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。     

多间隔信息融合的母线保护电流互感器断线再开放策略

对于电流互感器(CT)断线后发生金属性故障的情景,现有母线保护采取的闭锁差动保护动作方式将会引发多个变电站停电。此外,当母线区内发生高阻接地故障时,现有母线保护判据可能会将其误判为CT断线故障,不利于电力系统的安全稳定运行。针对这一问题,提出了一种母线保护CT断线再开放策略,该策略基于断线间隔与非断线间隔的零序电流变化量对负荷波动和故障进行区分,并基于非断线间隔的差流有效值和间隔失灵保护信息对区内外故障进行判别。实时数字仿真系统仿真结果验证了所提CT断线识别判据和再开放策略的正确性。     

利用差动电流及支路序电流特征的母线CT断线识别及保护闭锁策略研究EI北大核心CSCD

现有3/2接线母线的电流互感器(current transformer,CT)断线闭锁策略由于无法引入母线电压信息,某些场景下难以可靠区分CT断线与母线短路故障,存在将母线经高阻短路故障误判为CT断线、重负荷支路CT断线母线差动保护误动的问题。为此,不改变现有母线差动保护动作特性的基础上,文章充分利用母线差动电流及支路序电流的幅值和相位特征,提出一套高适应性的CT断线闭锁策略,避免因CT断线闭锁策略不当导致的母线保护不正确动作的问题。首先推导母线CT断线与母线短路故障时母线差动电流和支路序电流的特征,利用其在相位和幅值上的差异构造一套全新的CT断线识别判据,可实现无需电压信息的CT断线可靠识别,避免单一变量构成的过量保护整定困难的问题。此外,优化CT断线与母线保护间的动作逻辑,短路故障情况下,通过附加短路故障识别判据可实现短路故障后的母线保护快速开放。利用数字仿真系统(real time digital simulation system,RTDS)建立典型3/2接线的母线模型,大量仿真实验验证了CT断线识别判据及母线保护闭锁逻辑的可靠性。     

CT断线判据在母线保护中的应用分析

变电站正常运行过程中存在母线保护间隔电流互感器二次回路断线的概率,而电流互感器二次回路断线会引起母线差动保护误动。为了提高母线保护的整体性能,保障电力系统的安全、稳定、可靠运行,母线保护中配置CT断线告警、CT断线闭锁等功能。介绍了母线保护中CT断线告警、CT断线闭锁、支路CT断线、CT断线快速识别的原理及判据,该原理及判据在母线保护装置中得到了广泛应用。     

母线差动保护电流互感器断线闭锁功能存在问题及其改进方法

介绍和分析母线差动（简称母差）保护电流互感器（currenttransformer,CT）和支路CT的断线情况及断线告警和闭锁功能复归方式存在的问题及改进方法,母差保护支路CT不平衡判据存在的问题及改进方法,母差保护CT断线闭锁相别选择存在的问题及改进方法;目的是提高母差保护的整体性能,保障电力系统的安全稳定运行。     

母线保护抗TA饱和综合判据的研究

母线区外故障时,由于带铁心TA激磁电感的非线性特性,强大的短路电流及较大的非周期分量都可能使TA进入深度饱和状态,此时TA的励磁阻抗将变得很小,一次电流大部分流入励磁支路,导致TA输出电流很小,使得母线保护差动电流很大,如果不采取一定的措施,极易发生误动。该文针对电流互感器饱和对微机母线差动保护的影响提出了一个结合了同步识别法和基于瞬时采样值差值法的综合判据,并用动模录波进行了实验验证。实验表明该综合判据具有很强的抗TA饱和能力。     

基于虚拟阻抗模型的电流互感器饱和判据

提出一种虚拟阻抗模型的电流互感器饱和判别方法,它可以有效地识别区内外故障因电流互感器(TA)饱和对差动保护的影响。在电力系统的线路、母线、主设备等一些差动保护中,区外故障时,在大的短路电流作用下TA饱和容易造成保护误动。基于RL模型的短数据窗算法可以测得保护安装点的二次等效系统阻抗,它可以等效到在系统故障增量模型中虚拟一条阻抗支路。区内外故障TA饱和时,该支路虚拟阻抗会发生明显的变化。分析该阻抗在TA饱和与否情况下的变化规律,利用这种变化规律可以可靠、灵敏地判别出区内外故障TA饱和,是否闭锁差动保护,提高差动保护的可靠性。     

线路纵差保护CT二次断线判据分析

电流差动保护为了提高安全性一般都有CT二次断线判据,以区分内部故障和CT二次断线,并根据判据的结果决定是闭锁还是开放保护,因此CT二次断线判据可能影响线路差动保护正确动作。从弱馈系统、单侧电源、高阻接地等多个角度探讨CT二次断线判据对线路差动保护的影响,并在此基础上论证了引入两侧电压突变检测的必要性。分析表明,两侧电压突变检测CT断线判据可以较有效地减少CT断线检测判据对线路差动保护灵敏度的影响,提高保护装置的整体性能。     

线路纵差保护CT二次断线判据分析

电流差动保护为了提高安全性一般都有CT二次断线判据,以区分内部故障和CT二次断线,并根据判据的结果决定是闭锁还是开放保护,因此CT二次断线判据可能影响线路差动保护正确动作.从弱馈系统、单侧电源、高阻接地等多个角度探讨CT二次断线判据对线路差动保护的影响,并在此基础上论证了引入两侧电压突变检测的必要性.分析表明,两侧电压突变检测CT断线判据可以较有效地减少CT断线检测判据对线路差动保护灵敏度的影响,提高保护装置的整体性能.     

