光纤电流差动保护及其整定计算

光纤电流差动保护是高压超高压线路主保护的发展趋势.阐述了光纤分相电流差动保护的基本原理;对比传统比例制动差动保护,介绍了L90保护自适应椭圆形制动特性.针对光纤电流差动保护应用中需要解决的几方面问题,包括电容电流的影响、高阻接地的影响、CT饱和、CT断线、采样同步、弱馈问题等,分析了各型号差动保护的相应对策.最后结合实例总结了相关保护定值的整定计算方法.     

关于输电线路光纤电流差动保护的若干问题讨论

针对电力系统实际运行中影响输电线路光纤差动保护正确动作的诸多因素,以RCS-931光纤差动保护为例,从光纤差动保护的动作原理和特定运行方式的角度出发,深入细致地讨论分析了诸如线路电容电流、重负荷状态下发生高阻接地故障、CT饱和、线路两侧CT特性不一致、光纤通道数据采样同步等问题对光纤差动保护的影响,从运行管理、设计选型和保护软件算法等方面提出了具体的解决方法和措施,消除了这些因素对光纤电流差动保护的不利影响。     

关于输电线路光纤电流差动保护的若干问题讨论

针对电力系统实际运行中影响输电线路光纤差动保护正确动作的诸多因素,以RCS-931光纤差动保护为例,从光纤差动保护的动作原理和特定运行方式的角度出发,深入细致地讨论分析了诸如线路电容电流、重负荷状态下发生高阻接地故障、CT饱和、线路两侧CT特性不一致、光纤通道数据采样同步等问题对光纤差动保护的影响,从运行管理、设计选型和保护软件算法等方面提出了具体的解决方法和措施,消除了这些因素对光纤电流差动保护的不利影响.     

基于浮动门槛值的改进电流互感器饱和识别方法研究

线路纵联通道中传统电流互感器(CT)与电子式电流互感器(ECT)混用时,CT饱和可能导致线路差动保护不正确动作。目前虚拟制动电流法是解决这一问题的常用方法,但虚拟制动电流法开放差动保护门槛值固定,并未考虑线路参数变化对其的影响,使得开放差动保护时间较长。针对这一问题,文中在虚拟制动电流法基础上,提出了一种基于浮动门槛值的改进方法。通过对CT进行建模,获取线路参数与饱和程度关系,计算出浮动门槛值参考曲线,并根据具体线路参数自适应选取门槛值,以确保差动保护不误动,同时缩短差动保护闭锁时间。仿真表明,该方法能够有效提高灵敏性,减小差动闭锁时间,并具有较大的适用范围。     

计及电子式电流互感器的差动保护性能分析

电磁型电流互感器(current transducer,CT)饱和是造成差动保护误动的重要原因,为此采取的差动保护抗CT饱和措施使保护算法和判据更加复杂,可靠性降低。电子式电流互感器(electronic current transducer,ECT)具有无磁饱和等优点,可从根本上解决上述问题。文章在分析、比较基于3种不同CT特性的比率制动差动保护动作特性的基础上,给出了相应的动作区示意图,并指出采用ECT可显著提高差动保护的灵敏性;在基于全电流的采样值差动保护中,光学电流互感器具有无可比拟的优点。此外,给出了光学电流互感器与基于IEC 61850标准的光纤纵差保护装置的应用接口设计方案。     

运行与维护电流差动保护的线路光纤500kV变电站

针对电力系统实际运行中影响500kV变电站线路光纤电流差动保护正确动作的诸多因素,以RCS-931光纤差动保护为例,从光纤差动保护的动作原理和特定运行方式的角度出发,深入细致地讨论分析了诸如线路电容电流、CT断线、数据采样同步等因素对光纤差动保护的影响,并提出了相应的解决方法和措施,最后简要介绍了光纤差动保护对变电运行的作用。     

基于小矢量算法的自适应椭圆制动特性变压器差动保护

随着高压、超高压变压器的应用,采用半周或全周数据窗计算方法的传统差动保护,动作时间往往会达到30 ms 以上,已经无法满足快速动作的要求。区外故障时,初始暂态分量、CT饱和以及谐波的影响,使不平衡电流增大,差动保护容易误动。采用小矢量变数据窗的计算方法,同时考虑到区外故障因CT饱和或谐波以及暂态电流等影响使电流波形畸变,自动修复制动电流因波形畸变造成实际电流和估算电流计算的误差,在传统比率制动差动保护的基础上,用椭圆制动特性来描述差动保护。区内故障时,动作时间在10~15 ms左右,同时有效的防止了区外故障时或区外故障切除时保护的误动。仿真和试验证明,采用补偿波形畸变的小矢量算法自适应椭圆制动特性,提高差动保护的可靠性和灵敏性,较之传统比率差动保护具有明显优越性和实用性。     

