新型同杆并架双回线故障选相方案研究

从同杆并架并架双回线跨线故障和单回线故障的不同电气特征出发,分析了现有的主要选相元件在同杆并架线路发生跨线故障时所存在的问题,提出了基于跨线故障识别的同杆并架双回线故障选相的新方案。系统发生故障后,保护首先根据故障后的零序电流和零序电压,正负序电流之间的关系等特征判别故障性质(跨线或者单线故障),单回线故障和跨线故障采用不同的选相方案。可以有效地解决发生跨线故障时突变量选相元件和稳态选相元件存在的误动或者拒动的问题。     

同杆并架双回线基于电流突变量的综合选相

相电流差突变量选相元件在单回线故障中具有良好的选相性能,但在同杆双回线跨线故障中可能误选相.利用六序故障分量的分析方法,分析了相电流突变量在同杆双回线跨线故障中的幅值和相位特征,给出了其相位比相方程.在此基础上,提出了一种运用测量阻抗和方向元件相结合的综合选相方法,并给出了选相流程图.仿真结果表明,在双回线简单故障和跨线故障时,基于单回线单端电气量的同杆并架双回线综合选相方法具有较理想的选相性能.     

基于同杆双回线跨线故障识别的选相方案

从同杆并架双回线跨线故障的特征出发,分析了现有主要选相元件在同杆并架线路发生跨线故障时存在的问题,提出了基于跨线故障识别的同杆双回线故障选相的新方案。系统发生故障后,选相元件首先根据故障后的零序电流、零序电压、正负序电流之间的关系等特征识别故障性质,针对双回线的跨线故障采用特殊的选相方案。可以有效地解决发生跨线故障时突变量选相元件和稳态选相元件存在的误动或者拒动的问题,提高了电力系统安全稳定运行和输电可靠性。     

保护在同杆双回线动模试验中的动作分析

对一种超高压数字式线路保护装置在同杆并架双回线路500kV动模系统上的试验情况进行了分析。与单回线保护相比，同杆并架双回线保护必须解决在跨线、转换性等复杂故障下的选相跳闸问题。在500kV系统200km及400km线路长度的同杆并架双回线模型上，以及41km的三角环模型上所做的动模试验，表明所采用的突变量选相元件及负序零序电流选相元件不能完全正确地选相，阻抗元件一般情况下可以满足双回线故障的要求，但应注意跨线不接地故障及零序互感对阻抗元件的影响，长线路重负荷下转换性故障可能使纵联零序电流保护灵敏度不足。试验是在RTDS设备上进行的，试验表明解决这些问题所采取的措施可行。     

基于阻抗比较的同杆并架选相新方法

首先对综合比相阻抗继电器在同杆并架双回线故障下的动作行为进行了研究,在此基础上提出一种结合综合比相继电器的选相新方法。这种选相元件根据改进后的综合比相继电器的选相结果,参考测量阻抗值对已选出的动作相再次进行筛选。同杆并架的后备距离保护应用此选相元件,通过适当的整定配合,能可靠地区分靠近线路末端跨线故障和区内相间故障,提高距离保护I段的正确动作率。数字仿真结果表明,基于阻抗比较的同杆并架选相新方法受同杆并架线路拓扑结构和对称性等因素影响小,能保证后备距离保护I段在各种线路运行方式下正确选相跳闸。     

基于阻抗比较的同杆并架选相新方法

首先对综合比相阻抗继电器在同杆并架双回线故障下的动作行为进行了研究,在此基础上提出一种结合综合比相继电器的选相新方法.这种选相元件根据改进后的综合比相继电器的选相结果,参考测量阻抗值对已选出的动作相再次进行筛选.同杆并架的后备距离保护应用此选相元件,通过适当的整定配合,能可靠地区分靠近线路末端跨线故障和区内相间故障,提高距离保护I段的正确动作率.数字仿真结果表明,基于阻抗比较的同杆并架选相新方法受同杆并架线路拓扑结构和对称性等因素影响小,能保证后备距离保护I段在各种线路运行方式下正确选相跳闸.     

同杆并架双回线保护选相实用算法的研究

对高压同杆并架双回线保护现状进行分析,阐述了不同类型保护在双回线故障时的判别情况,总结出传统保护算法的优缺点,研究了同杆并架双回线故障特点及选相的原理,提出了一种实用的故障稳态量选相算法.以一次220 kV同杆并架双回线路跨线故障为例,对故障进行分析,分析结果与实际故障情况一致,验证了算法的可行性.     

同杆双回线的六相序阻抗距离保护方案研究

指出了传统距离保护应用于同杆双回线时所存在的一些问题,如发生单回线接地故障时,由于相邻线零序电流的影响,会使测量阻抗的大小不能正确反映故障距离,导致保护拒动或超越;由于只使用单回线单侧电气量,使距离保护不能正确地反映双回线的跨线不接地故障等,提出了新型的同杆双回线的距离保护方案--基于六相序的距离保护方案,分析了六相序距离保护应用于同杆双回线时保护特性及相应的问题,并针对这些问题提出了改进方法.改进后的六相序距离保护可以很好地应用于同杆并架双回输电线路中,作为差动保护的后备保护,可以在单回线故障或跨线故障情况下正确地选择出故障线路.     

