基于PSCAD/EMTDC仿真软件的弱电强磁输电线路接地故障测距分析

传统接地故障测距方法在弱电强磁输电线路接地故障测距中存在定位不准、计算精度低等问题,为提高故障测距水平,本文提出基于PSCAD/EMTDC仿真软件的测距方法。通过对基础概念的了解,研究六序分量初步解耦及独立零序互感阻抗深度解耦方法,建立PSCAD/EMTDC仿真模型,检验模型在弱电强磁输电线路故障接地测距中的应用效果。基于本文方法的接地故障测距结果对电力系统安全管理具有指导意义,有助于技术人员精准锁定故障,准确处理故障,保障电力系统安全运行。

西北330kV线路弱电强磁问题的分析及采取的措施

分析了一起发生在西北330kV线路中由线间零序互感影响而导致的纵联零序方向保护误动事件。分别从理论和定量的不同角度,深入分析了网络结构和纵联零序方向保护误动之间的联系,总结了双回线不同运行情况下纵联零序方向保护的动作行为,指出弱电强磁的网络联系是保护误动的原因,两侧零序电压反相是保护误动的必要条件。针对这种弱电强磁问题,提出采用基于故障类型的零序方向元件替代零序方向元件的解决措施,录波数据的分析结果证明了这种方法的有效性和准确性。

电力网超高压平行双回线路弱电强磁现象仿真研究

同走廊出线架设的平行双回线之间存在零序互感,产生一纵向零序电压源串接于线路。当Ⅰ线故障时,Ⅰ线的A侧开关先动作跳开。从电网拓扑结构和理论分析表明,Ⅰ线和Ⅱ线间此时存在较弱的电气联系和较强的电磁联系,构成弱电强磁现象,导致非故障Ⅱ线两侧3U0反相,使零序功率方向元件误判为区内正向故障,从而使保护误动作。通过比较和分析,使Ⅱ线两侧3U0反相造成保护误动最主要原因是在Ⅰ、Ⅱ平行双回线路上形成弱电强磁现象。电力系统综合分析程序PSASP仿真结果也表明这一结论的正确性。

平行线弱电强磁下零序方向元件的改进

平行线在弱电强磁的影响下,相邻线接地故障时可能会引起本线零序方向纵联保护的误动。文中分析了目前克服弱电强磁所采取的解决方案,指出消除零序方向元件比相电压中零序互感电压是防止零序方向保护误动的一种有效手段。根据上述原理,提出了2种新型零序方向保护方案。考虑零序电压与母线相电压受到相同的零序互感影响,引入非故障相电压差、零序电压与故障相电压之差2种电压作为比相参考电压,从而形成不受零序互感影响的零序方向保护判据。PSCAD/EMTDC的仿真分析表明,文中提出的新保护方案在平行线弱电强磁时能保证可靠不误动。

平行线弱电强磁模型下零序方向元件改进

针对近来几起高压电网中由于线路零序互感影响而导致的纵联零序保护误动事件,分析了出现这种问题的弱电强磁联系的典型电网结构形式,研究了相邻线互感对纵联零序方向元件的影响,并分析了几种解决方法,提出采用一种新型的基于故障类型的零序方向元件,分析了该元件的可行性和具体方案流程,结合2次现场事例的数据分析验证了该方法的正确性。

弱电强磁条件下的纵联零序保护不正确动作事故分析

本文通过对一例220kV纵联零序保护误动作事故的详细解剖,分析同走廊架设的线路之间弱电强磁联系下的保护动作行为,并提出在该种情况下防止保护误动作的解决措施。

适用于弱电强磁平行线路的序分量方向元件

针对于弱电强磁情况下平行线路相邻线接地故障时引起本线路零序方向元件误判的问题,分析了不同故障下各电压序分量的特点,基于不同的电压序分量,形成了零序方向元件。该方向元件根据不同故障类型,使用零序电压与正序电压合成方式作为比相参考电压。新提出的零序方向元件在弱电强磁的平行线路系统中能正确判别故障方向,防止纵联零序方向保护的误动,PSCAD仿真验证了该方向元件的有效性。

强磁弱电环境下序分量方向的综合判据及其仿真

在强磁弱电环境下的纵联零序方向保护有可能误动。考虑到双回线互感一般仅对零序分量产生明显影响,同时注意到系统中各站点间的负序转移阻抗远小于零序转移阻抗,单相接地故障时负序电压通常大于零序电压这一特点,提出了基于负序分量补偿的方向保护综合判据。判据进行了周密的实用化考虑,利用故障后负序电压与电流的相位关系来判别故障反方向,在深入分析判据动作特性及灵敏度的基础上,按照故障特征的差异逐步提高灵敏度,综合构成了较完善的纵联接地方向保护方案。实例验证与仿真结果均表明,由该负序分量把关的纵联零序方向保护在强磁弱电环境下,能够可靠判别故障方向,并具有良好的可靠性与选择性,从而有效改善了纵联接地保护的性能。

强磁弱电系统中一起保护误动作分析

分析了强磁弱电系统下的一起纵联零序保护误动作行为,并提出了防止误动作的改进措施。

存在强磁弱电的110kV线路保护误动分析

针对南充220kV电网故障导致的110kV荆门线零序纵联保护误动原因进行分析,提出保证不同电压等级有电联系又有磁联系的输电线路保护正确动作的解决措施,保证了电网的安全稳定运行。

