棒电源系统差动保护动作原因分析

针对棒电源系统在现场联合调试过程中出现差动保护动作的问题,进行初步原因分析、主要原因确认、差动继电器测试、负载电流测试、差动保护定值调整、差动保护故障仿真和棒电源系统联合试验。仿真和试验结果表明,找出的差动保护动作原因准确,采取的改进措施恰当。改进后的棒电源系统在联合试验过程中未出现差动保护动作现象,运行正常。棒电源系统与现场联合运行之间的匹配性进一步提升。

一起程跳逆功率保护动作分析案例

以一起励磁变故障主保护动作后程跳逆功率保护再次动作的事故为案例,阐述了程跳逆功率保护动作的原因。基于该案例和其他多种故障或工况异常案例中程跳逆功率的整定定值和主保护动作后的功率计算值,分析了程跳逆功率的动作情况,给出了相应的结论以及解决方案。所提方案已被应用于实际运行并取得了良好的效果。

10kV线路弱电源侧故障分析及对纵联差动保护的影响

随着10kV线路配置纵联差动保护的情况越来越多,当输电线路一侧表现为强电源而另外一侧表现为弱电源时,线路区内又恰巧发生短路故障,此时故障电流不会流经弱电源侧,导致弱电源侧电流既无突变又无零序电流,因而不能启动保护装置,两侧差动保护装置无法发出跳闸信号,致使断路器不跳闸,扩大故障范围。详细分析了弱电源侧的短路故障特点以及具体解决方法,为纵联差动保护弱电源侧启动问题提供了参考建议。

母线差动保护传动引起的220 kV线路误跳闸事故的分析与防范

某220 kV变电站内第二套220 kV母线差动保护某次更换后,断路器传动试验过程中发生了某220 kV线路误跳闸事故。首先,通过分析故障录波得出事故的直接原因为对侧误接收远方跳闸信号而误跳线路。其次对事故发生前所有的安全措施进行了复盘。最后,通过检查两套保护装置和操作箱的远方跳闸回路接线情况,并对电流变化量进行计算,得到事故的根本原因是在对第二套母差保护进行校验时未退出第一套线路保护的远方跳闸压板,导致远方跳闸信号通过第一套线路保护误发至对侧。针对该事故开展的分析具有一定参考价值。

光伏电站主变压器比率差动保护对单相接地短路故障的适应性分析

结合逆变器控制策略及我国对光伏并网逆变器低电压穿越的最新要求,分析了光伏电站主变压器发生单相接地短路故障时短路点故障电流的变化规律。在此基础上,计及主变压器绕组接线方式的影响,根据具有比率制动特性的差动保护原理,研究了差动电流与制动电流的变化规律。进一步通过计算差动电流与制动电流之比,分别从过渡电阻大小、光伏电站并网容量等方面定量分析了主变压器比率差动保护在该故障情况下的适应性。理论分析和仿真验证结果均表明,受控制策略的影响,当光伏电站主变压器两侧出口处分别发生单相接地短路故障时,主变压器比率差动保护灵敏度显著降低,并存在拒动风险。

Differential Power Based Selective Phase Tripping for Fault-resilient Microgrid

Modern fault-resilient microgrids(MGs)require the operation of healthy phases during unbalanced short-circuits to improve the system reliability.This study proposes a differential power based selective phase tripping scheme for MGs consisting of synchronous and inverter-interfaced distributed generators(DGs).First,the differential power is computed using the line-end superimposed voltage and current signals.Subsequently,to make the scheme threshold-free,a power coefficient index is derived and used for identifying faulted phases in an MG.The protection scheme is tested on a standard MG operating in either grid-connected or islanding mode,which is simulated using PSCAD/EMTDC.The efficacy of the scheme is also assessed on the OPAL-RT manufactured real-time digital simulation(RTDS)platform.Further,the performance of the proposed protection scheme is compared with a few existing methods.The results show that the selective tripping of faulted phases in MGs can be achieved quickly and securely using the proposed scheme.

