基于高频电压突变量的特高压直流输电系统接地极引线故障监测方法

为快速检测并切除特高压直流输电系统接地极引线故障,提出了一种基于高频电压突变量的高压直流输电接地极引线故障监测方法。首先分析了接地极引线接地故障时高频电压的特性,在此基础上,提出了利用高频电压突变量作为判据检测接地极引线故障的新方案。所提出的故障监测方法不受高频信号下接地极引线阻抗—距离非单调性质的影响,有一定的抗过渡电阻的能力,对接地极引线参数测量误差具有较强的适应性。并且,该算法可以直接应用于现有的接地极故障监视系统(ELIS)中,无需额外的硬件投资。为验证所提出方案的性能,基于电磁暂态仿真程序PSCAD进行了数字仿真试验,结果表明,当过渡电阻小于200?时,该方法均能灵敏可靠地识别并隔离故障,其在电力系统中具有良好的应用前景。

基于电压突变量的同塔双回直流输电线路故障选线方法

同塔双回直流线路极线间复杂的电磁耦合关系,增加了其故障极线识别的难度。基于平行四线系统解耦理论,对同塔双回直流线路电压量进行解耦分析,提取出相互独立的一个同向量与三个环流量电压。在此基础上详细分析了同塔双回直流输电线路在不同故障类型以及不同极线故障情况下的同向与环流电压突变量的极性和幅值大小特征,进而利用同向与环流电压突变量极性和幅值大小的差异及相互间的关联关系,提出了一种同塔双回直流输电线路故障选线方法。基于实际同塔双回直流输电系统的PSCAD/EMTDC大量仿真结果表明,该方法准确可靠,且不受过渡电阻影响。

特高压直流输电线路电压突变量保护优化

通过特高压工程的直流输电线路接地故障试验发现,当运行阀组数目较多的一极直流输电线路发生接地故障时,另外一极的电压突变量保护可能会发生误动。为了解决此问题,文中首先指出故障行波共模分量的传输速率要小于差模分量的传输速率,共模分量和差模分量到达保护测点处存在一个时间差。其次,分析出电压突变量保护误动的原因是共模分量和差模分量到达保护测点处的时间差大于电压突变量保护的时间定值。再次,提出将共模分量的极性作为识别故障极的判据并据此改进了电压突变量保护。最后,搭建了特高压直流输电实时数字仿真模型,验证了改进方法分析结果的正确性。

磁旋转弧等离子体中的弧电压突变现象

利用光学成像系统观察到了磁旋转弧等离子体实验中的电弧电压突变现象,电弧电压突变的范围约在40～100V之间。实验结果表明,电弧电压的变化与电弧弧长的变化密切相关。

电压突变量检测算法在电源快切装置中的应用

为了解决煤矿因电源故障导致的供电中断,使扇风机停风产生安全事故,威胁人身安全的问题,引入双电源快速切换装置到煤矿供电系统中。根据装置基本原理,制定快切方案;将检测电压突变量作为电压跌落检测的判据,提高故障检测速度与精度;针对切换过程中机械开关的延时问题,采用反并联晶闸管的方法,减少动作时间;针对残压的特征,判断合适的合闸时机,以同相角进行合闸,减小对系统的冲击。仿真实验证明:双电源快速切换装置能快速切换到无故障电源,快速恢复供电,保障扇风机可靠运行,送电时间最短。

特高压直流同塔双回输电线路互感对电压突变量保护动作特性的影响

针对宾金特高压直流2014年7月31日不对称运行时所出现的极1故障导致极2闭锁事件进行了细致的分析。分析结果表明,由于特高压直流线路采用同塔双回方式架设,线路间互感作用明显,在暂态过程中一极电流突变会在另一极中产生明显的感应电压,导致直流电流失控。对特高压直流同塔双回输电线路互感作用的机理进行了分析,并探讨了互感在暂态过程中对电压突变量保护的影响。最后根据试验结果对电压突变量保护的定制修改提出了建议。

