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。

不受电压互感器二次回路两点接地影响的零序方向元件

电压互感器二次回路出现两点接地情况(简称"两点接地")下再发生单相故障,若引起零序方向元件误判,零序电压和故障相电压之间相位差较小,而正常情况下故障零序电压与故障相电压之间的相位差一般较大,文中据此提出了电压互感器二次回路两点接地的实时识别方法。根据两点接地再故障时附加电压分量对各相电压影响的特点,提出用健全相相间电压替代零序电压的零序方向算法。将两点接地的实时识别和零序方向新算法结合形成一种不受两点接地影响的零序方向元件,可有效防止纵联零序保护不正确动作。现场事故录波数据的分析验证了该方法的有效性。

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。

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。

基于CT饱和准确识别的零序方向元件改进方案

零序方向元件广泛应用于输电线路的方向纵联保护和接地距离保护,在输电线路反方向出口故障且伴随电流互感器(current transformer,CT)严重饱和时,零序方向元件会误判为正方向,导致保护失去选择性。为解决这一问题,提出1种改进零序方向元件性能的方案。改进方案首先通过计算Hausdorff距离,确定CT是否进入饱和状态,若确定CT饱和,则继续使用Hausdorff距离值确定CT饱和区范围。然后,在CT处于非饱和区时利用短数据窗算法快速确定零序方向元件判断结果,将该判断结果的输出作为CT饱和区的零序方向元件判断结果直至退出饱和区。利用PSCAD仿真软件,建立220kV双端电源输电线路模型,对零序方向元件改进方案进行了仿真验证。仿真结果显示,在反方向出口伴随CT严重饱和时,所提改进方案能确保零序方向元件不误动,而在CT未发生饱和时,不影响零序方向元件的判断结果。

基于零序电流比相的零序方向元件新原理

通过对线路单相接地故障时零序电流电压分布特点、零序功率方向元件动作的分析,提出了微机继电保护采用两零序电流比相判断零序功率方向的方法,零序方向元件不受电压元件断线、系统振荡及负荷的影响,从原理上确保了动作的可靠性。

一种幅值比较原理的零序方向元件

以零序电压为参考方向的零序方向元件存在电压死区问题,需采取措施解决。对此,提出一种基于变压器中性点接地电流幅值比较原理的零序方向元件,分析了新型零序方向元件的工作原理与性能。分析表明,基于变压器中性点接地电流幅值比较的零序方向元件没有电压死区问题。幅值比较零序方向元件有较高灵敏度,且相位比较动作判据在最灵敏时幅值比较动作判据也最灵敏。

不同电压等级同塔多回输电线路零序功率方向元件动作行为分析

不同电压等级同塔多回输电线路故障类型复杂多样,线路间的零序互感会影响零序功率方向元件的动作性能。以不同电压等级同塔四回线路为例,分析了单回线路故障、同一电压等级线路跨线故障、不同电压等级线路跨线故障及不同电压等级线路复故障时零序功率方向元件的动作行为。对于不同电压等级同塔多回输电线路,分析不同电压等级跨线故障后零序功率方向元件的动作行为时,可以将其分解为若干个相同电压等级线路故障分别进行处理。理论分析表明,零序互感对零序功率方向元件的主要影响为,非故障线路处于强磁弱电条件时,零序功率方向元件会发生误动作。在此基础上,利用RTDS仿真软件对一1 000 kV/500 kV同塔四回线路进行了仿真,结果证明了理论分析的正确性。

检验零序方向元件的一种方法

分析带负荷试验前检查ＰＴ接线方式的必要性及其方法，推荐一种新的检验零序方向元件接线的手段。

羊湖电厂110kV线路零序功率方向元件带负荷试验

按绝对值比较原理构成的零序功率方向元件 ,在零序电流方向保护中应用极为广泛。在常规的模拟调试中难以直接模拟出运行状态下接地故障时的零序电流和零序电压 ,因此要正确判断零序功率方向元件接线的正确与否 ,应在带负荷状态下 ,用负荷电流通过人为改变保护用的电流互感器和电压互感器二次回路的接线方式 ,来达到试验目的。

