实用化的配电线路无通道保护方案

针对单断路器分断的配电线路结构提出了一种新型无通道保护,该保护连同它的断路器既能开断电源端故障亦能开断无电源端故障。当短路故障发生后,无电源侧的保护和断路器根据无电源故障状态动作首先跳闸,有电源侧的断路器感受对端跳闸而加速动作;或者有电源侧的保护和断路器根据过电流保护原理首先动作,无电源侧保护和断路器实现加速动作跳闸,从而保证故障线路从两端快速、有选择性地切除。对于一个典型开环系统的仿真研究表明,所提出的保护方案是正确的,一个6段线路的系统最长保护动作时间不超过1.2 s。     

实用化的辐射状配电线路单相接地行波保护方案

针对中性点非有效接地系统中的辐射状配电线路,提出一种可以可靠、有选择性地切除单相接地故障的保护方案。该保护方案可以有效区分故障区段,不需要通信通道便能从故障线路两端切除单相接地故障。单相接地故障发生后,继电器首先基于电压电流初始行波极性比较并结合系统潮流方向判断故障方向,故障电源侧的继电器将基于阶梯型配合的时间延时等待动作,故障负荷侧的继电器将在规定时间段内检测三相工频电气量的变化,当时间延时最短的故障电源侧继电器控制断路器跳闸后,其对端的故障负荷侧继电器将利用感受到的工频电气量的变化来控制断路器跳闸。对一个典型的中性点非有效接地的开环系统的大量EMTP仿真研究表明:该保护能够准确可靠地检测到单相接地故障,并从故障线路两端切除单相接地故障。     

新型配电线路自动化模式

为了实现配电线路故障的快速、有选择性的切除、隔离与恢复,缩小停电面积并减小停电时间,提出一种新型配电线路自动化系统。新系统由断路器、配电线路无通道保护DNCP(distribution line non-communication protection)和备用电源自动投入单元三部分组成。配电线路发生故障后,故障区段两端的断路器在配电线路无通道保护的作用下动作跳闸,切除故障部分;失去电源的非故障区段在备用电源自动投入单元的控制下,投入备用电源,恢复相应区段的正常供电。新模式切除故障只需要一次断路器动作,一条具有6分段的配电线路最长故障切除时间小于1.1 s,非故障区段失电时间小于1.2 s。     

快速切除220 kV变压器死区故障的继电保护方案

由变压器电源侧后备保护动作或联跳变压器其他侧断路器的方法,来切除220kV变压器某侧断路器与变压器差动保护电流互感器(TA)之间发生的死区故障,切除故障时间较长;由于是变压器出口故障,容易造成变压器损坏。分析了220kV变压器各侧死区故障的故障特征和有关的继电保护动作特征,借鉴现运行的母线差动保护中母联断路器死区故障保护和线路断路器死区故障保护的原理,提出了4种快速切除220kV变压器各侧死区故障的保护方案,并研究了变压器死区故障保护短延时的合理取值。     

断路器失灵时站内保护解决方案综述

论述了500kV变电站的500 kV侧、220 kV侧和35 kV侧系统中的母线、线路、变压器等各个位置发生故障时主保护的动作方案及动作后的跳闸对象.对于主保护动作后跳开故障点附近的断路器而断路器失灵未正确跳开的情况,给出了变电站范围内失灵保护作为近后备保护的动作方案,并在此基础上分析了近后备也失灵时远后备保护的动作情况及保护间的逐级配合关系.详细阐述了断路器失灵时启动近后备或者远后备保护的具体实现方式,对于断路器失灵时线路保护的远传、启动母差的断路器失灵保护、母差故障时跳主变单元的失灵直跳和联跳的原理及实际做法给予了充分论述.对于母联断路器的死区保护、充电保护也分别从原理和实现两方面进行了论述.     

基于小波理论的全线相继速动保护方案

针对传统中低压系统三段式保护的保护范围小、动作时限长的缺点，提出了一种基于小波变换理论的全线相继速动保护新方案。该方案用此小波提取故障后线路对侧断路器跳闸时本侧零序电流与负序电流之和产生的突变；并判断对侧断路器跳闸稳态后本侧零序和负序电流幅值是否小于定值，以区分本线路末端与下条线路出口的故障，作为本侧保护加速动作的依据。大量的ATP仿真结果证明了该方法的有效性。     

双回线无通道保护研究:（一） 故障分析和保护原理

为了在平行双回线上实现利用单端电气量的全线速动保护，提出了一种基于方向元件的双回线无通道保护新原理，它通过比较双回线同端两条线路上的方向元件的输出来判断远方断路器的动作情况，从而判断是否在区内发生了故障。该无通道保护可以快速、可靠地加速距离保护二段之内的区内故障动作。文中进行了故障分析和保护原理的讨论，并验证了该保护的可行性。     