直流滤波器对电压突变量保护的影响及保护策略优化

针对使用晶闸管作为换流器件的直流输电系统线路接地故障,给出了目前主流的电压突变量保护逻辑,分析了直流滤波器对线路接地故障特征量的影响,指出了在直流线路靠近换流站的区域发生接地故障时直流滤波器产生的谐波电流会导致电压突变量保护的电流方向判断错误,进而引起电压突变量保护拒动。基于此,提出了一种优化的电压突变量保护原理和定值整定方法,消除了直流滤波器产生的谐波电流对电压突变量保护的影响,最后通过RTDS试验对优化后的电压突变量保护策略进行了仿真验证。

特高压直流分压器传变特性及其对电压突变量保护影响

直流分压器是特高压直流输电控制保护系统的数据源头,其传变特性对直流线路保护适应性提出了新的课题。针对这一问题,从直流分压器的传变特性分析着手,建立了直流分压器分压回路等值电路模型,推导了直流分压器的传递函数,分析了其阶跃响应动态性能。特别地,研究了二次分压板拓扑结构以及低通滤波器截止频率对传变特性的影响。利用PSCAD/EMTDC,构建了西南某特高压直流电磁暂态仿真模型,仿真研究了直流分压器传变特性对电压突变量保护的影响规律。研究表明,当二次分压板取消低压臂电容时,故障后分压器二次侧感受到的电压突变量较实际电压突变量更大,有利于提升电压突变量保护的灵敏性,提升保护抗过渡电阻的能力。研究结论可为特高压直流输电系统直流分压器选型提供指导。

基于电压突变量的变压器励磁涌流识别的探究

差动保护是电力变压器的主保护，但变压器空载合闸时出现的励磁涌流易造成差动保护误动作，如果能准确鉴别励磁涌流和故障电流，就能提高保护动作的可靠性。本文在二次谐波制动原理的基础上，提出了一种基于电压突变量的励磁涌流辅助判据，并利用MATLAB软件对励磁涌流进行仿真。

基于电压突变量的变压器励磁涌流识别的探究

差动保护是电力变压器的主保护,但变压器空载合闸时出现的励磁涌流易造成差动保护误动作,如果能准确鉴别励磁涌流和故障电流,就能提高保护动作的可靠性。本文在二次谐波制动原理的基础上,提出了一种基于电压突变量的励磁涌流辅助判据,并利用MATLAB软件对励磁涌流进行仿真。

特高压直流输电线路间电磁耦合对电压突变量保护影响的研究

介绍了溪洛渡至浙江金华(简称宾金)特高压直流输电系统线路保护动作情况,指出直流线路间电磁耦合产生的扰动导致了非故障极电压突变量保护动作。建立了特高压直流输电线路电磁耦合分析的电路模型,推导出解析方程,并对电磁耦合机理和扰动特征进行了深入的研究。经过RTDS仿真,分析了区内、区外故障时的直流电压波形特征,提出了电压突变量保护功能的优化策略。新的保护逻辑通过仿真试验,验证了其可行性和可靠性。

基于补偿电压突变量的一种实用快速故障选相判据

论述突变量选相应用于(超)高压电力系统的必要性,分析补偿电压突变量的优良特性,并指出现有基于补偿电压突变量的选相判据存在不足。在分析补偿电压突变量在不同故障情况下的特征基础上,基于"突变量元件"提出新的选相判据,该判据将突变量与接近于零的固定门槛值进行比较,解决了故障初期因突变相量未完全形成而造成选相不准确的问题。RTDS仿真结果表明补偿电压突变量选相可以在故障发生后快速、准确的选出故障相。

基于电压突变量的差动保护同步方法研究

随着基于无线通道的配网差动保护被引入配电网,需要解决的关键技术之一即是两端故障数据的同步问题。基于保护启动时刻电压突变量的同步方法可以在不增加额外设备的情况下实现数据同步,但对该方法的同步精度和适用范围尚缺乏必要的理论分析和验证。通过叠加原理研究了多相故障情况下基于电压突变量的差动保护同步原理,并进一步分析了故障启动门槛、采样频率、故障初始角、谐波和各侧装置采样时刻不同对同步误差的影响,并进行了相关模拟仿真测试。结果表明,取5%的电压额定值作为启动门槛,采用每周波240点采样,能确保各侧装置在线路多相故障时启动时刻的同步误差小于30°,从而满足配网差动保护的同步要求。

