复合阻抗在减小OPGW电能损耗中的应用研究

为减小输电线路OPGW地线电能损耗,提出了OPGW地线加装复合阻抗接地的方法。理论计算和PSCAD仿真试验表明,通过加装复合阻抗可以减小OPGW地线上的环流,降低OPGW地线电能损耗。仿真试验校核了安装复合阻抗后短路情况下OPGW的热稳定性和雷击情况下OPGW的泄流能力,以及复合阻抗对线路零序电流保护的影响,表明加装复合阻抗不会对线路短路故障时保护的正确动作造成影响。     

输电线路架空地线接地方式对线路零序参数的影响

输电线路零序阻抗的突降会直接影响线路接地距离保护和零序方向保护的工作可靠性。计算了输电线路架空地线在逐基杆塔接地(简称逐基接地)、单点接地、2处接地、3处接地等多种不同接地方式下的零序参数,讨论大地电特性(土壤电阻率)和架空地线电特性(架空地线型号)对输电线路零序参数的影响。结合地线绝缘子工频放电特性,计算了输电线路单相接地故障时沿线地线绝缘子工频放电动作情况。根据线路地线绝缘子动作情况,计算单相接地故障对输电线路零序参数的影响。研究表明,架空地线不同接地方式下线路零序参数存在差异,采取非逐基接地方式时,线路两侧变电站、沿线不同地点发生单相接地故障及不同短路电流下沿线地线绝缘子动作情况不同,线路零序参数可能不同。同时给出了架空地线单点接地和逐基接地时线路零序参数的现场测量方法。     

复合阻抗对线路零序电流保护的影响

为了降低逐杆接地的光纤复合架空地线(OPGW)上的能量损耗,防止其因长期发热而迅速老化,同时保证线路遭受雷击和发生接地故障时OPGW的大电流迅速入地,可在OPGW与地间安装复合阻抗。为方便分析考虑复合阻抗全部导通和全未导通两种极限情况,利用卡松理论分析了复合阻抗安装前后输电线路的零序参数,并研究了220 kV输电线路零序参数的变化对零序电流保护的影响。分析表明,随安装的复合阻抗导通个数的增加,输电线路的零序阻抗趋于减小,零序电流保护的范围趋于增大,但一般不超过复合阻抗安装前的保护范围。     

750kV双回输电线路架空地线接地方式分析研究

我国高压输电线路的地线由普通绝缘地线和OPGW两根地线共同作用而成。本文以某750k V输电线路为例,利用ATP计算了四种接地方式下地线的感应电流和感应电压。研究表明线路正常运行以及发生单相接地短路故障时,逐塔接地的地线上感应电流最大,单点接地、分段绝缘地线的感应电压较大,且随分段长度增加而增加。计算结果为OPGW接地方式的选择及改进提供依据。     

500kV线路OPGW全绝缘对线路参数的影响研究

OPGW由常见的逐塔接地和分段绝缘、一点接地的方式改成全线绝缘后,会对线路运行参数带来的影响,主要体现在对线路继电保护和单相自动重合闸有影响的线路零序参数和潜供电流。基于对不同OPGW的运行方式的对比计算分析,提出了地线的接地方式改变后对线路零序参数和潜供电流的影响规律。     

复合阻抗对输电线路零序参数的影响

为了降低逐杆接地的光纤复合架空地线(OPGW)上的能量损耗,在OPGW与地之间安装复合阻抗,对架设OPGW的输电线路零序参数进行了分析,并给出了复合阻抗导通个数不同的情况下,输电线路零序阻抗的计算公式。结合一条实际的220kV的输电线路,研究了复合阻抗的接入对输电线路的零序参数和接地故障时零序电流所产生的影响,用包含直流的电磁暂态(EM TDC)仿真验证了该分析方法的有效性。     