光纤纵差保护在110kV线路的应用

<正>纵联差动保护具有原理简单、运行可靠、动作快速准确等诸多优点,而且这种保护无须与相邻线路的保护在动作参数上进行配合,可以实现全线速动。因此,汕尾供电局在部分110kV线路中采用了光纤纵差保护。1线路光纤分相电流纵差保护原理分析光纤分相电流差动保护借助于线路光纤通道,实时地向对侧传递采样数据,同时接收对侧的采样数据,各侧保护利用本地和对侧电流数据按相进行差动电流计算。根据电流差动保护的制动特性方程进行判别,判断为区内故障时动作跳闸,判断为区外故障时保护不动作。     

基于突变量的光纤比相差动保护原理及实现

本文介绍了一种光纤比相电流差动保护,此保护是光纤差动保护的一种。保护比较线路两侧电流的符号判断故障。保护不受负荷电流和接地电阻的影响,不受CT饱和影响,不反应系统振荡,具有很好的选择性和可靠性,能快速切除全线故障,具有很高的灵敏度。     

按支路计算制动的母线三折线比例差动保护

常规母线保护比例差动区内故障和区外故障制动特性相同,区外抗CT饱和的能力受到制动系数提高的限制。根据母线区内故障和区外故障时短路电流的分布特点,提出了按支路计算制动电流的母线保护比例差动原理。各支路的制动特性取为非线性的两段折线特性,制动电流按支路分别计算再求和。新方法区内故障时动作特性和常规差动相同,区外故障时提高了制动电流,在各支路CT变比不同时制动能力也更强。算例分析和仿真表明,区外故障时的抗饱和能力较常规差动提高了30％。     

母线差动保护比率制动系数整定分析及应用

根据母线差动保护制动特性原理,对各种电网工况下比率制动系数的影响因素进行分析,通过对不同制动系数的计算给出其整定方案,即母线并列运行时,取高值0．7,考虑电流互感器（currenttransformer,CT）传变误差的情况和母线流出电流的情况时取低值0．3;提出在母线差动保护装置中将比率制动系数定值进行固化的建议,简化了母线差动保护的整定,提高了整定计算的安全性和整定工作效率。     

基于波形识别的变压器自适应制动比率差动保护原理

带多段折线或非线性特性的比率差动保护引起了广泛的关注，其中三折线比率制动特性的差动保护已在变压器保护中得到了应用，但是，如何整定各段折线拐点及非线性特性依然是一难题。文中分析了差动不平衡电流、电流互感器(TA)饱和、TA传变误差及波形相关系数之间的关系，并通过大量的仿真计算，得到了TA传变误差与相关系数的比率关系，在此基础上，提出了一种根据波形相关系数自动调整制动比率特性的变压器差动保护原理。     

不同电流互感器混用对线路差动保护的影响及对策的研究

分析了电磁式电流互感器和电子式电流互感器暂态特性的差异,提出了采用差分虚拟制动CT饱和开放的办法来解决不同互感器混用时线路光纤差动保护饱和误开放的问题。该方法能够有效解决因暂态传递特性不一致引起的饱和误开放问题。此外由于电子互感器二次时间常数与常规互感器有较大差异,导致在故障切除后电子互感器侧电流拖尾,会造成开关跳开后线路保护仍计算有差流,同时保护各侧电流互感器的二次电流衰减时间常数不一致也存在导致差动保护在区外故障电流切除时误动作。提出使用全周差分傅氏计算保护跳开相的电流,以避免造成线路保护跳令不能及时收回导致误启动失灵以及区外故障切除引起差动误动的问题。     

用于线路差动保护的电流互感器饱和判据

高压、超高压输电线路由于短路容量大,在短线路等特殊情况下区外故障会引起电流互感器饱和,使电流差动保护误动作,采用提高差动门槛及比例制动系数的方法会降低差动保护的灵敏度,增加保护的动作时间。介绍了一种短数据窗与分段积分法相结合的电流互感器饱和识别方法,该方法使电流差动保护能在区外故障,电流互感器饱和时不误动作;在区内故障时可靠动作,快速切除故障。目前,该方法已成功应用于基于32位DSP的数字式光纤电流差动保护装置。     

