克服母线差动保护汲出电流的对策

针对母线比率差动保护的大差元件在区内故障有汲出电流情况下,由于元件动作灵敏度下降可能导致保护整组动作速度减慢或拒动的问题,提出了改进判据及具体实现方案。首先,分析了对于双母线及双母线双分段接线形式母线汲出电流对常规母线保护的影响。然后,提出了新型比率差动判据中制动电流的计算方法,并分析了区内、区外故障时新判据的特性。最后提出了与小差元件配合的具体实现方案,并通过动模实验验证了算法及方案的有效性。

不受汲出电流影响的方向式四分段双母线保护

提出了一种不受汲出电流影响的方向式四分段双母线保护方案。分析了四分段双母线内部故障时汲出电流对传统母差保护和方向式母线保护的影响。针对二者存在的缺陷,提出一种母线连接支路等效方法,将可能产生汲出电流的支路等效为一条支路。利用正序故障分量方向元件测量各支路中的故障方向,在此基础上提出了母线保护的动作逻辑,实现故障判断,并分析了母线相继故障时的应对方案。仿真分析表明,该方向式四分段双母线保护不受母线故障汲出电流影响,需要同步数据量少,能够抗CT饱和、系统振荡和过渡电阻的影响,保护可靠性高,动作特性良好。

克服汲出电流影响的故障分量虚拟电压相位差母线保护方法

针对母线比率差动保护在区内故障有汲出电流情况下,由于元件灵敏度下降导致保护整组动作速度减慢或拒动问题,采用故障分量虚拟电压相位差的母线保护新方法。该方法通过平移故障分量电压信号的位置,来稳定提取判别区内和区外故障的关键数据,从而得出故障分量虚拟电压相位差,在区内故障时,故障分量虚拟电压相位差趋于180°,在区外故障时,故障分量虚拟电压相位差趋于0°。最后通过理论分析和EMTP搭建拉西瓦水电站模型验证了新方法不受母线内部故障汲出电流的影响,且其灵敏度至少为比率差动保护的1.1倍;通过平行四边形定则分析并仿真验证了新方法不受母线区内故障高阻抗接地影响;且方法具有较强的抗电流互感器饱和能力。

故障分量虚拟电压差夹角余弦母线保护方法

针对母线比率差动保护在区内故障有汲出电流情况下,由于元件灵敏度下降导致保护整组动作速度减慢或拒动问题,采用故障分量虚拟电压差夹角余弦的母线保护新方法。该方法通过平移故障分量电压信号的位置,计算平移得到的两个故障分量虚拟电压差的夹角余弦来判别区内和区外故障。在区内故障时,故障分量虚拟电压差方向相反,夹角余弦值为负值;在区外故障时,故障分量虚拟电压差方向相同,夹角余弦值为正值。最后通过理论分析和PSCAD(power systems computer aided design)搭建拉西瓦水电站模型验证了新方法在母线内部故障有汲出电流时,其动作裕度至少为比率差动保护的5.97倍;通过平行四边形定则分析并仿真验证了新方法不受母线区内故障高阻抗接地影响;且方法具有较强的抗电流互感器饱和能力。

基于故障分量综合阻抗的T接线路纵联保护新原理

提出了一种适用于T接线路的基于故障分量综合阻抗的纵联保护新原理,利用故障时线路三端电压故障分量相量之和与电流故障分量相量之和的比值来判断线路上是否发生了故障。外部故障时,该比值反映线路的容抗,其模值较大;内部故障时,该比值反映系统电源阻抗和线路阻抗,其模值相对较小,据此可以区分线路上的内部和外部故障。根据新原理构成的保护不需要对电容电流进行补偿,可用于带或不带电抗器补偿的线路,在原理上不受过渡电阻的影响,而且当T接线路内部发生故障而有汲出电流时,保护的灵敏度也不受影响。EMTP仿真验证了新原理的有效性。

基于综合阻抗的母线保护新原理

利用故障时母线上的电压相量与母线上所连各支路电流相量之和的比值,来判断母线的内、外部故障。在母线外部发生故障时,该比值反映的是母线的容抗,其幅值很大,且其相角接近-90°;内部故障时,该比值反映的是母线故障时的过渡电阻,其幅值相对较小,且相角接近0°。据此可以区分母线的内、外部故障。新原理判据在母线内、外部故障时不仅具有很好的反差特性,而且有较强的抗电流互感器(CT)饱和能力,其动作的灵敏度和可靠性不受母线高阻接地以及多角形接线或3/2断路器接线的母线内部故障有汲出电流时的影响,而且原理简单、易整定。EMTP仿真验证了新原理的有效性和可行性。