T型同杆四回线线路故障选线新方法

对由同杆四回线与同杆双回线构成的T型同杆四回线的故障选线进行了研究,提出一种先判断故障侧并识别故障侧支路的故障选线方法。首先对同杆四回线电路部分进行解耦,分别得到两端的反序电流之间的关系。基于此电流关系判断出故障侧,从而可以迅速确定故障发生的区域。在此基础上,引入正序电压差参数,实现对故障线路的进一步的选线。理论分析及EMTP仿真验证了所提方法的正确性,且选线精度高。     

非全程同杆四回线故障选线新方法

基于同杆四回线内部故障时反序分量的特点,提出利用同杆四回线反序正序电流量进行故障区域判断,再利用正常线路推算所得四回线与另外两条单回线路相交处母线（记为T点）的电压值作为参考量,设定电压突变量参数来判断故障线路,并结合故障支路正序电流的特点来对四回线的跨线故障进行故障选线,得出了适用于非全程同杆四回线的新型故障选线方法。通过大量ATP仿真证明该方法的正确性,该方法从原理上可完全消除过渡电阻、系统运行方式、及系统阻抗参数变化等因素的影响,解决了非全程同杆四回线故障选线问题。     

基于环流量的同杆四回输电线路故障选线

为了消除同杆四回线导线间的耦合问题,基于先线间解耦、再相间解耦的顺序,利用矩阵变换的方法提出了一种新的同杆四回线相模变换分析方法.在此基础上结合各单回线故障时的边界条件,对不同回线各种故障情况下各序环流量之间的相位关系进行全面分析.利用不同回线故障时各环流量间的相角差至少相差90°的特点,提出了一种不受系统阻抗影响的基于环流量相角差的同杆四回线故障选线方法.大量的ATP/EMTP仿真验证了该方法的准确性和有效性.     

非全程同杆四回线故障选线新方法

基于同杆四回线内部故障时反序分量的特点,提出利用同杆四回线反序正序电流量进行故障区域判断,再利用正常线路推算所得四回线与另外两条单回线路相交处母线(记为T点)的电压值作为参考量,设定电压突变量参数来判断故障线路,并结合故障支路正序电流的特点来对四回线的跨线故障进行故障选线,得出了适用于非全程同杆四回线的新型故障选线方法.通过大量ATP仿真证明该方法的正确性,该方法从原理上可完全消除过渡电阻、系统运行方式、及系统阻抗参数变化等因素的影响,解决了非全程同杆四回线故障选线问题.     

基于电压突变量的同塔双回直流输电线路故障选线方法

同塔双回直流线路极线间复杂的电磁耦合关系,增加了其故障极线识别的难度。基于平行四线系统解耦理论,对同塔双回直流线路电压量进行解耦分析,提取出相互独立的一个同向量与三个环流量电压。在此基础上详细分析了同塔双回直流输电线路在不同故障类型以及不同极线故障情况下的同向与环流电压突变量的极性和幅值大小特征,进而利用同向与环流电压突变量极性和幅值大小的差异及相互间的关联关系,提出了一种同塔双回直流输电线路故障选线方法。基于实际同塔双回直流输电系统的PSCAD/EMTDC大量仿真结果表明,该方法准确可靠,且不受过渡电阻影响。     

基于环流量的同杆四回输电线路故障选线

为了消除同杆四回线导线间的耦合问题,基于先线间解耦、再相间解耦的顺序,利用矩阵变换的方法提出了一种新的同杆四回线相模变换分析方法。在此基础上结合各单回线故障时的边界条件,对不同回线各种故障情况下各序环流量之间的相位关系进行全面分析。利用不同回线故障时各环流量间的相角差至少相差90°的特点,提出了一种不受系统阻抗影响的基于环流量相角差的同杆四回线故障选线方法。大量的ATP/EMTP仿真验证了该方法的准确性和有效性。     

基于环流分量的同塔四回输电线路单回线故障选线新方法

通过分析同塔四回线12序分量特性,提出基于环流分量的故障选线新方法。该方法首先根据不同回线故障时各环流量之间的幅值与相位关系,构造环流差量。通过研究环流分量及环流差量间相位关系在不同回线故障条件下相差180°的变化特征,可实现准确选线的目的。以较普遍的参数不对称同塔四回线输电线路为模型,结合不同回线故障时的边界条件,对各回线故障时序分量间相位关系进行分析。利用不同回线故障时序分量间相位关系不同的特点,提出一种不受负荷电流影响的同塔四回线选线方法。PSCAD/EMTDC仿真验证了上述所提新选线方法的准确性与有效性。     

