用于线路差动保护的电流互感器饱和判据

高压、超高压输电线路由于短路容量大,在短线路等特殊情况下区外故障会引起电流互感器饱和,使电流差动保护误动作,采用提高差动门槛及比例制动系数的方法会降低差动保护的灵敏度,增加保护的动作时间。介绍了一种短数据窗与分段积分法相结合的电流互感器饱和识别方法,该方法使电流差动保护能在区外故障,电流互感器饱和时不误动作;在区内故障时可靠动作,快速切除故障。目前,该方法已成功应用于基于32位DSP的数字式光纤电流差动保护装置。     

基于导数法的电流互感器饱和新判据

电流差动保护中区外故障时电流互感器饱和而造成的电流传变误差,是引起电流差动保护误动的一个重要因素。文中对电流互感器饱和的原因作了简要分析,通过分析饱和电流波形,区分出由不同原因引起的电流导数波形的差别,并在其基础上提出了新的判别电流互感器饱和的方法———导数法。利用RTDS进行了详细的仿真试验,经过仿真试验证实,此方法可以迅速准确地判断出电流互感器进饱和点与出饱和点,从而防止因电流互感器饱和而引起的电流差动保护误动。     

基于数学形态学的电流互感器饱和识别判据

利用数学形态学滤波器结合传统的时差法，实现了一种适用于差动保护的电流互感器饱和闭锁方案。由于数学形态学滤波器具有极佳的奇异点识别能力和噪声抑制能力，使得故障的发生和产生差流浪涌之间的时间差能通过多分辨率形态梯度进行实时、高精度的提取。因此，在TA饱和的情况下，通过合理设定该时问差的门槛值，外部故障和任何内部故障均可做到明显的区分。RTDS仿真结果表明，该方案可有效地防止因大穿越电流引起的电流互感器饱和而造成的差动保护误动，同时可保证对于内部故障的快速反应。     

基于导数法的电流互感器饱和新判据

电流差动保护中区外故障时电流互感器饱和而造成的电流传变误差,是引起电流差动保护误动的一个重要因素.文中对电流互感器饱和的原因作了简要分析,通过分析饱和电流波形,区分出由不同原因引起的电流导数波形的差别,并在其基础上提出了新的判别电流互感器饱和的方法--导数法.利用RTDS进行了详细的仿真试验,经过仿真试验证实,此方法可以迅速准确地判断出电流互感器进饱和点与出饱和点,从而防止因电流互感器饱和而引起的电流差动保护误动.     

一种基于负荷电流检测的电流互感器饱和识别辅助判据

电流互感器饱和识别是电流差动保护亟待解决的难题之一.通过分析CT饱和电流特征,指出目前提出的许多饱和识别方法主要是根据饱和电流的某个或多个特征来进行饱和识别的.而负荷电流由于其电流值比较小,肯定不会引起CT饱和,但是当CT流经负荷电流时,有些CT饱和判别方法可能会失效.通过分析负荷电流的特征,从CT肯定不会饱和的角度考虑,提出了一种基于负荷电流检测的抗CT饱和方法,该方法能准确识别负荷电流,而且特征清晰、原理简单,也比较容易实现,可以作为目前提出的CT饱和判别方法的一个辅助判据.     

一种基于负荷电流检测的电流互感器饱和识别辅助判据

电流互感器饱和识别是电流差动保护亟待解决的难题之一。通过分析CT饱和电流特征,指出目前提出的许多饱和识别方法主要是根据饱和电流的某个或多个特征来进行饱和识别的。而负荷电流由于其电流值比较小,肯定不会引起CT饱和,但是当CT流经负荷电流时,有些CT饱和判别方法可能会失效。通过分析负荷电流的特征,从CT肯定不会饱和的角度考虑,提出了一种基于负荷电流检测的抗CT饱和方法,该方法能准确识别负荷电流,而且特征清晰、原理简单,也比较容易实现,可以作为目前提出的CT饱和判别方法的一个辅助判据。     

自适应短数据窗抗电流互感器饱和线路差动保护算法

深入分析了超高压线路差动保护中电流互感器(TA)饱和时的2个重要特征:一是区外故障时TA的工作磁链需要一定的时间累积才能达到饱和点,故障发生初始时刻并不会马上饱和;二是TA在每个周期内由于工频交流分量的负向去磁作用,TA总是一段时间内工作在线性区,一段时间内工作在饱和区.在此基础上,提出了综合利用附加制动区判别法和短数据窗自适应差动保护算法,利用附加制动区来判别区内、区外故障,当区外故障时一旦工作点进入附加制动区,则自适应增大出口判别次数,利用短数据窗差动保护算法本身的线性区范围性能保证保护可靠不误动;当区内故障时,出口判别次数自适应减少,保证差动保护快速动作.动模数据验证结果表明所提出的方法是可行、有效的.     