同杆双回线的六相序阻抗距离保护方案研究

指出了传统距离保护应用于同杆双回线时所存在的一些问题,如发生单回线接地故障时,由于相邻线零序电流的影响,会使测量阻抗的大小不能正确反映故障距离,导致保护拒动或超越;由于只使用单回线单侧电气量,使距离保护不能正确地反映双回线的跨线不接地故障等,提出了新型的同杆双回线的距离保护方案——基于六相序的距离保护方案,分析了六相序距离保护应用于同杆双回线时保护特性及相应的问题,并针对这些问题提出了改进方法。改进后的六相序距离保护可以很好地应用于同杆并架双回输电线路中,作为差动保护的后备保护,可以在单回线故障或跨线故障情况下正确地选择出故障线路。     

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.     

Digital fault location for parallel double-circuit multi-terminaltransmission lines

Two new methods are proposed for fault point location in parallel double-circuit multi-terminal transmission lines by using voltages and currents information from CCVTs and CTs at all terminal. These algorithms take advantage of the fact that the sum of currents flowing into a fault section equals the sum of the currents at all terminals. Algorithm 1 employs an impedance calculation and algorithm 2 employs the current diversion ratio method. Computer simulations are carried out and applications of the proposed methods are discussed. Both algorithms can be applied to all types of fault such as phase-to-ground and phase-to-phase faults. As one equation can be used for all types of fault, classification of fault types and selection of faulted phase are not required. Phase components of the line impedance are used directly, so compensation of unbalanced line impedance is not required     

同杆平行双回线路按相重合闸新方案

基于按相重合闸的概念,提出了同杆并架平行双回线路按相自动重合闸的新方案。文中首先分析了平行双回线路自动重合闸的特点和不利因素;在此基础上,设计了平行双回线路按相重合闸新方案。新方案根据故障类型的不同采取了不同的跳闸策略,尽可能地保证了双回线故障后能够有一回线继续正常运行;并且给出了重合闸振荡平息后的处理措施。该方案既增强了故障持续期间平行双回线两侧系统之间的联系,又减轻了重合于永久性故障的冲击问题。     

A new method for the analysis of cross-country multifaults in a double-circuit transmission line

To analyze multifaults on a power line, many complex calculations must be performed. Hence, in many cases, computers are employed in the actual phase domain. However, it is difficult to determine the property and/or the physical meaning of the calculated results because the computer method is based on many complex numerical calculations. This paper represents a new analytical method for short-circuit studies which can deal with cross-country multifaults in a double-circuit transmission line with zero-sequence mutual coupling. This method is based on the well-known “two-component network theory” for a balanced three-phase double-circuit. Procedure steps are: (1) represent the network as seen from the faulted points with symmetrical component impedance; (2) construct the symmetrical equivalent circuits for faults with imaginary phase-shifting transformers; (3) combine these equivalents with each other and erase the symmetrical voltages at faulted points because the phase voltages at such points are known; and (4) calculate the currents at the faulted points by solving the simultaneous linear equations. This method is applied to an investigation of distance-relay “underreach” phenomena where crosscountry multifault occurred on a double-circuit transmission line. Effects of line constants on these phenomena have been well understood.     

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。     

超高压同杆双回线中性点小电抗的精确计算方法

为解决带并联电抗器和中性点电抗器的同杆双回长线路单相接地故障后的非全相运行潜供电流和恢复电压精确计算问题,采用特征模量分解法对同杆多回线间的零序参数解耦,提出基于同杆双回线实测参数（正/负序阻抗和电纳及零序的自阻抗、互阻抗、自电纳和互电纳）的同杆双回长线路非全相运行公式。结果显示,利用该公式计算的故障点潜供电流和恢复电压,为同杆双回线中性点电抗器的参数确定提供了可靠依据,具有一定的工程应用价值。     

基于疏松耦合变压器零序解耦模型的同杆双回线路故障计算

不并列运行的同杆双回输电线路在发生单回线不对称接地故障时,线路之间存在零序互感,在线路故障计算时必须予以考虑。文中提出疏松耦合变压器零序解耦模型,基于该模型对不并列运行同杆双回输电线路的零序网络进行解耦,得到线路等效回路,进而求得线路零序等值阻抗。在不并列运行的同杆双回输电线路故障分析中,利用传统的对称分量法,结合已求得的线路各序阻抗,计算故障处各序网络电流,进而得到故障情况下回路的各相电流,从而完成该型输电线路单回线故障的计算。PSCAD/EMTDC仿真结果证明了所提零序解耦模型的正确性。     

双回线路跨线故障及保护动作行为分析

以山西220kV系统某线路的一次实际跨线故障录波数据为基础,分析了同杆双回线路保护安装处的电流电压特征,研究了该线路上4套不同厂家、不同型号常规微机型线路保护的动作行为,提出了同杆并架双回线保护选型应注意的问题。结果表明,异名相跨线故障期间,各端保护可以检测到零序电流,但无零序电压；变化量方向元件可以正确判断方向；采用零序电流(?)_0和负序电流(?)_(2A)构成的稳态量选相元件能正确选相；零序方向元件的动作行为不确定；相间测量阻抗增大、接地测量阻抗减小均不能正确反映故障位置。     

同杆双回线路行波故障测距的关键问题研究

为了提高同杆双回线路行波故障测距的准确度,针对故障行波选取和行波检测,提出了一种新的故障行波选取方法和行波检测方法。同杆双回线路各相线间耦合复杂,经传统相模变换后的多模分量传播特性差异较大,采用一种新的相模变换,找出多模分量传播规律,解决了故障行波选取困难的问题。当前行波检测方法存在一些技术缺陷,将参数优化的变分模态分解和Teager能量算子相结合应用于行波检测,实现了行波检测方法的自适应性,具有较好的检测效果。采用双端行波测距算法计算故障位置,大量的仿真结果验证了所提方法的可行性和测距结果的准确性。