DL/T 684—2012《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》修订探讨

DL/T 684—2012《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》(以下简称“2012版《导则》”)对提高发电机变压器继电保护装置的正确动作率、保障发电厂电气设备的安全运行发挥了重要作用。然而随着我国发电机组单机容量的增大以及一些新故障情况的出现,2012版《导则》也暴露了一些不适应的问题,需要对其进行修订,以便更好地指导工程实践。为此,分析2012版《导则》存在的问题,并提出具体的修订建议,以解决发电机比率差动保护在和应涌流情况下误动作、经消弧线圈接地的发电机组定子接地保护在系统侧接地故障切除后误动作、误上电保护在同期条件较差时误动作、主变间隙零序电流保护在线路瞬时性单相接地故障重合闸前跳开主变压器等问题。所提建议可为2012版《导则》修订提供参考。

基于环流相似度的变压器零模涌流识别与零序保护方法

随着我国电力系统规模的扩大和输电容量的增加,Yd连接的高阻抗变压器得到了广泛应用。传统的变压器零序差动保护采用二次谐波比进行涌流制动,但该方法在空投于内部故障时会出现拒动情况。提出了一种基于环流相似度的变压器零模涌流识别与零序保护方法,该方法计算原方零模涌流和副方环流的波形相似度,再根据变压器三相的饱和系数识别内部故障,综合实现变压器准确的涌流闭锁。仿真和实验结果表明,所提保护方法在变压器和应涌流及空投于内部故障情况下均能正确动作。

三相VIENNA整流器的控制策略研究

为了降低三相VIENNA整流器交流侧的电流畸变率,并抑制直流侧电容中点的电位波动,提出将无源控制和零序分量注入相结合的控制策略,并应用于三相VIENNA整流器。首先,根据VIENNA整流器在三相静止坐标系下的数学模型,通过坐标变换获得在同步旋转坐标系下的电压和电流关于功率开关的状态方程。然后,根据无源控制理论,建立基于三相VIENNA整流器的欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange,EL)数学模型,并推导出无源控制器的电压调制方程。同时,设计将零序分量注入调制波的中点电位平衡控制模块。最后,通过构建仿真模型对控制策略进行验证。仿真结果显示,与传统的控制策略相比,该控制策略能较好地平衡电容电压中点电位,降低输入电流的畸变率,并在单位功率因数下实现系统的稳定运行。

小电阻接地系统在数据中心的应用

大型数据中心负荷重,馈线多,由此产生了大量的容性电流。当发生设备单相接地后将引起过电压和电弧燃烧等情况,导致电气设备损坏,引发停电。本文对小电阻接地和消弧线圈接地进行比较,重点介绍小电阻接地系统的设计和应用的优劣性,提出大型数据中心配电系统采用小电阻接地更加合适。

零序电流互感器接线对接地故障保护动作的影响

接地故障是新能源电厂常见故障,零序电流保护能有效切除故障,零序电流通过零序电流互感器采集。若因零序电流互感器接线错误,则会导致零序电流采集偏差,影响保护动作。通过接地保护跳闸切入,分析零序电流互感器接线对保护动作的影响,为新能源电厂零序电流互感器安装调试、保护故障分析提供经验。

The Research on Grounding Protection for 110kV Resistance Grounding Distribution System

Using the neutral grounding method by the resistance in 110?kV system, it can limit the voltage sag and short circuit current when one-phase grounding fault occurred, but it will change the sequence of the network structure and parameters. This paper analyzes the size and distribution of zero sequence voltage and current when one-phase grounding fault occurred in the 110 kV resistance grounding system, and puts forward the grounding protection configuration setting principle of this system combining the power supplying characteristics of 110?kV distribution network. In a reforming substation as an example, the grounding protection of 110 kV lines and transformer have been set and calculated.