基于电流极性比较的抗电流互感器饱和新方法

提出了一种适用于输电线路差动保护抗电流互感器（TA）饱和的新方法———电流极性比较法。该方法通过将输电线路二次电流和差流相应的瞬时值相乘再积分的方法来比较两电流的极性关系,以此区分内部故障和外部故障时的TA饱和。EMTP仿真计算表明,在输电线路外部故障且TA发生饱和时,电流极性比较法能够可靠地闭锁差动保护;而在内部故障尤其是外部转内部故障且发生TA饱和时,也能使保护快速开放。     

基于差动电流与制动电流比值的抗电流互感器饱和新方法

根据差动电流与制动电流的比值在内部故障和外部故障电流互感器(TA)饱和时的不同变化特征,提出了一种区分内部故障和外部故障TA饱和的新方法--比率制动系数法.同时,为解决内部故障TA也发生饱和时差动保护的开放问题,在比率制动系数判据的基础上又增加了差动电流极性判据.EMTP仿真计算表明,该方法不仅能明确区分内部故障和外部故障TA饱和,而且在内部故障TA也发生饱和以及在转换性故障时,差动保护也能够快速开放.比率制动系数法特征清晰,原理简单,具有良好的应用前景.     

基于瞬时电流特征的电流互感器饱和识别改进方法

电力系统发生区外故障时电流互感器饱和可能引起差动保护误动,常用的解决方法选取的开放差动保护门槛值固定,未考虑差动电流畸变程度的影响,在饱和程度较轻时门槛值偏大,使得开放保护延时较大。针对这一问题,提出了一种基于瞬时电流特征的电流互感器饱和识别的方法。该方法在虚拟制动电流识别电流互感器饱和的基础上,通过分析电流互感器的传变特性得到电流互感器饱和程度与一次电流及其导数的关系,利用BP神经网络拟合算法建立一次电流特征与最优门槛值之间的映射关系,从而可以自适应选取开放差动保护门槛值,以减少差动保护闭锁时间。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

一起主变高阻抗差动保护误动分析

通过介绍高阻型电压差动保护的原理和主要特点,重点分析了某变电站3号主变高阻抗差动保护误动的原因.分析表明,由于保护装置公共绕组流变与500 kV和220 kV流变特性相差较大,在近端大电流故障电流下将产生差流.从而导致高阻抗差动保护误动.提出通过调整RADHA差动回路可变电阻的串并联阻值.提高高阻抗差动保护整定值的方案.从而解决了外部故障时RADHA因较大穿越电流而产生的不平衡电流及电压造成的误动.调整后保护校验正确,目前运行效果良好.     

基于差流符号序列特征的变压器励磁涌流识别判据

变压器在空载合闸的过程中,会产生幅值较大的励磁涌流,如不采取相应的闭锁措施,将导致变压器差动保护误动作。针对该问题,提出了一种基于差流符号序列特征的变压器励磁涌流识别判据。该判据首先对差流序列进行符号化处理,根据符号序列中相关模式序列出现的比例,量化表征差流波形的特征,实现对励磁涌流和故障差流的识别。利用PSCAD/EMTDC仿真软件验证了所提判据在各类区内外故障和励磁涌流工况下,以及各类工况伴随电流互感器饱和时的有效性。     

基于S-G滤波的电流互感器饱和检测

针对目前传统基于差分方程的电流互感器饱和检测方法易受噪声影响的问题,提出了一种基于SavitzkyGolay(S-G)滤波器的电流互感器饱和检测新方法。该方法将传统的差分方程和S-G滤波器相结合,可在信噪比较低的情况下准确检测出电流互感器的入饱和点。在电流互感器入饱和点准确检测的基础上,电流积分法可用于检测电流互感器的出饱和点。推导了差分方程结合S-G滤波器后的相关阈值,并使用PSCAD/EMTDC对新方法进行了仿真测试。仿真结果表明:基于S-G滤波的电流互感器饱和检测方法具有算法简单、检测精度高、抗噪声干扰能力强等优点。     