基于故障分量虚拟阻抗的线路差动保护原理

针对传统纵联保护的不足,提出了一种基于故障分量虚拟阻抗的线路差动保护原理。考虑分布参数的影响,利用线路两端故障分量推导线路中任意点处的电压、电流故障序分量,并将二者之比定义为虚拟阻抗。取线路中点处各序的电流故障分量和虚拟阻抗构成保护判据,识别各种类型的故障。仿真结果表明,该判据能准确识别各种类型的故障,灵敏度和可靠性较高,且不受故障位置、过渡电阻、负荷电流、分布电容及信息同步的影响。

电力变压器内部故障的非线性仿真模型

针对电力变压器内部故障分析和继电保护的需要,分析了现有变压器线性仿真模型中确定电感参数存在的问题。指出问题的关键是没有考虑发生内部短路故障后,变压器内部的磁场发生了变化,而且铁心存在饱和的非线性特征,因而用变压器的线性模型模拟和计算其电感参数是不准确的。为此,文中利用有限元分析法,提出了一种变压器内部故障的非线性仿真模型。该模型利用有限元分析法计算变压器内部故障后的参数,根据这些参数形成等值电路模型,并得到了需要研究的电流和电压值。为验证非线性模型的正确性,将1台模拟变压器的内部故障试验仿真数据与动模试验数据进行了比较。结果表明文中提出的变压器内部故障非线性模型是正确的。

新型广域后备保护方案的研究

对一种新型广域后备保护方案进行研究。该保护利用现代通信网络和时间同步技术,通过对广域范围内的故障电流及开关位置信息的采集和综合分析,判断故障区域和开关动作情况,利用实时网络拓扑图和跳闸函数实现最优后备保护跳闸方案。它不存在传统后备保护中动作时限和动作区域相互配合的问题,能大大缩短保护的整体动作时间,优化后备保护的整体功能。应用实例证明了该保护所具有的优点。

大串补线路电流差动保护拒动因素及改进保护方法

大串联补偿设备在超高压输电系统中得到越来越广泛的应用,伴随着复杂多系统的互联,含大串联补偿设备的线路(简称串补线路)在特定运行方式下出现线路背侧系统阻抗较小,可能导致线路内部故障时系统电流反向,此时串补线路电流差动保护可能会因灵敏度不足而拒动。基于此,详细分析了串补线路电流反向的原因及其对差动保护的影响。重点对不同串补度、系统功角差和过渡电阻等影响因素下的差动保护的动作特性进行研究。进一步地,为解决差动保护拒动问题,提出一种基于串补线路两侧电流幅相综合制动的电流差动保护改进判据,该判据能够有效解决串补线路内部故障时灵敏度降低的问题。仿真结果显示,相比传统差动保护,改进方案能够明显提高保护灵敏度。

基于频谱比较的直流线路差动保护闭锁判据

为解决目前直流线路差动保护动作时间过长的问题,提出了一种基于频谱比较的直流线路差动保护闭锁判据。分析了差动电流的频谱特征,由分析可知区内故障时差动电流含有较多直流分量,区外故障时差动电流含有较多50 Hz和100 Hz分量,根据这一区别设计了闭锁判据。该判据能够有效识别区内、区外故障,且具有可靠性高、对采样频率要求较低等优点。基于某实际直流系统建立了EMTDC仿真模型。仿真结果表明,该判据能够在区外故障时闭锁差动保护,提高了保护的可靠性。

葛洲坝换流站UZ92母差保护误动分析

1995年7月22日，隔河岩电厂＃3机并网过程中，发电机出口开关A相触头对地击穿，葛洲坝换流站I母UZ92（BBC）高阻抗母线差动保护误动跳闸。本文通过计算分析，阐明了这次误动跳闸是由于清换线A相故障电流感应所致。

煤矿井下电网越级跳闸原因及对策

介绍了煤矿井下供电系统的现状。通过对煤矿井下电网特点的分析,找出了煤矿井下高压电网越级跳闸的主要原因,并针对故障原因提出了井下高压电网防越级跳闸的解决方案。"煤矿6 kV供电防越级跳闸数字化保护系统的应用"可从根本上彻底解决越级跳闸问题。