贵广Ⅰ回直流线路电压突变量保护逻辑的优化

针对一起广东500 kV砚都站开关故障导致直流保护误动作故障,对线路电压突变量保护的逻辑进行了分析,结合故障波形分析了突变量保护误动作的原因,提出了突变量保护逻辑的优化方案。利用贵广Ⅰ回直流PSCAD/EMTDC仿真模型进行不同运行工况下的故障模拟计算,佐证了电压突变量保护定值选取的合理性。按照优化方案对贵广Ⅰ回直流RTDS实时仿真系统的直流保护软件进行了修改,通过故障回放验证了优化后的保护逻辑在发生类似故障时,可以有效防止电压突变量保护的误动作。

线路电压突变原因及对微电子生产企业的影响

通过对线路电压突变的产生原因的分析,对微电子生产企业的影响和我国目前针对电压突变的改进方法,提出可采取的保护措施。

THDS-A热靶电压突变导致误报及漏报热轴的探析

针对THDS-A设备热靶电压突变误报铁路车辆轴承热轴问题,结合实际案例分析热靶电压突变的原因及热靶电压突变引起设备误报、漏报热轴的原理,实施改进措施并取得了良好效果。

特高压直流分压器传变特性及其对电压突变量保护影响

一种特高压直流分压器保护装置,包括压力继电器,压力继电器输入端的直流分压器,与压力继电器的输出端相连的信号接口 装置以及信号接口装置的信号总线。输出级连接到控制和保护主机,控制保护主机的中央处理单元配备有逻辑模块,保护主机的输出信号 线连接到三个逻辑模块中的两个,三个信号之一用于连接两个信号进行“与”运算,“与”之后的三个信号进行“或”运算。在本实用新型 中,三取二逻辑模块采用“三取二”逻辑判断,只有在同时发生两个或三个独立的跳闸触点时,才根据判断结果发出命令,有效地闭锁直 流系统,有效地抑制了特高压直流误闭锁。

基于电压突变量信息值的接地故障选相方法

为解决主动干预熄弧装置选相误判问题,研究了接地故障电压特征,针对不同接地电阻,分析故障前后电压量变化状况,计算电压突变量信息值形成选相序列,构建选相判别专家库,提出基于电压突变量信息值的接地故障选相方法,同时,根据合闸前后系统各线路零序有功分量变化特征实现装置选相校核,确保装置动作正确。该方法不受接地电阻大小影响,对各种接地故障具有较强适应性。利用Matlab进行建模和仿真,仿真结果验证了该方法的有效性。

基于电压和电流突变量的高压直流输电线路保护原理

在对高压直流输电线路区内、外故障和雷击等暂态过程研究的基础上,提出了一种基于电压、电流突变量变化特征的高压直流输电线路主保护原理。该原理对两极线路同侧保护安装处测得的电压突变量幅值的比值设定阈值,选出故障极;利用故障线路两端电流突变量的极性在线路保护区内故障时相异、在区外故障时相同,区分线路上保护区内和区外故障。PSCAD/EMTDC软件对实际高压直流输电系统的仿真结果表明,该保护原理在双极两端中性点接地方式下能够快速判别故障极和区分线路上保护区内、外故障,可靠排除雷击干扰,在故障性雷击和高阻抗接地时准确动作,并适用于一极降压和一极全压运行、功率反送、一极停电检修及单极金属回线运行方式等。采样频率在10～100kHz范围内时可满足保护判据计算要求。

基于电压和电流突变量方向的高压直流输电线路保护原理

对高压直流输电线路故障暂态特征的分析发现,直流线路两侧保护测量处电压突变量与电流突变量的方向特征在发生线路区内和区外故障时不同,由此构成高压直流输电线路保护原理。文中给出了电压、电流突变量方向判别判据和门槛值整定原则,并构造了相应的保护判据。对实际高压直流输电系统仿真的结果表明:提出的保护原理在双极直流输电系统的多种可能运行方式下、各种故障情况下都能正确识别区内、区外故障;在区内故障性雷击、高阻抗接地和极—极故障时能够准确动作。另外,该保护原理对通信通道、采样频率和数据计算速度要求不高。