方向式母线保护的探讨和应用

比较了几种常见母线保护的优缺点，在现有微机线路纵联保护的基础上，提出了新的方向式微机母线保护方案，利用分散的微机保护装置采集与母线相连的各回路上的故障电流方向，经过一定的逻辑判断可区分不同条件下母线内部故障和外部故障, 从原理上避免了电流互感器饱和因素的影响，而且构成简单，经济性能高，具有很强的实用性。     

基于暂态电流谱能量的母线保护新原理

提出了一种基于故障暂态电流的母线保护新原理。利用小波变换提取母线上各回路故障暂态电流高频分量，通过比较各暂态高频电流在一定时窗内的谱能量实现母线内、外部故障的快速、可靠判别，从根本上避免了电流互感器饱和问题的影响；结合一个半断路器母线接线方式，给出了相应的母线保护方案；通过ATP-EMTP对实际电网的大量仿真计算，验证了所提出原理的正确性和有效性。     

无负荷下电流相位比较式母差保护测试

在110 kV电力系统中，广泛采用电流相位比较式母差保护，它克服了固定联接的双母线差动保护装置所缺乏的灵活性等特点，适用于母线联接元件经常变化运行方式的情况，并且有较高的工作可靠性和动作的选择性。1 电流相位比较式母差保护的基本原理 利用比较母联断路器中流过电流Im1与差动回路中的电流Icd的相位作为选择故障母线的依据。当Ⅰ母线发生故障时，流过母联中的故障电流从Ⅱ母线流入Ⅰ母线；当Ⅱ母线发生故障时，流过母联中的故障电流从Ⅰ母线流入Ⅱ母线。在这两种情况下，差动回路中电流Icd相位没有变化，而母联中电流Im1相位…     

关于电流相位比较式母线差动保护改进之浅见

与固定联接式母线差动保护相比,电流相位比较式母线差动保护具有运行方式灵活等优点,因此,该型母线差动保护在现运行的110kV和220kV电网中得到了广泛的采用.但就该型母线差动保护原理而论,仍有其不足之处,例如,当双母线相继发生故障时,后故障母线将由于母联断路器断开、失去比相电流而拒绝动作,从而使故障母线依靠后备保护来切除,大大地延长了故障的切除时间.这种母线相继故障的事例,在国内兄弟电网中已多次发生,特别是上下布置的母线排列方式极易发生.又如,故障发生在母联开关和比相用电流互感器之间的线股上时,将出现动作死区,对于220kV的变电站,这种故障可以借助断路器失灵保护动作     

分布式电源多点接入配电系统的集成保护

针对分布式电源多点接入的配电系统,提出了一种基于暂态极性保护原理的集成保护新方案。暂态极性比较保护是运用小波变换提取故障暂态高频信号的某一频段信息作为故障判断的依据,通过比较暂态高频信号的极性,迅速准确判断出故障位置。将暂态极性比较保护原理应用于配电网集成保护方案中,以母线作为载体构建集成保护单元,利用本地故障信息和相邻保护单元故障信息对母线各出线以及线路两端信号的极性进行比较,从而对母线故障和线路故障进行判断。与此同时,集成网络保护单元提取多点信息,对整体区域暂态信号极性进行综合比较,实现对故障的快速定位与隔离,为本地保护提供后备保护。最后,利用MATLAB软件对其进行了仿真分析,仿真结果验证了此保护方案的正确性和可行性。     

实时通信在超高压多回路母线保护中的应用

提出一种用计算机网络实现分布式母线保护的新原理。文中介绍了这种母线保护的原理,并对计算机网络通信及通信通道的差错控制的研究成果做了较详尽的论述。     

小波变换构成母线新型保护

提出了一种基于小波变换的新型母线保护。利用小波变换提取母线内、外部故障时的暂态特征．通过比较母线各回路暂态电压、电流小波变换输出波形的相似性实现母线内、外部故障的准确、快速识别。通过EMTP的大量仿真计算，验证了所提保护原理的正确性和有效性。     