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。     

解决电压互感器二次侧故障对距离保护影响的新方法

分析了电压互感器（TV）二次侧两点接地故障对电压的影响,得出TV二次侧两点接地只影响零序电压,从而影响接地距离保护的正确动作。提出了一种基于参数识别的距离保护原理。该原理基于输电线路R-L模型,采用准确测量的零序电流在系统阻抗上的电压降代替受影响的零序电压,有效地解决了TV两点接地故障对接地距离保护的影响。ATP仿真和现场数据验证了该原理的正确性和可靠性。     

330kV OPGW感应电压分布计算和影响因素研究

330 kV输电线路架空地线采用双地线架设方式,一根为钢绞地线,一根为光纤复合地线。研究表明,地线采用分段绝缘、一点接地时电气性能优于逐塔接地和经火花间隙接地,既限制了地线上的感应电压幅值,也减小了地线感应环流及环流损耗,且具有良好的保护性能。笔者应用电磁暂态计算程序建立330 kV输电线路模型,对OPGW地线感应电压的沿线分布进行研究。研究表明,当地线采用分段绝缘、一点接地的接地方式时,绝缘分段长度越长,绝缘地线绝缘端的感应电压越高;当输电线路采用逆相序反向换位时,OPGW地线感应电压比其他导线排列方式和换位方式下的地线感应电压都小。     

OPGW地线系统故障电流分布的计算与讨论

故障电流的准确计算是光缆复合地线(Compound Optical Ground Wire,OPGW)系统热稳定校验的基础.文章基于相参数模型,以某实际工程为背景,定量讨论了OPGW地线系统中线路互阻抗、杆塔接地电阻、变电站接地电阻、地线空间布置等因素对故障电流分布的影响规律.结果表明,OPGW地线型号和线路之间的互感对线路短路电流分布的影响较大;而杆塔与变电站接地电阻对短路电流的分布影响较小.     

小电阻接地配电网多回线故障分析与自适应零序电流保护

当小电阻接地配电网发生同母多回线接地故障时,每条馈线的零序电流相比于单回线故障时有较大差别,馈线零序电流保护可能不正确动作。为此,首先推导了发生多回线同名相单相接地与单回线单相接地故障时馈线零序电流间的关系,揭示了保护不正确动作机理。提出了考虑负荷且能适用于不同类型多回线接地故障的零序电流计算方法。基于实际变电站参数搭建RTDS仿真模型,分析了不同类型多回线接地故障对零序电流保护的影响。在此基础上,提出了自适应馈线零序电流保护方案,利用故障前电压等参数将发生多回线接地故障时的零序电流修正为发生单回线接地故障时的零序电流,在不改变原有保护定值的情况下使零序电流保护能够自主适应于不同类型的多回线接地故障。基于RTDS和自主研发的保护测控装置的测试结果表明,所提保护方案不受负荷电流的影响,能够在不同类型的多回线接地故障发生时正确动作,且能够提高馈线零序电流保护对过渡电阻的耐受能力。     

小电阻接地系统馈线自适应零序电流保护原理及装置实现

小电阻接地系统发生多回线同相复杂接地故障时,零序电流幅值相比于单回线接地故障将显著下降,容易导致馈线首端的零序电流保护拒动,进而造成母线接地变压器的零序电流保护越级误动,扩大停电范围。为此,对小电阻接地系统多回线复杂接地故障的故障机理进行分析,推导了多回线与单回线接地故障下馈线零序电流关系;在此基础上,提出了一种自适应馈线零序电流保护方案,即根据母线电压将多回线接地故障的零序电流实时补偿为单回线接地故障的零序电流值,从而确保了常规的保护动作值整定方式和保护配合能够适用于多回线复杂接地故障,并研发了相应的自适应零序保护装置。基于PSCAD/EMTDC和RTDS对保护原理及保护装置的测试结果表明,自适应零序电流保护在多回线复杂接地故障情况下仍具有较高的灵敏性,补偿精度不受过渡电阻、故障位置的影响。所提保护方案只需在原有零序电流保护方案基础上,增加母线电压信息,容易实现,具有经济性和较高的工程应用价值。     

