微机横联差动电流方向保护装置

系统地介绍了新研制的微机横联差动电流方向保护装置 ,着重介绍横联差动保护的原理及其相继动作区、单回线运行时防止横联差动保护误动的措施等 ,同时介绍了装置的后备保护、重合闸及辅助保护功能 。

大型汽轮发电机绕组同槽同相调查及保护方案定量化设计

大型汽轮发电机实际存在定子绕组匝间短路,不装设匝间短路保护是发电机安全运行的严重隐患。文中以2台300 MW汽轮发电机主保护配置方案的定量化设计为例,说明保护人员应与业主、电机制造厂家密切配合,争取汽轮发电机中性点侧引出2个中性点并装设分支电流互感器,为装设横差保护和不完全纵差保护提供可能,从而对发电机的安全运行提供高质量的保证。

三峡电站不完全裂相横差保护的灵敏度分析

采用“多回路分析法”对三峡电站 1号和 2号发电机所有可能发生的同槽和端部交叉故障进行了计算 ,在此基础上计算了上述每一种故障条件下传统裂相横差保护和不完全裂相横差保护的灵敏度 ,并对两种保护方案的灵敏动作数 ,可能动作数和不能动作数进行了统计 ,然后进一步分析了不能动作故障的性质。依据计算和统计结果 ,分析了两种保护方案对于不同结构发电机的灵敏度的差异。

大型水电机组保护若干问题探讨

对大型水电机组保护的若干实际应用问题进行了探讨,包括中性点多分支不完全引入对发电机后备保护的影响、大型水电机组的转子接地保护方案、高灵敏横差保护与转子接地保护的配合问题、机端断路器开关失灵保护与TPY级CT的配合问题、失磁保护转子电压接入方式等。通过具体分析和现场的运用实践,针对上述问题给出了具体的建议:宜将中性点分支电流全部引入保护装置;失磁保护用转子电压宜采用4～20mA变送器传变或者经分压器降压后接入保护装置。

电流互感器饱和对单元件横差保护影响的仿真分析

针对电流互感器 (CT)严重饱和会影响单元件横差保护的动作性能问题 .采用 ATP(Alternative Transients Program)仿真程序对 CT的饱和问题进行了研究 ,分析比较在不同条件下CT饱和的行为特征及其对单元件横差保护的影响 .研究表明 ,在各种防止 CT饱和的方法中 ,增大CT变比是最直接有效的 .在此基础上 ,给出了巨型发电机组单元件横差保护用电流互感器变比的选择方案以及几种提高电流互感器传变特性的方法 .

平行双回线路故障分量电流平衡保护研究

传统的平行双回线路电流平衡保护存在灵敏度低、受过渡电阻影响大等缺点,难以满足高压平行双回线路的要求。该文给出了基于故障分量的电流平衡保护启动判据和选线判据。利用叠加原理和六序故障分量法分析了过渡电阻对选线判据的影响,给出了各种故障情况下两回线故障相故障分量电流幅值之比的表达式。给出了相继动作区故障时的电流平衡保护方案。理论分析和EMTP仿真表明,基于故障分量的选线判据几乎不受过渡电阻和负荷电流的影响,灵敏度得到了提高,可直接应用于目前微机保护装置。

大型水轮发电机内部故障单元件横差保护的灵敏度分析

建立了求解多分支水轮发电机定子绕组内部故障情况下的稳态电气量的通用数学模型。以ＳＦ１２５９６／１５６００ 水轮发电机为例，全面探讨了匝间短路、支路间短路时匝比、故障位置、过渡电阻等对单元件横差保护方案灵敏度的影响规律，并分析了匝间短路保护死区。

相邻线路零序互感对平行双回线电流平衡保护的影响及改进措施

架设在同一出线走廊的平行双回线及相邻线路之间存在零序互感,产生零序感应电压,平行双回线会产生零序循环电流,在相邻线路发生接地故障时该电流会造成电流平衡保护误动。该文利用六序故障分量法对平行双回线的零序循环电流进行了分析,用零序电流对电流平衡保护的起动判据作了改进。ATP仿真表明,改进后的起动判据在内外部故障时均可以正确动作。

