理,最终建立双馈风力发电机组短路电流计算的等效模型。采用RTDS建立含双馈风力发电机组实际控制器的物理实验平台,验证了所提出的等效模型具有较高的准确性。并在此基础上对含双馈风力发电机组接入的电网故障分析方法进行了探讨与分析。研究结果为进一步分析双馈风力发电机组接入对保护动作特性的影响奠定了基础。

基于LVRT能力光伏电源的配电网继电保护增强技术研究

近年来,具备低电压穿越(LVRT)技术的分布式光伏系统在配电系统中的应用不断增加。然而,由于分布式光伏系统的短路电流贡献较低,与传统同步电机的短路特性存在差异,这导致传统过流保护系统易出现误动作问题。针对该问题,提出了一种自适应整定策略,用于提高过流保护系统的性能。该策略基于LVRT工作原理,通过对故障电压进行估计,并利用故障期间电压下降效应来补偿分布式光伏逆变器的限流控制引起的电流轻微增加,从而加速保护系统的动作速度,并在IEEE-12节点配电系统上使用DIgSILENT软件对所提出的方法进行了验证。实验结果表明,在保持选择性的同时,所提出的自适应整定策略显著改善了保护系统的动作时限,验证了其有效性。

适应低电压穿越的双馈风机保护与集电线保护协调研究

针对具备低电压穿越能力的双馈风机,对双馈风电机组保护配置进行了研究,指出其与低电压穿越要求不相适应,提出了一种适应于低电压穿越的双馈风电机组电压保护方案。针对目前场内集电线保护存在不足,从故障电流特性出发,详细分析了双馈机故障电流频谱特性,指出集电线路增加方向元件可能存在误动。为了兼顾场内故障时双馈风机不发生脱网,集电线保护应与双馈机组保护协调配合,并提出了一种改进的集电线路保护方法。

浅论低电压、远距离供电系统的短路保护

作者首先分析了高低电压的短路电流规律,在此基础上通过实验得出低电压、远距离供电的负载工作电流和它的远端短路电流呈叠加关系的结论,最后得到低压、远距离供电系统的短路保护方案,颇有实际意义。

考虑Crowbar阻值和退出时间的双馈风电机组低电压穿越

在电网发生严重故障情况下,双馈风电机组多采用Crowbar保护电路以实现低电压穿越(LVRT),而Crowbar阻值和退出时间对LVRT效果有很大影响。文中从磁链角度推导给出了双馈感应发电机(DFIG)在并网运行情况下发生机端三相短路故障后的转子短路电流表达式及最大短路电流估算式,并给出了Crowbar阻值的整定方法。为了验证推导所得转子电流表达式的正确性,并分析Crowbar阻值与最大短路电流及其出现时间之间的关系和Crowbar阻值及退出时间对DFIG的LVRT效果的影响,针对1.5MWDFIG进行了一系列仿真分析,结果表明:推导所得转子短路电流表达式及最大短路电流估算式比较准确;随着Crowbar阻值的增大,最大转子电流逐渐减小,其出现时间在半同步周期内逐渐提前,但转子侧最大电压逐渐升高;在保证网侧变流器不过压的情况下,若Crowbar阻值在合理范围内偏大且Crowbar在故障切除前退出运行,则DFIG的LVRT效果更好。

电网故障下基于撬棒保护的双馈风电机组短路电流分析

首先分析了撬棒接入后双馈感应发电机(DFIG)定、转子磁链的全响应,进而给出了适用于对称/不对称电网电压跌落故障情况的DFIG短路电流时域解析表达式。在此基础上,提出了一种新型的电阻串联电容式撬棒结构,并给出了其中电容值的选取方法。较之传统的电阻式撬棒,该撬棒能够更为有效地抑制DFIG的转子浪涌电流并改善故障期间DFIG定子端的有功、无功功率外特性。最后,基于1.5 MW的DFIG风电系统仿真模型和3 kW实验平台分别对短路电流解析分析的正确性以及电阻串联电容式撬棒结构的有效性进行了仿真和实验验证。

改进的配电网反时限过电流保护

配电网反时限过电流保护的动作特性与保护配合会受到接入的分布式电源影响。分析了反时限过电流保护的动作特性,在此基础上提出了基于通信的反时限过电流保护方案,该保护方案借助通信信道将分布式电源支路的故障助增电流数据发送至上级线路保护,改善了保护间的配合特性。在反时限动作方程中引入低电压加速因子构成低电压加速反时限过电流保护,改进了动作方程中时间常数的整定方法,在保证上下级保护配合特性的同时加速了保护的动作时间。PSCAD仿真结果验证了所提反时限过电流保护方案的有效性。

考虑LVRT的风电场馈线短路电流特性与保护整定计算

现行风电场汇集线路电流保护存在灵敏性高而选择性不足的问题,与风电并网的低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)控制不匹配。论文首先推导了撬棒投入期间双馈风机的短路电流计算公式,阐明了考虑LVRT的双馈风机的短路电流特性。然后利用IEC60909标准等效电源法推导了风电机组故障、馈线故障和馈线外部故障三类故障下的馈线短路电流计算公式,得到馈线短路电流与故障点位置、接入电网强度、公共连接点电压跌落程度等因素的关系,给出了馈线短路电流随着故障点位置、接入电网强度变化的曲线。基于上述理论分析最终提出了一种与LVRT配合的馈线电流保护整定方案,并根据模型仿真结果进行了整定计算实例分析。

考虑低电压穿越特性的光伏电站准入容量研究

随着光伏电站的接入,配电网由单电源结构变成双电源或多电源结构,在发生故障时可能引起短路电流大小和方向的变化,导致原有保护的不正确动作。与传统同步发电机相比,光伏电站的短路电流特性有很大差异,且受到光伏电站低电压穿越控制策略的影响。讨论在满足保护正确动作的前提下,考虑光伏电站的短路电流特性,提出在不改变原有保护的条件下确定光伏电站准入容量的方法,并提出提高光伏电站准入容量的改进措施,为电网规划和调度运行提供指导。最后,通过对某含光伏电站的10kV配电网进行分析计算和仿真,验证了该文方法的有效性。