发电机机端断路器非全相保护新型判据的研究

2012年1月,某蓄能水电厂发电机在轻载运行时,发电机机端断路器(Generator Circuit Breaker, GCB)发生单相断线故障,而相关保护未能及时切除故障,导致故障范围扩大。针对此问题,通过比较分析现有的反时限负序电流保护和基于GCB两侧基波零序电压相角差的GCB非全相保护,提出综合零序电压和负序电流量的GCB非全相保护复合判据。考虑GCB两侧基波零序电压故障特征量的幅值、相位变化,提出基于零序电压比值和相量差的GCB非全相保护新型判据。这几种新型判据进一步完善了GCB非全相保护,可在相关电厂得到应用。

基于电压补偿原理的单相自适应重合闸新型相位判据

对瞬时性故障和永久性故障进行了详细的分析,提出了一种基于电压补偿原理的新型相位判据。该判据通过对断开相端电压分别进行两种适当的补偿,获得用于比相的两个相量,保证在瞬时性故障时两者反向;而在永久性故障时,两者接近于同向。该判据原理简单、可靠,不受过渡电阻、负荷电流和故障点位置的影响,仅利用线路的单端信息即可实现故障的判别,不需要故障测距装置,适用于不带并联电抗器超高压线路。EMTDC仿真实验证明了该方法的正确性和有效性。

10kV配电网串联补偿电容内部故障的诊断方法

针对配网固定串联补偿电容内部故障问题,先简单分析了固定串联电容器(D-FSC)在辐射状配电线路中改善电压特性的基本原理,并介绍了串补装置结构图以及对配网固定串联电容器中电容器内部结构及系统接线进行了数学建模。在补偿电容器出现内部故障时,给出一种内部故障诊断的判据,同时提出在系统谐波影响下判据的改进方法,并通过Matlab/Simulink仿真和实验对新型判据进行验证。研究结果表明,所提出的判据能有效地对谐波影响下的系统进行故障诊断,效果优于常规方法。

基于电压相角差的发电机机端断路器非全相保护

通过分析某水电站两起发电机机端断路器(GCB)非全相故障案例波形数据变化情况,结合故障案例所呈现出的典型电气特征量变化规律以及GCB非全相保护研究现状,提出了基于GCB两侧相电压、基波零序电压相角差的复合判据,并按满足可靠性和灵敏性的要求给出了相应定值项的整定原则。对于发电机开机并网、正常带负荷运行以及停机备用等各种工况下发生的GCB非全相故障,该新型判据均能起到良好的保护作用。