煤矿井下供电网络防越级跳闸保护系统的研究

煤矿井下供电网络在工作时的短路故障极易演化成越级跳闸事故,造成井下大范围停电,给煤矿井下安全造成巨大隐患。提出了一种新的防越级跳闸保护系统,其采用了纵向差动保护原理,能在故障发生后立刻切断故障电路,防止出现越级跳闸事故,极大地提升了煤矿井下供电网络的供电稳定性。分析了纵向差动保护原理,并对煤矿井下供电网络防越级跳闸保护系统进行了研究。

侯阎线新绛变电所主变差动保护动作分析

针对侯阎线新绛变电所运行中的2#主变压器差动保护动作跳闸,自投1#变压器运行失败,造成全所停电及中断行车的一起事故,通过分析差动保护动作过程、原因及对应急操作过程进行梳理,总结既有保护系统存在的不足,并提出相应解决方案,以期对牵引供电运维有所启示和帮助。

AT所差动电流保护整定方法

对石太客运专线牵引供电系统AT所差动电流保护的基本原理进行了简要介绍。对AT所上下行联络开关闭环和开环时的正常负荷电流、励磁涌流、短路电流分配情况及影响强度进行了比较详细说明。对AT所差动电流保护装置的误动作情况进行了分析,指出差动电流保护装置误动作的原因。利用理论分析和实际测试的方法,介绍了AT所差动电流保护应该采取的整定原则、整定方法和计算公式,并对新的整定值进行了可靠性论证。从而提出了完善AT所差动电流保护装置接线和增加相关继电保护的建议。

光伏电站弱电源特性对送出线路继电保护的影响

光伏电站的弱电源特性会对送出线路现有继电保护的动作性能产生严重影响。研究了光伏发电系统的故障电流特征,分析了弱电源特性对送出线路电流差动保护和距离保护动作性能的影响,基于此指出现有保护配置存在的问题。利用PSCAD上搭建的光伏发电系统电磁暂态模型对理论分析进行仿真验证。理论分析和仿真验证结果都表明,光伏电站弱电源特性会造成送出线路的光伏侧电流保护不能启动、差动电流保护灵敏度下降以及距离保护误动和拒动。最后给出了光伏电站送出线路保护配置的建议。

基于导纳参数识别的分布式母线保护新原理

针对现有分布式母线电流差动保护受间隔数据采样不同步及传输延时影响的问题,提出了一种基于导纳参数识别的分布式母线保护新原理。通过引入电压量来计算导纳,定义各间隔导纳和的绝对值为差动导纳,各间隔导纳绝对值的和为制动导纳。当母线发生区内故障时,差动导纳等于制动导纳;当母线发生区外故障时,差动导纳反映母线对地的杂散电容,远小于制动导纳。利用差动导纳和制动导纳的大小关系能够可靠区分母线区内、外故障。EMTP仿真和实际录波数据分析表明:所提新原理无需各间隔数据采样同步,受传输延时影响小,耐过渡电阻能力强,在各种工况下均能可靠地区分母线区内外故障。

光纤级联纵差保护在井下防越级跳闸的应用

煤矿井下供电系统故障常会引起越级跳闸,这个问题严重影响了井下安全生产和工人的生命安全。文章针对煤矿井下电流保护装置的越级跳闸问题,结合井下线路短的特点,提出了基于分布式智能速断保护原理的光纤级联纵差保护,采用分层、分散式保护动作原理,提高了井下供电系统的安全可靠性。实际应用证明,该方法能较好地预防短线路的越级跳闸问题,最大限度地减少井下大范围停电事故的发生,从而保证井下供电系统的安全运行。

基于短路功率方向和通信方法的自适应电流速断保护

传统的电流速断保护和现有的自适应电流速断保护不能保护线路全长,且其保护范围会随系统运行方式的变化而改变。在分析这两种保护的保护范围的基础上,给出了一种可保护线路全长的自适应电流速断保护原理:借助于通信手段发送相邻保护的短路功率方向信号以确保选择性的自适应电流速断保护,并将其性能与前两种电流速断保护的性能进行了比较。