高压内置变压器涌流对母联零序过流保护的影响及对策

高压绕组内置型高阻抗变压器(高压内置变压器)因改变内部绕组的排布顺序,使其涌流问题更加突出,母联零序过流保护因其空载合闸产生的高幅值零序涌流面临较高的误动风险,威胁电网的安全运行。结合母联零序过流保护的整定原则,揭示了高压内置变空载合闸涌流工况下母联零序过流保护误动的机理。基于零序涌流与故障零序电流波形特征的差异性,并考虑电流互感器(current transformer,CT)饱和对电流波形特征的影响,提出基于零序电流符号序列变化特征的母联零序过流保护防误动闭锁判据。基于仿真模型对保护误动机理和所提判据的有效性进行验证。

新能源场站并网联络线纵联零序方向保护的整定研究

提出了新能源并网联络线零序方向纵联保护的整定方法。考虑了新能源场站的各种主变联结组别,包括YNd、YNdd、YNynd接线方式,推导了并网联络线区内与区外接地故障时线路两侧零序测量阻抗表达式。结果表明:并网联络线区内接地故障时,主变采用YNd、YNdd联结组别的新能源场站侧零序测量阻抗与联结组别有关,而主变采用YNynd联结组别的新能源场站侧零序测量阻抗与联结组别和系统运行方式有关。据此给出了新能源并网联络线零序正方向元件和反方向元件最大灵敏角和动作区的整定方法。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,各种故障情况下的零序阻抗角与分析结论一致,零序方向纵联保护能够正确可靠动作。

零序电流互感器配大电阻的配电网单相接地故障检测

为了简化配电网单相接地故障检测装置的构成和增强单相接地故障特征,探索了一种基于零序电流互感器配较大负载电阻的配电网单相接地故障检测方法。分析了零序电流互感器配大负载电阻时的特性,并通过仿真和实验手段验证了其正确性。在此基础上,研究了二次侧电阻的参数选取问题,探讨了所研究方法在中性点不接地配电网用户侧分界开关单相接地保护装置和变电站单相接地选线装置中的应用,结合典型例子采用数字仿真的方法验证了其可行性,并与传统方法对比分析,结果表明所论述方法在进行单相接地选线时具有故障特征更明显的特点,在实现用户侧单相接地保护时可使电路更简单。

配电变压器中性点零序电流保护研究

为了弥补变压器高压侧相过流保护不能完全保护低压系统非金属接地故障问题,合理配置重要配电变压器的零序电流保护功能,分析了低压单相接地故障对高、低压侧系统的影响,零序电流保护的配置及零序电流保护整定方法,比较中性点零序电流互感器的安装位置,确定了合理的零序电流保护配置方案。以某国际项目为例,使用ETAP软件完成了低压系统零序电流保护,并通过TCC保护配合曲线说明变压器中性点零序电流互感器保护的必要性。推荐在高压侧过流保护不能够有效的保护变压器低压侧套管时,在配电变压器中性点设零序电流保护。

中点钳位型三电平逆变器并联系统的零序环流抑制策略

针对中点钳位型(NPC)三电平逆变器并联系统内普遍存在的零序环流问题,该文首先分析模块间环流的通路,建立零序环流的电路和数学模型。根据等效模型阐述零序环流各成分的产生机制,并对零序环流进行定量分析。定义零序环流的三类具体成分:通态零序环流、开关零序环流及混合零序环流。对于不同类别的零序环流,提出共享直流侧中线和改进型LCL滤波器的硬件措施及准比例积分谐振(PIR)控制器的软件措施去抑制对应环流成分的高频、低频分量;另外,针对改进型LCL滤波器中交流滤波电容中点和直流侧电容中点连接电缆上有较大高频电流的缺陷,提出载波移相控制下模块共用滤波电容的优化方案,在保证环流抑制效果的同时将奇数次开关频率的高频纹波转移到共用电容上,实现奇数纹波分量的自动抵消,使连接电缆上的电流减小近50%;最后,仿真与实验结果验证了所提环流抑制策略的可行性。

基于Tanimoto相似度的变压器零序差动保护约束方案

作为变压器重要保护之一的零序差动保护灵敏度高,抗干扰能力强,其保护判据的比较对象是三相进线侧相电流和得到的自产零序电流与中性线零序电流。三相进线电流互感器(current transformer,CT)和中性线电流互感器(neutral current transformer,NCT)饱和特性的差异会对零序电流的传变造成误差,传变后的零序电流波形会产生不同程度的畸变,从而导致虚假差流的产生,进而引起零序差动保护的误动作。针对该问题,在分析各种工况下经CT传变后两侧零序电流大小、相位特征的基础上,提出了一种基于Tanimoto相似度的变压器零序差动保护约束方案,并仿真验证了所提约束方案的有效性。