基于暂态电流谱能量的母线保护新原理

提出了一种基于故障暂态电流的母线保护新原理。利用小波变换提取母线上各回路故障暂 态电流高频分量,通过比较各暂态高频电流在一定时窗内的谱能量实现母线内、外部故障的快速、 可靠判别,从根本上避免了电流互感器饱和问题的影响;结合一个半断路器母线接线方式,给出了 相应的母线保护方案;通过ATP-EMTP对实际电网的大量仿真计算,验证了所提出原理的正确性 和有效性。     

差动回路带负荷查线

在发电厂中经常遇到的差动保护为纵差动保护,纵差动保护是利用比较被保护元件各端电流的幅值和相位的原理构成的。它在发电机、变压器、母线及大容量电动机上获得了广泛的应用,反映保护范围内部故障。 首先以送电线路为例,简要说明纵差动保护的基本原理。如图1所示,在线路的始端和末端装设特性和变比完全相同的电流互感器,两侧电流互感器一次回路的正极性均置于靠近母线的一侧,二次回路的同极性端子相联接(标“·”号者为正极性),差动继电器则并联接在电流互感器的二次端子上。     

基于序分量综合阻抗的母线保护原理

提出了母线正序故障分量综合阻抗、负序综合阻抗和零序综合阻抗的概念,通过分析母线区内、外故障时3种综合阻抗的特征,分别利用阻抗幅值和相角构成了基于正序故障分量综合阻抗、负序综合阻抗以及零序综合阻抗的母线保护原理。3种保护原理在母线区内、外故障时特征明显,判据简单、易整定,而且原理本身不受3/2断路器接线的母线区内故障汲出电流以及过渡电阻的影响。当母线区外故障电流互感器(TA)饱和时,利用各个序分量综合阻抗相角所构成的TA饱和识别判据能够可靠地将母线保护闭锁,从而避免保护误动;当母线区内发生故障有TA饱和时,保护性能不受影响,能够可靠地快速动作。基于正序故障分量综合阻抗的母线保护原理可以反映各种类型的母线故障,对于最严重的三相短路故障可以快速切除;基于负序、零序综合阻抗的母线保护原理则可以在故障后长期应用,不受系统振荡的影响,而且对于高阻接地故障依然能灵敏动作。3种保护原理可构成完整的母线保护方案。EMTP仿真结果验证了新原理的有效性和可行性。     

热电厂化学水供电系统保护问题分析

淄博热电厂3号、4号机组化学水供电系统自2002年投产以来,一直存在MCC柜电源断路器不明原因跳闸以及6 kV变压器越级跳闸的问题。同时存在400 V电动机接地故障时PC段出线断路器越级跳闸、出线相邻断路器误动跳闸,以及MCC柜空气断路器拒绝动作、接触器被烧毁的故障。经检查分析确定PC段零序保护定值问题导致MCC柜的电源断路器越级跳闸,MCC柜电动机保护的逻辑错误导致电源断路器越级跳闸,零序TA接线问题导致电动机出现故障时MCC电源的相邻断路器跳闸,提出解决措施,实施后问题得到解决。     

备自投装置接线中的问题及应对措施

针对在同一变电站中使用多个设备厂的保护和备用电源自动投入装置(简称备自投),在使用中可能出现不匹配的情况,通过对2家主要保护生产厂的保护和备自投装置的分析,说明了备自投的动作原理,论述了使用过程中出现的问题和改进的方法:备自投放电条件、备自投出口跳闸回路的接入位置、备自投分段断路器位置的接入等问题.为保证备自投的可靠动作,应将备自投接入永跳或保护跳闸回路;为保证控制回路可靠、指示准确,分段断路器采用操作回路自身的位置接点,不单独引入位置接点开入.     