对输电线反时限零序电流保护选择性的分析

通过对接地故障零序电流分布的分析,讨论了特殊电网方式下输电线零序反时限电流保护不能保证选择性的问题。即在某些情况下,相邻线路中的零序电流不一定小于故障线中的零序电流。从而可能造成相邻线路反时限零序保护的误动,即使考虑相继动作也不能保证其选择性。作为零序保护简化的一种选择,宜在反时限特性中增加一段附加延时,将反时限零序保护作为接地距离保护的补充,用以反应高阻接地故障。     

750kV架空地线接地方式及损耗研究

随着电力需求的增长,电压等级升高,输送容量增大,地线感应环流损耗比例虽然不大,但总量却越来越大,造成运行费用的增加。笔者对多种750 kV架空地线接地方式下地线的感应电压、电流以及损耗进行了计算研究,并对系统产生过电压时地线的运行状况以及地线接地方式对系统过电压的影响进行了分析计算。结果表明:光纤复合地线(OPGW)采取分段绝缘一点接地时,地线电能损耗最小,电气性能最好;不建议OPGW采用全线绝缘或者全线绝缘首末两端接地这两种接地方式;地线的接地方式对线路过电压也有影响,其中采用分段绝缘一点接地方式时,线路过电压较高。     

同塔双回线纵向故障特征分析及零序方向保护改进

同塔双回线在发生不对称纵向故障时,由于负荷电流的转移,健全线路上会流过较大的不平衡电流,可能导致健全线路上带零序电压补偿的纵联零序方向元件误动。分析了同塔双回线纵向故障时零序、负序分量的特征,阐释了单相故障跳闸后健全线路上带零序电压补偿的零序方向保护误动的机理,并且提出了利用单回线负序分量信息的保护改进方法。在零序电流达到门槛值而零序电压不足时,引入负序电流门槛来判断是否启动零序电压补偿,并结合带负序电压补偿的负序方向元件来判断故障方向。仿真结果表明,所提方法在相邻线路发生不对称纵向故障时能有效闭锁本线路的方向保护,防止保护误动作;在本线路靠近对侧发生接地故障,本侧零序电压较低的情况下改进的零序方向保护有较高的灵敏度,能够可靠动作。     

基于零序电流-电压微分特性的小电阻接地系统单相接地故障保护原理

中性点经小电阻接地的系统适用于电缆居多的配电网,然而由于配网馈线所处环境复杂,造成了现有的基于零序电流阶段式的保护方案无法满足单相高阻接地故障快速、灵敏地检测需求.针对此现象,文中通过分析故障线路和非故障线路零序电流-零序电压的关系,寻求两者不同的故障特征,由此提出一种基于线路零序电流与母线零序电压微分值波形相似度的保护算法.所提保护算法通过对线路的零序电流和零序电压进行采样,并根据线路零序电流与母线零序电压微分值的波形相似度来判断线路是否发生单相接地故障,可大大提高单相高阻接地故障保护的灵敏度.通过PSCAD仿真测试验证了该算法的有效性.     

小电阻接地配电网零序保护的改进研究

中性点经小电阻接地系统发生高阻接地故障时,由于传统零序过流保护达不到定值而无法跳闸,导致故障长时间存在,而且此时无故障告警信号,因此存在危害系统可靠运行及人身安全的隐患。对中性点经小电阻接地系统发生接地故障时的零序电流电压特征进行了分析,提出了利用阻容比闭锁条件改进零序保护的方案。阻容比闭锁条件的本质在于通过分析零序电流阻性部分和容性部分的不同组成进行故障线路的识别。阻容比闭锁条件不受电压互感器和电流互感器极性的影响,因此能够可靠使用专用零序电流互感器。加入阻容比闭锁条件后不改变原有的保护配置,易于实施,能够提升零序保护的高阻接地故障检测能力,及时切除故障,保证系统的可靠运行以及人身安全。     

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。