利用相电流突变防止零序方向元件误动的方法

弱电强磁情况下相邻回线间互感是造成零序方向元件误动的根本原因。文中分析了零序方向元件正确工作的条件,对比了零序方向元件正确动作与误动作情况下该回线电气量的特征差异,得出了误动线路的三相电流具有相同突变的故障特征。在此基础上利用模型误差识别三相电流相同突变特征,提出了一种防止零序方向元件误动的方法。通过PSCAD建立同塔双回线路模型进行仿真验证,仿真结果表明:文中方法能够可靠闭锁相邻回线短路、断线情况下健全线路的零序方向元件,不会闭锁该线路故障情况下的零序方向元件。所述方法具有识别弱电强磁环境下相邻回线互感的能力,提高了零序方向元件的适应性,具有实用价值。

适用于弱馈系统的零序方向元件防误动方法

线间零序互感作用会引起健全线的零序方向元件误动。分析了健全线和故障线的电流突变量特征,得出了健全线的三相电流突变量相等,而故障线的三相电流突变量相差较大的结论。弱馈系统中,故障线弱馈侧的三相电流突变量近似相等,使得仅利用电流突变量特征的健全线识别方法不再适用。针对此问题,具体分析了弱馈方式下健全线和故障线的故障特征,构造了含电流和电压误差系数的综合误差系数判据。PSCAD仿真结果表明,综合判据在弱馈和非弱馈方式下均能可靠进行线路识别,从而可靠闭锁健全线的零序方向元件和开放故障线的零序方向元件。文中提出的防误动方法仅利用本线的单端电气量,且能够自动识别线路所处的电磁环境,具有一定的实用价值。

同塔混压四回线下的单回线故障零序方向元件动作特性分析

同塔混压四回线发生故障时,由于近距离物理条件,不仅要考虑相间互感,也要考虑不同电压等级系统之间的互感对故障分析及保护产生的较大影响。针对弱电强磁与强电联系两种场景下同塔混压四回线中单回线发生接地故障的情况,首先阐述零序去耦等值电路的建立依据,然后对零序方向元件的动作特性及主要影响因素进行理论分析。结果表明对于弱电强磁场景,不同电压等级之间的零序互感对零序方向元件动作行为的影响可以忽略不计。对于强电联系场景,零序互感、电气强度及故障位置综合影响零序方向元件的动作行为。基于ATP-EMTP建立1000 kV/500 kV同塔混压四回线模型,对单回线故障条件下的零序方向元件动作行为进行了建模仿真,验证了理论分析的正确性。

一种改进的纵联零序方向保护方案

相较于单回线,同塔双回和多回输电线路发生故障时零序特征更为复杂多变,导致传统的纵联零序方向保护误动或拒动频发。首先从灵敏度、弱电强磁和跨线故障三个方面分析了传统纵联零序方向保护的性能,指出其中存在的问题。然后,提出了一套新型的纵联零序方向保护方案:通过零序方向电压补偿算法提升零序方向元件在高阻故障下的灵敏度,通过零序综合方向元件消除零序互感的影响,构造了跨线故障识别逻辑。最后,通过三个现场实例分析,验证了该算法的有效性。

平行互感线路纵联零序方向保护动作行为分析

通过电磁暂态仿真和向量图定性分析相结合的方法,详细分析了无电磁联系、弱电强磁联系和强电强磁联系三种情况下,两平行互感线路在接地故障时其四个端口的零序电流、电压之间的相位关系,从而得出两平行互感线路纵联零序方向保护在没有电联系的非故障线路一定会误动,弱电强磁联系的非故障线路误动的可能性较大,强电强磁联系的非故障线路一般不会误动的分析结论。另外,还给出了弱电强磁联系的非故障线路的某一端综合零序电压或电流有可能等于零或者接近于零的情况的分析结论。

同杆线路纵联零序保护误动分析及措施

分析了一起在广东电网近期发生的由于线路零序互感影响而导致的纵联零序保护误动事件。从定量计算和理论分析的不同角度,深入研究了强磁弱电联系的网络关系及其对纵联零序保护动作行为的影响,总结了保护误动原因和特点,分析了可能发生误动的典型电网结构形式,并针对当今越来越紧密联系的电网,提出了几种有效解决互感对纵联零序保护动作行为影响的措施。

平行双回线路纵联零序方向误动原因分析及负序功率方向研究

平行线路若在强磁弱电联系方式下运行,一回线路的接地故障可能会引起另一回线路零序功率方向保护误动。分析了强磁弱电情况下零序功率方向保护误动的原因以及双回线路各种连接方式对方向元件产生的影响。针对零序方向保护容易误动的情况,提出使用负序功率方向元件作为纵联方向保护的方向元件并对采用负序补偿电压代替负序电压做了分析。PSCAD的大量仿真表明,负序功率方向元件可以正确反应正常运行、故障线路的区内、区外故障,同时在非故障线路中不会误动。

采用不同判据的纵联零序方向保护运行风险分析

纵联零序方向保护为适应弱电强磁的运行环境,增加了负序功率辅助判据等功能,然而在实际应用中,出现了线路两侧采用不同判据的纵联零序方向保护配合错误的问题。文章从某220kV线路发生的一起区外误动的事故出发,对故障分量和装置的动作行为进行了深入分析,并提出了改进措施。

平行双回线系统中线路纵联方向保护动作特性研究

文章深入研究了故障发生时电磁环网系统中线路保护的动作行为,当平行双回线路在强磁弱电联系运行方式下,一回线路末端发生接地故障时,非故障线路纵联零序方向保护会误动,而纵联负序方向保护不会误动。文章提出了一种新的基于负序方向元件综合判据,针对零序方向保护容易误动的情况,对新型的负序方向元件作为纵联方向保护进行了研究。