从简化整定计算论线路的微机型继电保护装置

为简化整定计算,提出尽量减少微机型继电保护装置的定值数量及运行方式控制字,并给出了相应的有效措施。在220kV及以上电压等级线路用接地距离保护代替阶段式零序电流保护。并辅之以具有反时限特性的零序电流作为接地保护。介绍了普通反时限特性,并提供了缺乏反时限特性段或电压互感器断线时的电流、时间整定原则。在110kV及以下电压等级线路用相间距离保护代替电压电流保护和方向元件作为相间保护。为实现远后备保护功能。应配置过电流保护和负序电流保护。分析认为具有光纤通道的纵联电流差动全线速动保护是220kV及以上电压等级和35～110kV电压等级线路保护的发展方向。     

零序残压过小而引起零序保护拒动问题的探讨

提出了线路在故障时零序电流保护因零序残压过低、达不到零序方向元件最小动作电压值,而造成了带方向的零序电流保护在接地故障时拒动,为解决该问题,建议对线路保护装置增加新判据或者在整定计算中采用相应措施来解决保护拒动问题。     

零序电流方向保护一次误动作的分析

凡新安装或一、二次接线经过变动的方向零序保护,其零序功率方向元件必须利用负荷电流和工作电压检查其接线的正确性。 因为被保护线路发生接地短路时,保护安装处所出现的零序电流和电压相位关系是:零序电流超前零序电压约为110°,而功率方向元件动作特性的最大灵敏角为电流落后电压约70°。因此当继电器的电流端子为正接时,则电压端子必须与电压互感器零序电压反极性相     

对输电线反时限零序电流保护选择性的分析

通过对接地故障零序电流分布的分析,讨论了特殊电网方式下输电线零序反时限电流保护不能保证选择性的问题。即在某些情况下,相邻线路中的零序电流不一定小于故障线中的零序电流。从而可能造成相邻线路反时限零序保护的误动,即使考虑相继动作也不能保证其选择性。作为零序保护简化的一种选择,宜在反时限特性中增加一段附加延时,将反时限零序保护作为接地距离保护的补充,用以反应高阻接地故障。     

对输电线反时限零序电流保护选择性的分析

通过对接地故障零序电流分布的分析,讨论了特殊电网方式下输电线零序反时限电流保护不能保证选择性的问题.即在某些情况下,相邻线路中的零序电流不一定小于故障线中的零序电流.从而可能造成相邻线路反时限零序保护的误动,即使考虑相继动作也不能保证其选择性.作为零序保护简化的一种选择,宜在反时限特性中增加一段附加延时,将反时限零序保护作为接地距离保护的补充,用以反应高阻接地故障.     

小电阻接地系统高阻接地故障反时限零序过电流保护

目前小电阻接地系统接地保护主要采用零序过电流保护,其保护动作值较高,但发生高阻接地故障时保护 装置容易拒动.结合反时限过电流保护的特点,在分析小电阻接地系统单相高阻接地故障零序电流分布特征以及零序 电压与零序电流关系的基础上,提出了一种新型的反时限零序过电流保护方法.通过各出线保护间的时间配合可使保 护装置的启动电流定值无需躲过本线路的最大电容电流,并且通过构造修正系数来提高高阻接地故障时检测到的等效 零序电流的大小,从而提高高阻接地故障保护能力,消除因电流互感器测量误差而造成的拒动问题.     

浅谈主变压器零序电流保护配置与实际应用中的计算

变压器的零序电流保护、变压器间隙电流保护与变压器零序电压保护一起构成了反应零序故障分量的变压器零序保护,作为变压器绕组、引线、相邻元件接地故障的后备保护,是变压器后备保护中的重要组成部分,同时也是整个电网接地保护中不可分割的一部分.文章介绍了主变压器零序电流保护的配置情况,通过实际应用的计算,指出带方向的零序电流保护、不带方向的零序电流保护,不接地时的零序电压保护的具体应用.     

