同杆并架带弱馈线路保护问题分析

以同名相跨线接地故障为例,分析同杆并架带弱馈线路的特征及其对继电保护的影响;同名相跨线故障之间的过渡电阻导致弱馈侧零序功率方向反向,差动保护拒动.综合双回线考虑,继电保护可实现纵续动作.建立了RTDS试验模型进行仿真,仿真结果与理论一致.     

基于相关分析的同杆双回线突变量选相新方法

针对同杆并架双回线发生跨线故障时正确选相难的问题,在对跨线故障单侧同名相故障分量进行相关度分析的基础上,提出了一种新的基于单侧双回线相电流的选相元件.该选相元件通过比较单侧同名相相电流突变量的相关度及突变量幅值大小实现选相.该方法半个周期就能快速正确选相,算法简单,具有较好的鲁棒性,且易于与现有距离保护相配合.仿真结果...     

同塔双回线路同名相跨线短路故障分析

分析了高压电网同塔双回线路发生同名相跨线不接地短路的电气特征,通过仿真验证了纵联电流差动保护的动作行为。进一步论证了同名相跨线不接地短路向接地故障以及相间故障转化的可能。结合现场工程案例,分析了220 kV同塔双回线路在运行方式发生改变时,同名相跨线不接地短路的存在给变电运维人员倒闸操作带来的问题与风险。最后提出了制定巡线计划、推进智能运检等相应的防范措施,强调了提升输电线路巡视质量对于电网隐患及时消除的必要性。     

同杆双回线路综合故障选相方案

为保证同杆双回线中单回线故障的选相性能,同时实现跨线故障准确选相,提出基于相电流差突变量的综合故障选相方案。该方案将故障分为三类,根据相电流差突变量选相元件在不同故障类型下的选相特性,有针对性地改进选相方法。对单回线和同名跨线故障,直接或等价后采用相电流差突变量选相方法;对非同名跨线故障,采用改进的相电流差突变量两步选相方法,这样自适应选择不同的选相方案,既保证单回线选相的性能,又能实现跨线故障准确选相。利用PSCAD/EMTDC软件对不同故障类型、故障位置、过渡电阻情况的大量仿真,验证了此方案的可行性。综合故障选相方法原理简单,逻辑清晰,为同杆双回线路第二套主保护或者后备保护提供故障选相。     

基于同向量电流选相的电流平衡保护研究

针对传统平行双回线路电流平衡保护不能反应跨线故障的问题,提出了基于同向量电流选相的电流平衡保护方案。首先利用同向量电流突变量实现故障选相,并给出了两相短路与三相短路的判别方法。然后利用反向量与同向量的幅值比判别故障相是否为跨线故障。对于跨线故障相,利用单回线距离保护判别故障区域;对于单回线故障相,利用同名相电流的幅值大小进行选线跳闸。利用六序故障分量法分析了各种故障情况下的选相判据以及保护判据,并给出了保护流程。最后理论分析和ATP-EMTP仿真结果均验证了方案的正确性和有效性。该方案能够反应跨线故障,保护性能得到了改善。     

同杆并架双回线故障选相研究

综合运用模态变换和六序分量法分析同杆双回线的故障特征。模态量在发生单回线故障和同名相跨线故障时特征明显,适用于此种故障的选相;而六序分量法在分析非同名相跨线故障时具有明显的优势。结合这2种方法提出一种相对简单实用的同杆双回线系统各种故障判别的新方案。理论分析和仿真测试表明,该方法能够在各种运行条件和故障情况下正确选相。     

同塔架设平行双回线的跨线故障精确测距算法

本文首次提出了用单端检测参数进行同塔架设平行双回线跨线故障测距计算的一整套算法。尤其是当发生不含同名相跨线接地故障和各种非对称型跨线不接地故障时的测距算法,其测距精度可以不受对端系统阻抗变化、过渡电阻和负荷电流的影响。所有测距算法均经过计算机的数字仿真试验,其结果令人十分满意。     

计及弱馈影响的同杆线路跨线故障分析与主保护方案改进

研究了带弱馈系统的同杆线路跨线故障的电气特征和保护响应特性,在异名相跨线故障时由于弱馈端电源支撑不足,非故障相反向电流穿越等原因可能造成保护选相失败,进而导致同杆线路同时三跳,引起终端变电站失压而损失大量负荷。分析了光纤差动保护和传输分相命令的纵联距离保护在不同故障条件下的响应特性,给出了跨线故障下保护误选相的处理措施,提出了提高选相可靠性的主保护配置方案。基于实际线路参数和主流厂家保护进行的RTDS仿真试验论证了保护方案的有效性。     