基于光电互感器的数字式母线保护

基于传统电流互感器的微机母线保护在母线发生区外故障时,常因对电流互感器饱和处理不周而引起保护不正确动作。为彻底解决电流互感器饱和对母线保护影响,开发了基于数字式光电互感器的数字式母线保护装置。对目前主流的光电互感器OET700进行充分研究后,从软硬件方面给出相应解决方案。硬件方面采用多CPU系统,将数据采集、保护逻辑、人机交互的功能分别由单独CPU处理,有效解决母差保护的资源问题。针对光电互感器无饱和、有谐波、有坏数、有削波等特点,软件方面采用比率制动、傅氏差动、坏点监测等机制,给出了相应解决方案。实际运行证明,该母差保护完全满足电力系统数字式变电站的要求。     

牵引变压器差动保护误动原因分析及解决方案

通过对一次牵引变压器的差动保护误动作情况进行分析,判断为保护装置内部电流互感器(TA)暂态饱和引起,对该类型TA的测试也证实推断的正确。减少和避免TA饱和对保护影响的方法有多种。外部故障时,对各分相采用差流变化量与制动电流变化量的异步出现特性可识别TA暂态饱和。基于该次牵引变压器差动保护外部TA接线的情况,异步法在该次故障识别中失效;采用三相制动电流变化量之和与差动电流变化量之和进行判别,可以判断外部故障的TA饱和,从而暂时闭锁保护,并通过仿真验证了该判据的合理性。     

3/2接线电流互感器断线快速闭锁母差判据的研究

西北电网线路长,支路少,3/2接线系统实际投入运行的母线少,当电流互感器(current transformer,CT)断线和短路故障相继发生时间差在5 s内时,断线慢速闭锁差动判据由于5 s延时而不能闭锁CT断线而引起差动误动,针对该问题,分析了CT断线的典型特征,提出可以用差流上升、制动电流下降作为3/2断路器接线CT断线快速闭锁母线差动保护的判据、判据的3种情况及其实现。仿真验证表明,该判据在不影响差动保护快速性的同时,能有效地识别CT断线,进而闭锁母线差动保护,经多次静、动模试验验证,该判据能正确动作,可用于传统及数字化后的双母接线母线差动、变压器差动、发电机差动等电流差动保护。     

一种超高压输电线路自适应分相电流差动保护新原理研究

根据分相电流差动保护的基本判据。分析线路两端电流量幅值和相位对保护动作特性的影响．提出一种制动系数自适应于线路两端电流量幅值之比的分相电流差动保护新原理。按照穿越性电流对差动保护进行制动的传统方法忽略了线路两端电流量幅值之比对保护动作特性的影响。新原理则充分考虑了这一影响。理论分析和动模试验数据表明,采用该新原理可以增加分相电流差动保护抗电流互感器饱和能力。有效提高保护反映区内、外故障的总体性能。     

L90光纤差动保护误动原因分析

光纤差动保护由于动作速度快,选相方便而在短线路保护中大量应用,华能德州电厂采用了GE公司生产的L90光纤差动保护,但此保护在变压器空投时出现误动。介绍了差动保护原理和L90光纤差动保护构成．并结合保护原理及现场实验情况进行了分析,通过小矢量算法和傅里叶算法的比较及对变压器励磁涌流的录波分析,认为保护误动源于电流互感器(TA)选取不当导致算法滤波特性不佳而产生的差流。最后,结合现场实际情况提出了解决问题的方案。     

输电线路光差动保护初探

全光纤电流互感器是通过Faraday磁光效应测量载流导体中电流,不存在磁饱和、测量范围广、线性度好。由于载流导体中电流磁场效应可以叠加,可将输电线路差动电流测量转换为利用光学器件在光路层面直接进行Faraday磁光效应偏转角的运算,不需要繁复的对时就可直接获得线路两端电流差值,在此基础上构成光差动保护。在PSCAD中搭建光差动保护模型,仿真结果表明光差动保护测量差流能够反映实际差流变化情况,采用固定门槛值的光差动保护对区内故障具有较高的灵敏度,在区外故障时具有一定的可靠性。