用于高压直流输电线路的新型横差保护方法

为提高双极直流输电线路单端保护的可靠性和速动性,提出了一种基于特定频率电流的横差保护方法。首先,基于直流滤波环节的阻抗特性,选取特定频率电流;然后利用直流线路故障谐波计算模型,分析了直流线路区内、外故障时,直流分流器处特定频率电流及其横差值的特征。分析研究发现,区内故障时,可能出现的特定频率电流横差值的最小值明显大于区外故障时的特定频率电流横差值;利用该特征构造了直流线路区内、外故障判据;此外,还发现单极线路故障时,故障极线路分流器处特定频率电流比非故障极的大,利用该特征提出了一种故障选极方法。由于该保护方法采用600 Hz的频率电流作为保护判据,因此理论上2 k Hz的采样频率即可满足保护需求;该保护采用特定频率电流横差值实现故障判别,克服了传统仅利用单端暂态谐波电流幅值的保护无法区分线路末端和区外故障的缺陷。仿真结果表明,该保护方案能可靠地区分区内、外故障,实现故障类型判别,且在一定的不对称运行方式下同样适用。

同杆双回线的新型继电保护方案研究

指出了分相电流差动作为目前同杆双回线的首选主保护所存在的一系列问题,如通道故障时差动保护就要退出,互感对后备保护的影响等,提出新型的同杆双回线继电保护方案同杆并架双回线采用光纤通道,通道故障失去主保护,通过装置间的通信引入相邻线电流,采用横差解决主保护问题,并利用相邻线电流补偿解决互感对后备保护的影响。

小矢量算法在发电机继电保护中的应用分析

提出一种基于小矢量算法的发电机差动保护新方案。发电机发生故障后的暂态电流中包含各种谐波分量,由于小矢量算法对谐波电流具有一定的放大作用,当两侧电流谐波含量区别较大时,将有利于保护动作。裂相横差保护和不完全差动保护由不同分支组成,两侧电流受故障影响程度也不同,电流谐波含量就有区别,因此可以采用小矢量算法提高保护性能。大型发电机内部故障产生的巨大短路电流可能引起其电流互感器饱和,从而影响保护的动作性能,而基于小矢量算法的差动保护方案具有较强的抗电流互感器饱和的能力。

不对称参数同塔四回线的综合横差保护方案

考虑不对称同塔四回线的阻抗不对称特性,提出一种适用于不对称同塔四回线的综合横差保护方案,并根据所配置的综合横差保护方案的动作信号,给出了四回线的故障选线方案。分析了故障时同塔四回线的故障附加网络,基于故障时流经各回线的故障附加电流,构建了基于负序分量的两种横差保护方案,即小横差保护方案和大横差保护方案。讨论了不同接线方式下两种横差保护测量到的差动电流,给出了横差保护的整定方法,并综合保护的动作信号提出了基于横差保护的四回线的故障选线方案。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,负序分量横差保护能够准确区分同塔四回线的区内、区外故障;在区内故障时,横差保护能够可靠动作,切除故障线路,具有较强的抗过渡电阻能力。仿真结果证明了保护方案的有效性与故障选线的可行性。

大型调相机内部故障特征及纵向零序电压保护性能分析

大型调相机(容量为300 Mvar)实际运行中存在定子绕组匝间短路的可能,不装设匝间短路保护或匝间短路保护性能不完善将是调相机安全运行的严重隐患。文中运用"多回路分析法",对两种冷却方式大型调相机所有实际可能发生的内部故障进行了仿真分析,分析结果表明大型调相机现有主保护配置方案(完全纵差保护+纵向零序电压保护)存在较大的保护死区。进一步分析了纵向零序电压保护不能动作的故障类型,为大型调相机主保护性能的改善提供借鉴。