母线差动保护中母联电流互感器布置分析及保护逻辑改进

在双母线接线方式的工程设计中,对于接入母线差动保护的母联电流互感器,通常有两种完全不同的布置方案。第一种是两组母联电流互感器全部布置在母联断路器一侧,第二种是两组母联电流互感器对称布置于母联断路器两侧。分析了两种母联电流互感器布置方案对母线差动保护的影响,确认死区或交叉区域位置发生故障都会引起双母线断开。在第二种布置方案的基础上,采用两组母联电流互感器的差流作为冗余判据,进而决定保护逻辑,有效避免两条母线均被断开的问题。     

输电线路分相电流差动保护判据的研究

通过分析国内外现有电流差动保护判据的优缺点,提出了变向量窗配合高低门槛反时限出口的故障分量电流差动保护判据与全电流差动保护、故障分量电流差动保护、零序和负序电流差动保护判据分时段相互配合的自适应分相电流差动保护的综合判据,并对影响保护判据性能的电容电流、TA饱和、TA断线、弱馈等问题给出了解决方案。     

发电机纵差保护CT二次断线判别原理的分析和改进

通过一起发电机纵差保护CT二次断线的实例分析,对国内微机型发电机纵差保护CT二次断线的原理进行了比较,提出了实用的CT二次断线判据。     

自适应变压器励磁涌流判据研究

基于差流谐波正序分量的变压器励磁涌流判据能够有效识别励磁涌流和内部故障。为了进一步提高差动保护的励磁涌流闭锁可靠性和内部故障动作快速性,分析了变压器端电压及其基波正序分量突变量在励磁涌流和内部故障时的不同特征,由此确定了自适应控制因子Q,并将Q加入到差流谐波正序分量的励磁涌流判据中,进而提出了一种自适应变压器励磁涌流新判据。大量EMTP仿真及动模实验表明：新判据能够在励磁涌流时自动降低涌流制动定值,提高涌流的闭锁可靠性;在内部故障时自动升高涌流制动定值,提高区内故障时保护的动作速度。     

CT中性线二次电缆断线引起母差保护动作分析

详细分析了贵州一发电厂220kV出线发生C相故障,因该出线开关接入母差的CT中性线二次电缆断裂,故障时进入母差保护的开关电流异常,母差保护没有正确感受一次设备的电流,导致母差保护动作跳闸。     

适用于新能源并网变压器匝间故障识别的新判据

为增加功率输送能力,新能源并网变压器采用两电压等级三绕组、接线形式为星角角的变压器。变压器在低压侧发生匝间故障时,差动保护灵敏度不足,同时变压器空载合闸于匝间故障时,涌流闭锁判据会闭锁差动保护,延长故障切除时间。基于星角角接线型式的新能源并网变压器零序等值回路,文中通过建立零序节点电压方程,利用区外故障及匝间故障节点电压方程特征构建匝间故障识别判据,该判据与差动保护原理相比,不受励磁涌流的影响,具有较高的可靠性及速动性。文中利用实时数字仿真系统(RTDS)进行故障仿真,验证新判据的有效性及可靠性,发现采用新判据能够可靠灵敏地识别变压器匝间故障,弥补差动保护的不足。     

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。     

换相失败对TA传变特性及换流变差动保护的影响分析

详细研究了换相失败对电流互感器传变特性的影响机理,分析指出换相失败期间注入交流系统中大量的直流分量可能导致电流互感器暂态饱和。从理论上分析了换相失败造成直流分量过大的原因。然后综合分析了在电流互感器、换流变压器同时饱和时换相失败对换流变压器差动保护的影响,结果表明换流变压器发生内部故障时差动保护可能拒动,但发生外部故障时保护一般能可靠闭锁。最后从继电保护和换流器拓扑结构层面提出了相应的解决措施。     

电流互感器相间电流互串对差动保护的影响

针对母线差动保护、线路差动保护在区外故障时出现不正确动作,其共性特征为某一相出现故障,差流出现在其他相,且为特征很明显的不平衡毛刺电流的现象,文中对此进行了理论分析,得到此类误动与电流互感器二次回路的相间汲出(分流互串)相关的结论.理论研究揭示了此类误动中存在的非故障相毛刺电流方向和故障相电流极性相反、毛刺电流幅值大、持续时间短等共性特征产生的机理.经建模仿真分析、实验室模拟实验以及大量故障录波波形特征规律研究,验证了理论分析的正确性,并提出了相应的解决措施.