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。     

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。     

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。     

小电流接地系统自适应单相接地保护新原理

传统的故障选线采用集中比较各条出线的零序电流大小或相位，不便在馈线保护中实现及现场终端单元( FTU) 上安装。该文提出一种新的基于负序电流补偿的自适应零序过电压保护原理。其基本保护采用零序过电压保护，动作时间采用反时限特性；在分析接地故障负序暂态电流分布特点的基础上，利用线路负序电流暂态有效值与一个可整定的补偿电抗相乘，形成补偿电压，并与零序电压幅值合成复合补偿电压，利用该电压对基本的反时限动作特性曲线进行修正，使零序过电压保护具有选择性。理论分析和仿真结果证明了方法的有效性。此外，还对采取该保护方案后，永久性线路故障和母线故障情况下如何保证供电的可靠性进行了讨论，提出了相应的解决方案。     

220 kV主变110 kV侧零序过流保护跳闸整定的改进

在中性点直接接地的电网中,220 kV主变零序过流保护做母线、相邻线路接地故障的后备保护,同时兼顾做主变内部接地故障的后备保护。针对电流互感器与靠主变侧隔离开关之间发生单相高阻接地故障,在考虑断路器拒跳闸的情况下分析主变保护的动作情况,发现主变零序保护跳闸整定的不足之处：现有的跳闸整定无法隔离该故障。针对这个问题提出在主变零序过流II段增加一个独立时限跳母联断路器的改进措施,为主变110 kV侧零序过流保护跳闸整定提供借鉴和参考。     

220 kV主变110 kV侧零序过流保护跳闸整定的改进

在中性点直接接地的电网中,220 kV主变零序过流保护做母线、相邻线路接地故障的后备保护,同时兼顾做主变内部接地故障的后备保护.针对电流互感器与靠主变侧隔离开关之间发生单相高阻接地故障,在考虑断路器拒跳闸的情况下分析主变保护的动作情况,发现主变零序保护跳闸整定的不足之处:现有的跳闸整定无法隔离该故障.针对这个问题提出在主变零序过流II段增加一个独立时限跳母联断路器的改进措施,为主变110 kV侧零序过流保护跳闸整定提供借鉴和参考.     

小电阻接地系统零序电流Ⅱ段保护整定策略研究

小电阻接地系统发生接地故障时,各级零序电流保护动作切除接地故障,该故障电流包括短路电流和电容电流,在整定零序电流Ⅱ段保护定值时必须考虑电容电流对10 kV线路零序保护和主变低后备零序定值的影响.利用图示说明10 kV线路发生单相接地时电容电流和故障电流的流向,定性地计算10 kV线路发生单相接地时,线路零序保护和主变低后备零序电流保护获得的故障电流的大小,为主变低压侧零序电流Ⅱ段保护和10 kV线路零序电流Ⅱ段保护的定值配合提供参考数据.     

考虑线路参数非线性特征的零序电流增益分析

单相接地是电网的常见故障,线路发生单相接地故障时,保护动作三相跳闸后,后跳开侧零序电流有时出现突变的现象。故障波形分析表明,这种零序电流增益在一定程度上受线路参数非线性特征的影响。为此,在考虑线路参数非线性特征基础上,分析线路非线性参数和故障点位置参数与零序电流的定量关系,为更好地解释故障过程及理解故障后的保护行为提供依据,仿真结果表明了该理论分析的准确性。     

一种基于加速阻抗圆的无信道保护方法

在故障分析的基础上提出了一种新的利用单端故障信息的输电线路速动保护原理和动作判据。新的保护原理是设计一个加速阻抗圆,通过对故障后负序和零序电流之和的小波分析来判断对侧保护动作与否,当检测到对侧保护动作且测量阻抗落在加速阻抗圆内时保护加速动作。理论分析和ATP仿真结果证明了所提出保护方案的可行性。     

快速有选择性的辐射状配电网无通道保护

迄今为止的无通道保护只适用于双端电源线路。对于单电源配电线路，由于无电源侧的保护和断路器不会动作，该保护失去了动作依据。针对这个问题，文中提出了无电源侧的故障检测原理和基于该原理的无通道保护方案。使用新保护，当有电源或无电源一侧的断路器首先跳闸后，另一侧的继电器将根据检测到的网络变量加速本端动作，从而将故障线路从两端切除。对于一个典型的开环系统的仿真研究表明：所提出的无电源端的故障检测原理和保护方案是正确的；一个6段线路的系统最长保护动作时间不超过1．5s。     

一起区外故障引起220 kV主变压器差动保护动作的分析

介绍了一起区外故障引起主变压器差动保护越级跳闸事故的相关情况，通过对现场相关保护设备、二次回路进行特性试验、绝缘试验及测量，并对保护装置动作报告和事故录波进行分析，确定是变压器高压侧中性线接触不良，故障时无自产零序电流，高压侧电流发生畸变，而导致的差动保护跳闸。得出的结论为保护正确动作。     

小电阻接地系统高灵敏性零序电流保护

对小电阻接地系统的零序电压、电流关系进行分析,发现发生高阻接地故障时母线零序电压与故障线路零序电流存在比例关系,则零序电压可间接反映过渡电阻的大小,由此提出一种基于零序电压幅值修正的高灵敏性零序电流保护方案。该方案结合现有的零序电流保护原理,通过引入零序电压信息对零序电流测量值进行修正,各线路修正后的零序电流测量值与故障线路首端发生金属性接地故障时的情况相似,保护动作整定值与现有的阶段式零序电流保护相同,从而大幅提高保护在高阻接地故障时的灵敏性。结合工程实际因素,讨论了各参数的整定原则。基于PSCAD/EMTDC的仿真和基于RTDS的装置测试验证了所提保护方案的有效性,其可将保护耐受过渡电阻能力提高到1 000Ω左右。     