断路器失灵保护在石化总厂的应用

断路器的可靠分断对于切除故障以及防止电力系统故障的进一步扩大至关重要，故障切除迟缓也会危及系统的稳定性。实际应用中经常安装断路器失灵保护，该保护监测断路器是否在合理的时间范围内断开。如果在断路器跳闸启动开始后一段延时时间内故障电流没有被终断，断路器失灵保护将动作。断路器失灵保护被用来作为后备跳开上级断路器，以确保故障可靠切除。     

无信道馈线故障处理技术

研究了配电网中在无信道条件下,故障段定位、隔离和供电恢复的新技术。当馈线发生永久性故障时,出线保护跳闸,随后各分段开关失压分闸。经过预定时延后,自出线开关起依序重合。在重合过程中,由于故障位置不同,出现故障电气量的时间也不同,因而利用出现故障量的时间差异就可准确判断故障线段。通过变电站出线开关与线路上分段开关的协调配合,实现消除暂时性故障,隔离永久性故障线段,恢复非故障线段的正常供电,并由变电站对     

基于站域保护的煤矿井下电网防越级技术研究

煤矿井下供电系统的防越级主要解决的问题是使离故障点最近的配电点出线跳闸,而各配电点采用单母线接线,使防越级系统成为二级通信网络,结构复杂,难以满足实时性要求。根据站域保护思想,提出了一种站域保护的井下防越级方案,该方案由站域保护装置和监控主机通过实时以太网构成的单级通信网络实现。站域保护装置的功能是采集井下供电系统配电点的电气信息,确定故障出线并上传故障信息;监控主机利用故障矩阵法确定故障线路所在的配电点,并向站域保护装置下发跳闸指令,使离故障点最近的断路器跳闸,而高性能实时以太网的应用,保证了防越级跳闸系统的实时性。实验结果表明,该方案可以使离故障点最近的断路器跳闸,且满足煤矿井下防越级的实时性要求,为解决煤矿井下越级跳闸问题提供了新的方法。     

WSL-100微机型断路器失灵保护装置的研制

传统的继电器组合式失灵保护接线烦琐、校验麻烦、可靠性不高、控制逻辑过于简单、无法与微机实现数字接口.微机型母线差动保护中的失灵保护主、备保护一体化,失灵保护软、硬件完全依赖母差保护,不符合可靠性原则,一般不予采用.提出一种完全独立的微机型失灵保护装置,用软件实现原来用继电器组合的逻辑功能,具有在线自检功能,计算控制精度提高,能方便地实现与综合自动化的微机接口.该装置不但具有传统失灵保护的所有功能,而且新增了一些功能,例如,能根据用户设定,有选择地退出个别单元失灵启动后的复合电压闭锁功能;不同单元可以设置不同的复合电压闭锁定值;能解决线路和母联同时失灵的跳闸逻辑问题.     

基于光纤传感的电弧光保护技术在智能电网中的应用

分析了现行中低压母线保护装置及其存在的不足。介绍了将弧声、弧光和短路电流3种信号融合作为电弧故障判据的电弧光保护装置。该保护装置可以避免故障切除时出现的误动作,使故障可以快速切除,保证了系统安全、稳定运行。最后,说明了电弧光保护在中低压开关设备和整流柜领域应用的必要性。     

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。     

不同故障下串联谐振式FCL对高压断路器恢复电压的影响

为了使串联谐振式故障电流限制器(series resonance type fault current limiter,SRFCL)能在超高压电网中投入实际应用,采用电磁暂态仿真计算软件ATP-EMTP,研究分析了500 kV电网中在母联处加入串联谐振式FCL对高压断路器在开断不同短路故障时恢复电压的影响。计算结果表明:加入串联谐振式FCL后,当断路器开断出线端短路故障时,恢复电压上升率提高了18%,第一参考电压提高了2.6%。当开断近区故障时,90%额定短路电流和75%额定短路电流条件下,恢复电压起始部分的上升率分别下降了19.26%和25.6%,峰值分别下降了11.05%和15.73%。当开断母线短路故障时,串联谐振式FCL对母联上断路器恢复电压的上升率有显著的影响,加入之后恢复电压上升率比加入之前提高了13.1倍,第一参考电压提高了78.5%。在母线出现短路情况下,恢复电压上升率与第一参考电压的大幅提高将严重影响断路器的开断,在串联谐振式FCL的应用过程中需要加以考虑和解决。     

关于电力通信用DC/DC馈线短路问题的研究

分析了电力专用通信DC/DC直接挂于操作电源直流母线上,当发生馈线短路故障时DC/DC因自身短路保护而导致馈线开关不能可靠跳闸的问题,试验验证了此问题发生的机理,以及在DC/DC输出母线并联适当电解电容解决此问题的有效性。