零、负序方向元件的特殊问题研究

分析了交流电压回路在电压互感器(TV)回路两点接地﹑接地点不正确﹑接地点虚接,甚至于变电站接地网接地电阻过大等情况时,引起了零序电压相位的变化,进而引起零序方向保护误动的原因。分析了此种情况的负序方向元件的动作情况,并提出利用负序方向元件闭锁零序方向保护的方法来防止零序方向保护误动的解决措施,同时以一个现场故障实例说明了该方法的正确性。同时分析了当发生不对称接地故障,特别是经过高阻接地故障时由于零序﹑负序电压过小而引起零序方向元件﹑负序方向元件可能拒动的问题,并提出了利用对零、负序电压进行补偿的措施以提高零、负序方向元件的灵敏度。RTDS试验证明了该补偿措施的正确性。

交直流混联系统突变量方向元件适用性研究

交直流混联电网在我国应用越来越广泛,传统继电保护方向元件出现过多次误动现象。针对各种突变量方向元件进行全面分析及仿真验证,并提出一种基于0模的快速方向元件判别方法。交直流混联电网中,由于逆变侧等值交流系统正、负序阻抗不相等且其阻抗角与线路阻抗角相差较大,基于正、负序原理的突变量方向元件将会出现误判,性能无法保证;而对于零序原理的方向元件,由于逆变侧零序网络较为稳定,其性能可靠,能够正确动作。基于0模的快速方向元件判别方法与传统基于傅氏算法的零序方向元件相比,动作速度快,性能更稳定。PSCAD仿真数据验证了分析的正确性。

110 kV电阻接地系统零序方向电流保护的整定研究

中性点经合适阻值的电阻接地,能有效抑制单相接地故障造成的负荷侧电压暂降,明显提高供电质量。但中性点电阻的接入改变了系统的零序阻抗,导致零序电流、电压的大小和分布以及它们之间的相位差与中性点直接接地系统有很大的不同。通过对其零序电流电压特点的分析,推导出110 k V中性点经电阻接地系统零序电流保护的整定计算方法,修正了中性点经电阻接地系统零序方向元件的动作条件。据此对一个改造的110 k V系统进行了整定计算,并通过现场试验和试运行证明了其正确性。

浅析零序功率方向元件U_0和I_0极性关系

在实际运行中 ,因零序方向元件的极性接错导致保护拒动和误动时有发生 ,影响了电网的安全稳定运行 ,从经常遇到的问题着手 ,从理论的高度逐步分析零序方向元件和所加电流、电压的极性关系。

浅述零序功率方向元件接线及其正确性判别

电力系统事故统计资料表明，在大短路电流接地系统110kV及以上电力网中线路接地故障占线路全部的80％～90％，因此要求对零序方向电流保护的正确动作率非常高。而零序功率方向元件作为反映线路或设备接地短路故障的方向重要判别元件，它对保证零序电流保护动作的选择性和可靠性，起着十分重要的作用。若零序功率方向元件的接线方式出现错误，往往造成零序电流保护的不正确动作，给电网和设备的安全稳定运行带来很大影响。通过这几年在基建、技改工程生产现场和平时工作中积累的一点经验，

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。

同塔四回线路纵向故障对零序方向保护的影响研究

结合同塔四回输电线路的结构特点,针对同一电压等级的有电气联系和无电气联系的同塔四回线路,研究分析了同塔四回线路发生单回线纵向故障时线间互感对零序方向保护的影响,利用网络拓扑的等效变换,计算出了各回线路上零序电压、零序电流的幅值和相角特征。分析表明同塔四回线路单回线路纵向故障时,对于两侧均无电气联系的同塔线路,零序方向保护存在误动的风险,对于两侧均有电气联系的线路,零序方向不会误动。最后通过PSCAD建立同塔四回线路的模型,对单相断线纵向故障进行了仿真,仿真结果验证了理论分析的正确性。

石城变2号主变110kV侧零序方向电流保护接线正确性检查

通过对大电流接系统零序分量分析及主变１１０ｋＶ侧零序功率方向电流保护的试验，并借助相量分析的方法，对继电保护及二次回路接线的正确性做出判断。