区外故障导致变压器电流互感器饱和及差动保护误动问题研究

2016年以来,电网接连发生多起区外故障期间变压器差动保护误动的事件,严重威胁电力系统的安全稳定运行与电能的可靠供应。从理论研究、数字仿真以及现场录波数据分析等层面围绕误动原因展开了深入研究,结果表明P类互感器在区外故障期间发生暂态饱和是导致保护误动的主要原因。在此基础上,分析论证了有关的互感器饱和识别方法,并探讨了互感器选型需要考虑的多种因素。该研究旨在引起相关专家学者对于互感器暂态饱和问题的关注,并为针对该问题的分析思路与应对方法提供参考与借鉴。     

变压器差动保护用电流互感器饱和的原因分析及解决办法

针对沙角A电厂脱硫变压器差动保护用电流互感器在较小的一次电流下发生饱和的现象,从电流波形、互感器的稳态饱和特性、暂态饱和特性等方面进行了分析计算,并根据分析结果,提出了解决办法,取得了预期效果。     

基于HHT的抗CT饱和变压器故障识别新方法

针对电流互感器(CT)饱和影响变压器差动保护准确性和速动性的问题,提出一种基于希尔伯特黄变换(HHT)的抗CT饱和变压器故障识别新方法。该方法依据CT饱和情况下变压器区外故障电流的波形存在突变点,而区内故障电流的波形是连续的这一特点。首先将信号进行经验模态分解得到一组不同特征尺度的本征模态函数,其次对最先分解出的本征模态函数进行Hilbert变换得到瞬时频率,瞬时频率的突变点反映出电流信号的突变,根据实时监测瞬时频率两个相邻突变点之间的时间间隔可以实现对变压器区内故障、区外故障以及由区外故障转换到区内的转换性故障的准确识别。仿真实验表明,该方法能在12 ms内快速准确地识别出CT饱和情况下的变压器的各种故障。此外,该方法还能闭锁励磁涌流。     

基于虚拟仪器技术的电流互感器校验仪

介绍了一种新型的采用虚拟仪器技术在计算机上实现的电流互感器校验仪。介绍了这种校验仪的硬件组成、软件设计、主要功能和性能指标。使用这种校验仪提高了互感器校验的效率和自动化水平。     

基于特征电流波宽判据的变压器差动保护方法

变压器差动电流波形在区内故障后第一周期内由于非周期分量和高次谐波的影响而存在较大偏移,导致保护容易出现误判。为解决该问题,在PSCAD中建立变压器差动保护仿真模型,对三相差流瞬时值取绝对值后求和得到特征电流。研究发现励磁涌流与内部故障电流的特征电流在波形间断角和纵向偏移上存在明显差异,可以通过在时间轴上方设置合理的门槛值,取特征电流波形在该门槛值以下的波宽作为识别涌流与内部故障电流的判据,由此提出一种基于特征电流波宽判据的变压器差动保护方法。仿真表明该方案能有效提高保护动作速度,维持在20 ms左右,弥补了波形对称性原理的差动保护在可靠性和速动性上的不足。     

基于虚拟电流波形特征的母线保护原理

采样值差动保护直接对离散采样值进行差动判别,计算量小且动作迅速,但易受干扰影响,其可靠性需要深入研究。针对此现状,在研究采样值差动的基础上,提出了一种基于虚拟电流波形特征的母线保护原理。通过合并同时刻方向相同的各支路故障分量电流采样值,将多支路电流等效合成为2个虚拟电流,根据虚拟电流在母线不同运行状态下的波形特征差异,引入相关技术对其进行定量分析,利用多点相关度的大小和分布情况来区分母线区内外故障。理论分析和动模实验表明,该判据能快速可靠地切除母线故障,不受故障类型和区内故障流出电流的影响,并具有一定的电流互感器(TA)饱和识别能力。     

自适应变压器励磁涌流判据研究

基于差流谐波正序分量的变压器励磁涌流判据能够有效识别励磁涌流和内部故障。为了进一步提高差动保护的励磁涌流闭锁可靠性和内部故障动作快速性,分析了变压器端电压及其基波正序分量突变量在励磁涌流和内部故障时的不同特征,由此确定了自适应控制因子Q,并将Q加入到差流谐波正序分量的励磁涌流判据中,进而提出了一种自适应变压器励磁涌流新判据。大量EMTP仿真及动模实验表明：新判据能够在励磁涌流时自动降低涌流制动定值,提高涌流的闭锁可靠性;在内部故障时自动升高涌流制动定值,提高区内故障时保护的动作速度。