配电网全线相继速动保护新方案

针对传统三段式保护的保护范围小、动作时限长的缺点，本文提出了一种基于小波变换理论的全线相继速动新方案。该方案用db小波提取故障后线路对侧断路器跳闸时本侧零序电流与负序电流之和上产生的突变；并判断对侧断路器跳闸稳态后本侧零序和负序电流幅值是否小于定值以区分本线路末端与下条线路出口的故障，作为本侧保护加速动作的依据。大量的ATP仿真结果证明了该方法的有效性。     

有分支配电线路无通道保护研究

在无分支配电线路无通道保护的基础上提出了有分支配电线路无通道保护，该保护利用故障发生和被保护线路一端断路器动作跳闸所造成的故障相和非故障相电流的变化，同时利用这个变化所具有的时间特性来判断故障是否发生和确定故障区间，从而实现线路两端的保护相继速动，理论分析和仿真研究结果表明：所提出的保护具有快速性、自适应性等特点，它适用于线路发生各种不对称故障的场合。     

具有相继速动特性的无通道保护研究

为了解决现有的许多无通道保护无法实现全线速动的问题,提出了一种具有相继速动特性的无通道保护方法。利用故障发生后对端断路器断开所造成本端检测到的电气量变化为依据,同时和三段式零序电流保护配合加速跳开本端断路器,从而实现全线相继速动。并且对于配置单相重合闸的线路,通过重新整定其最小重合时间提高了重合成功率,缩短了停电时间。PSCAD仿真实验证明对于各种不对称故障和配置单相重合闸的线路,此方案均能可靠动作。     

智能变电站保护用电流互感器配置问题及解决措施

通过一起断路器内部故障相关保护动作行为的分析,指出现有智能变电站保护用电流互感器配置方案存在严重缺陷。当一台保护停运时在断路器内部故障会出现快速保护死区,需要依靠带延时的失灵保护切除故障;而失灵保护会由于感受不到故障电流而拒动,从而威胁电网的安全稳定运行。为此,从工程设计上提出在每台断路器两侧各装设2组TPY绕组和1组5P绕组的保护用电流互感器配置方案,以彻底消除保护死区。同时,还从系统运行及保护配置等方面提出了补救措施,包括停用相关断路器及装设死区保护或改造失灵保护等。上述方法目前已在西北750 kV智能变电站建设和运行中获得应用,提高了保护的可靠性和系统的稳定性。     

Adaptive non-communication protection for power lines BO scheme1-The delayed operation approach

This paper proposes a new technique in power line protection, the "adaptive non-communication protection". In this technique, protection relays make operate or restraint decisions, adapting to system and fault conditions, without the need for communication links. Operation without communication links to signal the remote end relay is achieved by the detection and identification of the operation of the circuit breaker at the remote end of the protected line section. An algorithm based on symmetric components is proposed to detect and identify the balance condition of the power system during the fault. The paper is focused on one of the three protection schemes based on the new technique, the delayed operation scheme. Simulation studies carried out for various power systems and fault conditions have demonstrated its feasibility     

3/2接线互感器优化布置的继电保护改进新方法

针对超高压系统3/2断路器接线方式的结构特点及存在问题,提出基于串断路器保护的继电保护改进新方案。该方案利用断路器两侧电流信息构成小差保护,单串内所有断路器小差保护组成串断路器保护。利用单串的串断路器保护与所对应线路保护相配合,站内所有串断路器保护与母线保护相配合,实现了对串内故障的准确定位,可有效缩小原有保护配置下部分区域切除故障时的停电范围,增强了继电保护的选择性,且该方案改造实施简便,具有较强的工程实用性。     

基于MMC的直流电网故障分析和保护方案研究

对MMC型直流输电系统直流侧故障检测方法及保护方案进行了研究。分析直流侧故障特性,提出了一种R-L并联限流结合电流变化率的故障检测方法,提高了故障检测速度。对采用直流断路器的故障处理方式,提出一种可有效解决出口断路器不正确动作时故障隔离问题的后备保护方案。运用PSCAD/EMTDC构建四端直流电网仿真模型,验证了故障检测方法和保护方案的有效性。     

行波保护中合闸到故障线路的检测方法

断路器的合闸操作会引起输电线路的行波过程，这是影响行波保护可靠性的主要因素之一，该文对断路器在不同情况下合闸产生的行波进行了详细分析，提出了判断断路器是否重合于故障线路的判据，并利用小波变换的奇异性检测理论加以实现。这一判据不但解决了行波保护合闸到故障线路时拒动的问题，而且在线路发生永久故障时，可以准确给出故障距离。大量EMT仿真证明了这一判据的正确性和可行性。