同杆并架双回线阻抗选相方法研究

针对现有选相方法在同杆并架双回线跨线故障容易发生误选相的问题,提出了一种适用于同杆双回线的阻抗选相方法。新型选相方法主要利用了相间、单相阻抗大小及相位关系,为了实现在跨线故障、出口故障等情况下的准确选相,还补充了其它辅助判据以构成完整的选相方案。仿真计算表明,新的选相方法在同杆线路跨线故障、高阻接地、弱馈等故障情况下都有比较好的选相能力,适用于作为同杆并架线路保护故障选相元件。     

适用于同杆并架线路的弱馈保护方案

同杆并架带弱馈线路发生跨线故障时,弱馈侧保护的选相和方向元件出现问题,可能导致线路失去纵联保护或出现非选择性的跳闸。在分析常见跨线故障时弱馈侧电压电流特征的基础上,提出了一种分相允许式的弱馈回音逻辑用来保证纵联保护正确动作。RTDS仿真结果验证了结论的正确性。     

利用电压辅助电流选相的同杆双回线单端电气量选相原理

目前同杆双回线后备保护I段的电流选相算法复杂或选相不够准确,而且近端故障时有时因电流互感器(current tranformer,CT)饱和而导致电流选相不准确或漏选相,针对此问题提出一种利用电压辅助电流选相的同杆双回线单端电气量选相原理,并给出了辅助选相判据.先利用故障初始阶段3相电压和3个同名相电流和的工频分量的变化量分别选相,共同确定故障相别,保证了近端单回线和跨线故障时选相元件不会因电流互感器饱和而无法正确选相,也避免了单纯使用电压选相在线路中远端发生故障时可能出现的选相困难;然后再比较各故障相的同名相电流故障分量的相位和幅值关系来判断出具体的故障相序,并在CT饱和时取故障稳态时的电流分量进行比较.该方法可对同杆双回线的各种单回线和跨线短路故障进行选相,原理简单,可靠性高.ATP-EMTP仿真结果表明,该方法能够实现双回线80％范围的单回线及跨线故障的可靠选相,可作为保护Ⅰ段的选相判据.     

同杆线路跨线故障对选相元件的影响机理

利用电流分支系数提取跨线故障的故障特征量进行选相机理研究,分析跨线故障对相电流差突变量选相、零/负序电流选相等主流选相元件的影响趋势与边界,以解析表达式定量地研究保护选相的有效性。结合同杆双回线路异名单相跨线故障这种典型故障类型,指出了选相元件在同杆线路跨线故障时的特殊性,即故障发生在正序平衡点以内的近端时能较好选出故障相,故障靠近线路末端时不能准确选出故障相,但通过线路两侧配置分相纵联距离保护可以实施正确选相。同时考虑同杆线路背端电源弱馈的特殊运行方式,指出弱馈侧选相元件不能准确选相,与故障位置无关,其需要专门考虑不受弱馈影响的选相元件。最后,结合广东电网进行实例验证。     

基于相分量模型考虑零序互感线路的跨线故障计算方法

基于输电线路的相分量模型,提出了利用相分量法对同杆并架线路上的跨线故障进行计算的方法。根据跨线接地故障与跨线不接地故障的通用接口情形推导出其相分量节点导纳矩阵统一模型,在此基础上提出了同杆并架线路上发生典型跨线故障时的节点导纳矩阵模型及其算法。通过典型跨线故障算例表明了该模型及算法适合于编制通用的跨线故障计算程序。仿真结果证实了该模型及算法的正确性。     

融合对称分量法与相分量法的大规模电力系统跨线故障计算

针对电力系统中平行线路的跨线故障,提出一种融合对称分量法与相分量法的大规模电力系统跨线故障计算方法。首先形成跨线故障时平行线路准确的对称分量导纳矩阵,建立跨线故障接口电路统一相分量模型,再利用相分量法与对称分量法对故障端口与对称系统分别进行求解。该算法充分发挥了对称分量法和相分量法的各自优势,适合处理大规模电力系统的任何类型跨线故障,方便与传统的基于对称分量法的故障计算软件接口,易于编程实现。所研制的综合故障计算软件已用于实际电网的跨线故障计算,通过与EMTP的仿真结果对比证实了算法的正确性。     