故障机理深度关联的大型发电机保护新原理探讨

基于“碳达峰、碳中和”发展目标,新能源发电渗透率逐年提高,但其故障穿越能力差、不确定性强等问题愈发凸显。传统发电机组容量巨大,作为系统的主力支撑电源,其功率调节和安全支撑作用更为重要,增强其继电保护的性能和作用显得尤为紧迫。在配置和改进发电机保护原理时,应该与故障机理深度关联并提炼故障特征。对发电机零序横差保护不平衡电流的产生机理进行分析,得出零序横差不平衡电流与气隙电动势成正比的结论,并提出基于气隙电动势制动的零序横差保护判据,能够提高内部小匝差短路故障时保护的灵敏度。基于对定子单相接地故障风险的深度分析,利用接地故障电流反映故障风险,据此构建的定子接地保护方法能够通过发电机安全风险自适应选择出口方式。研究结果拟为基于故障机理的大型发电机组保护改进提供思路。

大型水电站发电机内部短路主保护的研究与分析——基于三峡电站发电机仿真数据的研究

目前三峡左岸电站采用引进发电机组，已确定了合理的保护方案。文中参考三峡机组的故障仿真数据，考虑未来采用国产机组后保护配置可能的变化，讨论了大型水电站发电机内部短路的主保护方案，以供参考。该方案包括了横差保护、故障分量负序功率方向保护和不完全纵差保护的综合应用。

正序电压极化的横差保护选择元件的动作研究

对两种极化电压下的横联差动电流方向保护的选择元件在同杆并架双回线故障下的动作行为进行了研究。通过理论分析和仿真验证,指出相比于采用无关相相间电压极化的选择元件,采用正序电压极化的选择元件还具有其功率方向继电器的测量角与故障点位置无关,也不随双侧电源的功角差δ变化而变化的特点,从而指出采用该种方法使得横差保护具有更好的动作性能。

横差保护在500kV同杆并架双回线中的应用研究与仿真实验

介绍了以正序电压作为极化电压的横联差动电流方向保护的原理及其在500kV同杆双回线系统中的仿真实验情况。实验采用ATP-EMTP软件建模,并用Matlab来对数据进行处理。实验模型为58.1km的单、双侧电源的双回线系统,故障类型包括单回线的各种简单故障及双回线各种类型的跨线故障。通过对实验结果的分析,提出了横联差动保护应用于500kV同杆双回线系统应当注意的问题。

发电电动机励磁绕组匝间短路故障在线监测

通用的励磁绕组匝间短路故障在线监测方法未加分辨地采用定子中性点不平衡电流中的所有分数次谐波分量构成监测量及相应的报警值,可能因报警值较高而对小匝数故障不够灵敏。以江苏宜兴抽水蓄能电站发电电动机为例,计算小匝数励磁绕组匝间短路故障引起的定子中性点不平衡电流并实测正常工况下固有不平衡电流,在此基础上提出了一种改进的在线监测方案,提取由匝间短路引起的不平衡电流中含量较高的3/8次和5/8次谐波电流构成报警值。仿真计算结果表明,对于江苏宜兴抽水蓄能电站发电电动机,改进的在线监测方案能对3%及以上匝比的励磁绕组匝间短路故障发出警报,灵敏性优于通用监测方案。基于所提改进方案的在线监测装置已经成功投运于江苏宜兴抽水蓄能电站4号发电电动机。

南方电网直流线路横差保护的改进探讨

兴安直流极Ⅱ投运后连续两次出现站内接地网过流保护动作,故障原因初步判断为金属回线接地故障。总结了天广、高肇、兴安直流以往运行经验,并参考其他厂家技术方案后,认为金属回线故障后可以允许直流重启一次。在对金属回线故障时的电气量特征进行分析的基础上,提出将直流线路横差保护作为金属回线接地故障的判据,保护动作后重启直流,并就逻辑改进后的保护定值提出了整定建议。

一种高灵敏度的发电机横差保护方案

本文提出一种新型的数字式横差保护方案，其定值能够自适应地随着发电机运行状态的变化而变化，与传统的模拟式横差保护相比，其动作灵敏度大大提高。正序突变量闭锁元件的设置，使得保护在发电机外部故障时具有足够的安全性。