不对称参数同塔四回线行波测距

为实现不对称参数同塔四回线的行波测距,文章介绍了三种不同物理意义下的阻抗解耦矩阵M₁、M₂、M₃。对比分析解耦后的各模分量的相关特性,得出M₃具有天然的自选线功能,其解耦后的模2、模5、模8、模11与I、II、III、IV回线一一对应,能够将四回线下的行波测距转换为单回线下的行波测距,巧妙地解决了故障行波选取的难题。通过3次B样条小波包变换分析所选模量行波实现故障检测,依据双端行波测距原理完成测距。PSCAD/EMTDC实验仿真数据表明测距结果不受故障点位置和过渡电阻的影响,验证了行波模量选取的准确性与行波测距的可行性。     

参数不对称同塔四回输电线的零序四分量法及故障分析

同塔四回输电线路大量存在阻抗参数的不对称性。为了完全解耦参数不对称的阻抗矩阵,提高同塔四回输电线路的故障分析精度,需引入新型的相模变换方法。为此,参考已有相模变换的解耦思路,提出零序四分量法。该方法保持各回线的正、负序量不变,仅在零序中单独引入一个同向量和三个带修正系数的环流量,从而完成矩阵的完全解耦。零序四分量法可分别应用于同电压等级和跨电压等级的参数不对称同塔四回线系统的故障分析。由序分量定义与故障边界条件可得各故障复合序网。仿真结果证明了零序四分量法所得故障分析结果的正确性。     

暂态信号特征分量在配网小电流接地选线中的应用

研究了小电流接地系统发生单相接地故障后的暂态信号及其暂态特性,根据线路分布参数的故障模量模型分析了不同接地方式下零序网络的电气量分布规律。介绍了4种基于暂态信号特征分量的选线方法,对不同工况的单相接地故障进行了仿真,比较了各选线方法的性能。仿真结果表明各选线方法受消弧线圈的影响很小。     

基于电流双反相量的同杆四回线故障选相方法

为了解决同杆四回线故障情况复杂,跨线故障时无法应用单回线故障选相方法的难题,提出了一种基于故障电流双反相量的同杆四回线故障选相方法。同杆四回线发生一回线内或两回线间跨线故障时,对四回线各相电流进行变换,可得故障相电流的双同及双反相量。通过对故障电流边界条件的分析可知,不同类型故障时故障电流的3个双反相量分别具有不同的幅值和相位特点。以此为基础,提出了在一回线内故障和两回线间跨线故障时能够准确识别故障回线和故障相的同杆四回线故障选相方法。仿真表明本方法在不同的负载电流、过渡电阻、故障位置及故障类型下均能进行有效的故障选相。     

正常运行方式下跨电压等级四回线零序电流补偿系数整定

跨电压等级同塔四回线路中某一条线路发生接地短路时,故障线路不仅受到同一电压等级非故障线路零序互感的影响,还受到不同电压等级线路零序互感的影响,同时对于超高压线路多采用长距离输电,电容电流的影响也不容忽视。综合分析了四回线路正常运行方式下,一线路发生接地短路时非故障线路零序互感和长线路零序电容电流对零序电流补偿系数的影响,根据公式提出了新的零序电流补偿系数整定方式。最后利用PSCAD仿真结果验证了本文方法更能准确地反映故障位置,且能使两侧的距离Ⅰ段保护范围有交叉,提高了线路接地距离保护性能。     

同塔混压四回线下的单回线故障零序方向元件动作特性分析

同塔混压四回线发生故障时,由于近距离物理条件,不仅要考虑相间互感,也要考虑不同电压等级系统之间的互感对故障分析及保护产生的较大影响。针对弱电强磁与强电联系两种场景下同塔混压四回线中单回线发生接地故障的情况,首先阐述零序去耦等值电路的建立依据,然后对零序方向元件的动作特性及主要影响因素进行理论分析。结果表明对于弱电强磁场景,不同电压等级之间的零序互感对零序方向元件动作行为的影响可以忽略不计。对于强电联系场景,零序互感、电气强度及故障位置综合影响零序方向元件的动作行为。基于ATP-EMTP建立1 000 kV/500 kV同塔混压四回线模型,对单回线故障条件下的零序方向元件动作行为进行了建模仿真,验证了理论分析的正确性。     