平行线路跨线故障选相元件的动作分析

同走廊架设平行线路广泛应用于输电系统中。与单回线故障相比,跨线故障的故障特征发生变化,因而传统选相元件存在错选故障相的风险。考虑平行线路之间的零序互感作用,提出分别利用戴维南等效和构造存在耦合的复合序网络计算跨线非接地故障和接地故障时故障点处的序电流,进而分析选相元件的动作情况。以两端无电气连接的同杆并架双回线为例,通过对不同跨线故障类型情况下序电流关系式的分析,得出了零序负序电流选相元件的选相情况在跨线非接地故障时仅与故障类型有关,在跨线接地故障时不仅与故障类型有关,而且与回线间互感作用的强弱及零序、正序等值阻抗的比值有关;相电流差突变量选相元件通常情况下能够正确选相的结论。PSCAD仿真结果验证了跨线故障分析方法及选相元件分析结果的正确性。     

带同杆双回线的T型线路故障分支判定算法

针对T型线路中出现同杆双回线的线路结构,提出了判定故障分支的新方法.该方法以六序分量法为基础,当某支路发生故障时,首先求取各支路保护安装处的突变电气量,然后通过正序网络图,计算2个必要的参数用于判别故障支路,区分非同杆双回线故障、同杆双回线的跨线故障,以及同杆双回线的单回线故障.该方法的特点是考虑了同杆双回线的跨线故障,能够确定同杆双回线中的单回线的故障回路以及跨线故障,并且物理意义明确.序电流可以用来区分同杆双回线的同名相跨线故障.同时,进行了大量的EMTP仿真,结果表明支路判断的准确度不受系统运行方式、故障点过渡电阻等因素的影响,并且也能很好地适用于不对称同杆双回线路.     

超高压同杆并架双回线路的距离保护

超高压同杆并架双回线路对继电保护提出极高的要求。这除了一般超高压线路上要求线路继电保护快速动作外,它的一个特点是实现按相自动重合闸。因为超高压双回线路上传输着巨大的功率并很可能发生跨线故障,为了充分发挥双回线的能力尽可能保证不间断供电,要求不仅在单回线单相接地故障时仅跳开故障相实现单相自动重合闸,而且在跨线多相故障时亦仅跳开故障相实现按相自动重合闸,为了满足这一要求迄今为止的所有选相元件都不能满足要求。选相的任务必须由继电保护装置自身来完成。为了实现选相所有反应对称分量的保护和零序电流,负序功率,比较两侧I_1+KI_2相位的高频保护以及多相补尝距离继电器都不能应用。高频保护包括相差动和高频闭锁距离保护都需要按相构成。利用微波通道实现按     

同杆双回线跨线永久性故障识别方法

通过对同杆双回线各种跨线故障类型下跳开相恢复电压特征的研究,提出了一种基于不同回线跳开相端电压差的故障性质识别方法。同杆双回线发生跨线故障后,由于健全相的电容耦合和电磁耦合作用,不同回线的故障跳开相端电压差在瞬时性和永久性故障时会有显著不同。采用不同回线跳开相端电压差的幅值和相位的双重判断,可对不同负载情况下同杆双回线跨线永久性故障进行有效识别。大量的仿真实验表明,所述方法有较高的可靠性。     

带并联电抗器同杆双回线跨线故障性质判别方法

针对带并联电抗器的同杆双回线线路,在复频域上对故障相端电压进行详细分析,提出利用故障相β模电压进行故障性质判断的方法,其中β模电压为不同回线故障相电压平均值之差。以IABIIBC跨线故障为例进行仿真分析,综合得出利用故障相β模电压进行判断的结论,并给出了不同故障类型下的β模电压求解通式。瞬时性跨线故障下β模电压中既存在工频分量又存在自由频率分量;而永久性跨线故障下β模电压中只存在工频分量。通过利用最小二乘法提取其中自由频率分量幅值可以准确判断出故障性质,原理简单,灵敏度高。大量ATP仿真实验表明,该方法能够识别不同跨线故障类型的故障性质,可以应用于带并联电抗器同杆双回线的自适应重合闸。     

基于稳态量的同杆并架双回线综合选相

本文利用六序故障分量法分析了零序负序电流选相元件和相电流差突变量选相元件在同杆双回线跨线故障下的动作行为。分析表明,零序负序电流选相元件和相电流差突变量选相元件在某些跨线故障下会误选相。根据同杆双回线跨线故障时故障相电流相位特征,结合相阻抗方向元件,提出了一种基于单回线单端电气量的稳态量综合选相元件,保护利用分相式通道在判断两侧选相结果后实现选相跳闸。通过大量的数字仿真,验证了该方法的正确性。