平行双回线路高阻接地故障保护的新思路

通过实例分析说明平行双回线路在强磁弱电联系运行方式下,一回线路末端发生高阻接地故障时,非故障线路纵联零序方向保护会误动,而纵联负序方向保护不会误动,提出在使用纵联零序方向保护切除高阻接地故障的保护装置中,增加纵联负序方向保护,退出纵联零序方向保护以防止误动的发生,并讨论了纵联负序方向保护新方案,方案增加负序电抗继电器和负序电流、电压闭锁,并带小延时动作,从而确保平行线之一故障时,非故障线路纵联负序方向保护不会误动,而故障线路发生高阻接地故障时,纵联负序方向保护能带小延时可靠切除故障.     

三相变压器剩磁在升压过程中对断路器闪络保护的影响分析及对策

介绍了某发电厂发电机在升压过程中,发变组断路器闪络保护动作造成一条500 kV线路跳闸的事故调查分析过程.通过分析,发现造成该事故的原因是该电厂在进行变压器直流电阻测试后,未采取去磁处理,主变铁心中产生剩磁,导致机组在升压过程中产生负序电流,满足断路器闪络保护动作条件,造成此次500 kV线路跳闸事故.针对该问题深入分析了负序电流的产生及剩磁对发变组保护的影响,并提出了相应的预防措施.     

小电阻接地系统中接地变压器零序电流保护改进

配网中性点经小电阻地方式下发生单相接地故障时,传统的主变低压侧接地变压器的零序电流保护方案在保护动作时可能会不必要地跳开变压器低压侧2个分支断路器,导致事故停电范围扩大.现提出一种改进方案:利用故障发生时变压器低压侧两分支中流过的零序故障电流分布特征识别变压器低压侧故障分支,优先切除故障分支,避免停电范围扩大,当无法确...     

基于多方向元件的串补线路协同保护新方法

串补线路故障特征的复杂性加大了保护装置可靠动作的难度,为提高串补系统保护可靠性,提出一种多方向元件相互配合的串补线路方向保护方案。该方案利用负序电流值及故障前后的测量电流相位差判断故障类型,针对不对称短路、三相短路及负荷变动分别采用负序、工频方向及突变量电压电流相角差判断保护装置是否动作。PSCAD仿真表明,在系统发生电压反向、电流反向、经过渡电阻接地以及负荷变化等情况下该保护方案均可准确判断故障位置,从而使保护装置正确跳闸。同时,该方案不受MOV不同导通状态的影响,具有较好的保护性能。     

基于故障分量正序、负序和零序综合阻抗的线路纵联保护新原理

提出了故障分量正序综合阻抗、负序综合阻抗和零序综合阻抗的概念。发生区外故障时,故障分量正序综合阻抗等于线路正序容抗,负序综合阻抗等于线路负序容抗,零序综合阻抗等于线路零序容抗,数值较大;被保护线路上发生区内故障时,故障分量正序综合阻抗、负序综合阻抗和零序综合阻抗分别反映系统和线路的正序、负序和零序阻抗,数值较小。根据该特征,可以区分线路上是否发生故障,据此提出了基于故障分量正序综合阻抗、负序综合阻抗和零序综合阻抗的纵联线路保护原理,不需对电容电流进行补偿,灵敏度高,不受过渡电阻的影响,整定原则明确,定值裕度大。     

一起电压互感器三次绕组短路引起的保护误动作分析

1事故现象 我局110kV枫林变的一次系统接线如图1所示。 2007年3月,110kV线路XL3发生A相瞬时单相接地故障。断路器QF6保护的接地距离Ⅱ段及零序电流Ⅱ段动作,同时XL2的QF2侧零序电流Ⅱ段保护动作,断路器QF6和QF2均跳闸并重合成功。     

主变压器间隙保护与系统零序保护失配问题的解决措施探讨

包头地区电网110 kV变压器中性点全部采用经间隙接地运行的方式.当线路发生接地故障并且跳闸时,变压器间隙零序电流保护会出现保护失配误动,造成停电事故.针对变压器间隙保护与系统零序保护的失配动作现象,分析主变间隙保护动作原因及与系统保护的配合情况,提出将包头地区电网部分110 kV变压器中性点直接接地运行,投入其零序保护,退出其间隙保护的方法,进行了线路故障后系统零序电压与零序电流的计算分析及系统零序保护灵敏度的校验,证明了该方案的可行性,并在包头供电局所属110 kV变电站得以成功实施,解决了主变间隙保护与系统零序保护失配的问题.     

零序电流差动保护选相元件

针对零序电流差动保护选相元件受负荷电流影响,在高阻接地故障中灵敏度较低的情况,文中提出了一种基于序分量的零序电流差动保护选相元件。选相元件包括三部分:利用负序与零序差动电流大小相近区分单相接地两相高阻接地故障;利用正序差动电流与负序差动电流的相位关系区分单相接地与两相金属性接地故障;利用低制动系数差动判据防止区外三相短路不平衡零序电流。RTDS仿真结果表明:提出的选相元件不受过负荷影响,无需补偿,可以准确选出单相接地故障相,灵敏度高于零序电流差动保护,保证零序电流差动保护准确分相跳闸。