不同电压等级四回线双端故障测距原理研究

由于存在互感和故障类型众多,不同电压等级四回线的故障分析和故障测距愈加困难.为此采用六序分量矩阵叠加方法对不同电压等级的四回线进行解耦,可以将阻抗阵转换为一个特殊的对角阵,非对角线上不为零的元素只有2个,表明四回线的同向零序网存在互感,其它的非对角线元素为零,表明四回线的反向正序网之间不存在互感.采用六序分量矩阵叠加方法对四回线系统的2条同杆双回线两端的电流分别进行矩阵变换,得到2组反向正序电流,利用反向正序电压在故障点相等的特点,实现不同电压等级四回线的双端故障测距.该双端故障测距方法不需要考虑不同电压等级同杆双回线的参数归算,测距精度不受故障类型、故障点过渡电阻、系统运行方式的影响.仿真结果表明,该双端故障测距方法具有有效性和实用性     

One-end fault location method for untransposed four-circuit transmission lines

This paper presents a fault location method suitable for untransposed four-circuit parallel transmission lines using the data available at one end of the line. The proposed method employs an accurate distributed parameter line model that fully accounts for mutual coupling between all the lines and shunt capacitance effects. The fault location algorithms are developed in phase-components, one for the case where the fault is in any one of the circuits, the second for the case where the fault involves any two circuits and the third for the case where the fault involves more than two circuits. The proposed method is tested using the transient data obtained by simulating a 500-kV four-circuit overhead transmission line under different fault conditions. The simulations are done using the software “DIgSILENT PoweFactory”. Results obtained indicate that the method is capable of estimating the fault distance with high accuracy for various fault conditions. Also the robustness of the fault location method is investigated.     

500kV/220kV混压同塔四回路感应电压、感应电流的研究

采用电磁暂态仿真程序对某一典型的500 kV/220 kV同塔四回路的感应电压、感应电流进行计算,分析停运工况、潮流大小、线路相序、四回路段占线路长度的比例、土壤电阻率等因素对混压同塔多回路感应电压、感应电流的影响。结果表明,500 kV线路和220 kV线路的感应电压、感应电流均超过B类接地开关的额定参数,220 kV线路的感应值超过500 kV线路;不同相序布置方式下的计算结果差异较大;四回路路段占线路长度的比例对220 kV线路感应电压、感应电流的影响显著。针对此,在设备选型中需要特别注意。     

不同电压等级同塔四回输电线路零序电流补偿系数整定研究

不同电压等级同塔四回输电线路发生接地短路时,由于零序互感对接地距离保护的影响,测量阻抗产生的偏差可能导致保护误动或者拒动。为此在现有整定方法的基础上,同时计及零序互感和零序电容电流的影响,分析了不同电压等级同塔四回输电线路在不同运行方式下的零序电流的方向,对零序电流补偿系数的计算方法进行了改进,给出了同塔四回线路在各种运行方式下的零序电流补偿系数,提出了利用微机保护的定值切换来提高接地距离保护的动作性能的措施。最后利用PSCAD对不同电压等级的500 kV/220 kV同塔四回输电线路进行了仿真,仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

混压同塔四回线强电弱磁系统跨电压不接地故障短路计算

目前对于同塔四回线路的研究多基于十二序分量法,然而十二序分量法矩阵阶数较高,计算复杂,且仅适用于线路参数对称的情况。提出一种基于经典对称分量法的故障分析新方法,将混压同塔四回线强电弱磁系统分为强电联系的等效电流源系统及弱电强磁系统两部分;然后,分别计算两部分电源提供的短路电流;最后将两部分故障电流叠加,得到强电弱磁系统的故障电流,避免了高阶矩阵运算,物理概念清晰,可实现跨电压不接地故障电流的准确计算。在PSCAD中搭建500kV/220kV混压同塔四回线不同类型不接地故障模型,仿真与计算结果相比较,验证了所述方法的正确性。     

同塔四回输电线路双端故障测距实用算法

基于输电线路的分布式参数模型,提出了一种适用于同塔四回输电线路差动保护装置的故障测距新算法。该算法首先对输电线路参数进行相模变换,选取相互独立的双端同向正序故障分量,依据输电线路双端口理论建立故障测距方程,从而得出精确的故障距离。该算法原理简单,计算量小,避免了一般测距算法需要计算双曲函数、超越方程、牛顿迭代法和搜索法的复杂过程。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该算法测距精度较高,且不受故障距离、过渡电阻、故障类型和两侧电源功角差的影响,有很强的工程实用价值。     

同塔并架四回线中线路保护的适应性

从原理上分别对线路距离保护、方向保护、分相电流差动保护在同塔并架四回线中的保护特性进行了适应性分析，并对同塔并架四回线中的保护选相进行了阐述，据此提出了适应于同塔并架四回线的线路主保护及后备保护配置方案。