城市轨道交通中性点不接地供电系统单相接地保护新方案

通过对城市轨道交通中性点不接地供电系统中不同位置发生单相接地故障时的对地电容电流进行分析,提出了对应的保护新方案。文中明确了该保护方案的系统配置、保护定值设置及相应的控制逻辑,并对控制逻辑进行了验证。

二次电压回路隐性故障的识别及仿真

通过分析PT二次回路两点接地后发生系统接地故障的故障特征,总结PT二次回路两点接地判别的传统方法。针对该方法的不足,提出改进判据,构建参考零序电压公式,作用于PT二次回路两点接地后发生系统接地故障时,零序方向保护能正确动作,并通过PSCAD仿真验证该结论的正确性。

一起区外故障引起220 kV主变压器差动保护动作的分析

介绍了一起区外故障引起主变压器差动保护越级跳闸事故的相关情况,通过对现场相关保护设备、二次回路进行特性试验、绝缘试验及测量,并对保护装置动作报告和事故录波进行分析,确定是变压器高压侧中性线接触不良,故障时无自产零序电流,高压侧电流发生畸变,而导致的差动保护跳闸。得出的结论为保护正确动作。

自耦变压器中性点小电抗对短路电流及变压器保护定值的影响

【目的】为评估500 kV自耦变压器中性点加装小电抗器对零序等值网络、等值阻抗回路及变压器保护定值的影响。【方法】分析此措施对500 kV侧、220 kV侧单相接地短路电流的影响,以实际工程为例,计算加装不同阻值电抗值的效果。【结果】经分析可知,500 kV自耦变压器中性点加装小电抗器后,对220 kV侧、500 kV侧单相短路电流均有一定的限制效果,220 kV侧效果更明显,电抗值增加到一定值后,限制效果趋于饱和,并得到最优阻抗值。【结论】研究加装不同中性点小电抗对短路电流及变压器保护定值的影响,对提升电网可靠运行具有重要意义。

配电变压器中性点零序电流保护研究

为了弥补变压器高压侧相过流保护不能完全保护低压系统非金属接地故障问题,合理配置重要配电变压器的零序电流保护功能,分析了低压单相接地故障对高、低压侧系统的影响,零序电流保护的配置及零序电流保护整定方法,比较中性点零序电流互感器的安装位置,确定了合理的零序电流保护配置方案。以某国际项目为例,使用ETAP软件完成了低压系统零序电流保护,并通过时间电流曲线(Time Current Curve,TCC)说明变压器中性点零序电流互感器保护的必要性。推荐在高压侧过流保护不能够有效保护变压器低压侧套管时,在配电变压器中性点设零序电流保护。

一起接地变零序电流保护动作事件分析及预防

以一起某110 kV变电站内10 kV接地变由于零序电流保护采样的电流互感器错误,造成接地变保护装置动作越级跳闸出口事件为例,分别从后台机报文显示、保护装置动作记录、现场接地变保护装置及回路检查等方面全面分析本次跳闸原因,并提出相应的预防措施,不仅可为变电站小电阻或消弧线圈接地功能回路分析提供参考,而且能够对系统运行的类似隐患防范提供依据。

基于载波层叠PWM的维也纳整流器中点电压平衡控制方法

本文提出了一种基于载波叠层PWM和零序电压注入的中点电位平衡控制方法,首先推导中点电流与相参考电压的关系,然后分析可选零序电压的范围,得到了中点电流与可选零序电压的线性关系表达式,然后根据中点电压的偏移量选择最优的零序电压实现了中点电位的平衡控制。

风电场35 kV开关站开关跳闸原因分析及建议

针对某风电场开关站发生的一起开关跳闸及停电事件,通过分析故障信息及保护误动作的根本原因,提出了不同的解决方案及建议,以提高风电场运行可靠性,避免发生类似停电事件。