东北电网500kV线路零序反时限保护应用研究

线路保护中对接地故障的保护为主保护、接地距离保护和零序保护,由于高阻接地故障有时主保护和接地距离保护灵敏度不够,需要靠零序末段切除故障。线路定时限零序电流保护原理和实现很简单,但配合复杂、整定计算工作量大。应用反时限零序电流保护可有效简化零序电流保护整定计算时间,通过理论分析,确定了东北电网500kV线路零序反时限曲线特性,并提出了反时限应用需解决的问题。     

母线保护电流互感器断线判据的分析及改进判据

母线差动保护一般都配置电流互感器断线判断功能,以提高差动保护的可靠性。按照现有规范,当母线支路发生电流互感器二次断线时,需闭锁差动保护;当母联间隔电流互感器发生断线时,不闭锁差动保护。因此电流互感器断线判据的选择将影响母线差动保护的正确动作。从大负荷电流互感器断线、不完全电流互感器断线、高阻接地故障、单电源系统等多个角度分析现有母线电流互感器断线的判据存在的问题,并在此基础上提出了新的母线电流互感器断线判据:对于接入电压的母线保护,采用灵敏的电压判据作为辅助判据,对于无电压引入的母线保护,采用支路零序电流与差流的比值及差值作为辅助判据。试验结果表明,所提判据能够准确有效地识别电流互感器断线与故障,当发生电流互感器断线时,可靠闭锁差动保护,而当母线发生故障时,不会影响差动保护的快速性。     

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。     

一种基于电流自构参考量的电流方向纵联保护

基于零序方向或者负序方向构成的保护在电力系统继电保护中占重要地位,但当系统经高阻接地或PT断线时,一些测量点的序电压很小,进而影响方向元件的判别。为解决上述问题,提出一种仅利用测量电流本身(如零序电流或者负序电流)自构建零序或者负序的参考量值,基于测量电流与参考量的比较结果转换为状态量,进一步由线路两端方向状态比较构成保护判据。在系统发生不对称故障后,利用故障零/负序电流的微分、反向等数据综合处理,获取送受端方向一致的电流参考量,再基于测量零/负序电流与参考量的比较构建新的方向判据。该方法不需要电压信息,大大降低了保护的通信量,在高阻接地、不同故障初始角等情况下仍正确动作,可应用于广域系统。仿真结果验证了本保护判据的可靠性。     

基于负序分量补偿的纵联零序方向保护判据与仿真研究

针对纵联零序方向零压不够时保护拒动的实际问题,考虑到系统中各站点间的负序转移阻抗远小于零序转移阻抗,单相接地故障时负序电压大于零序电压这一特点,论文提出了基于负序分量补偿的方向保护补充判据。判据进行了周密的实用化考虑,利用故障后零负序电压与电流的相位关系来判别故障方向,在深入分析判据动作特性及灵敏度的基础上,按照故障特征的差异逐步提高灵敏度,综合构成了较完善的纵联接地方向保护方案。实例验证与仿真结果均表明,由该负序分量补偿的纵联零序方向保护在零序方向元件因电压不足而拒动时,能可靠判别故障方向,并具有良好的可靠性与选择性,从而有效改善了纵联接地保护的性能。     

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。     

110 kV线路零序四段保护方向问题分析

输电线路经大过渡电阻接地短路时,会出现零序电压达不到方向元件门槛值的情况,造成保护拒动。为此,分析了不同网络接线取消110 kV零序电流保护Ⅳ段方向的电网风险,指出应选取对电网影响最小的方案,并针对整定计算提出了相应的改进方法。     

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.     

基于故障类型的零序方向元件

输电线路发生接地故障时，可能因零序电压不满足灵敏度要求，而导致零序方向元件误动或者拒动。针对上述问题，本文通过分析零序电压和故障相电压之间的相位关系，提出了一种新的基于故障类型的方向元件。当零序电压低于门槛值时，依据选相结果，该元件采用保护安装处故障前的故障相电压代替零序电压，进行零序功率方向判别。经现场故障数据验证，该元件正确、可靠，已应用于750kV线路微机保护装置。     

10kV不接地系统的零序保护方式

针对中性点不接地的10 kV系统,阐述了发生单相接地时的电容电流和零序电压的关系.分析比较了几种判断发生接地故障线路的方法,并指出采用保护测控装置零序电流带方向保护方法较为适用,同时介绍了安装电流互感器接线时的注意事项及调试方法.实践证明,零序电流带方向保护与零序电压报警系统结合使用的保护方式有效、可行.     

基于超高压自耦变压器中性点零序电流的方向比较 纵联保护的研究

随着电力系统向超高压方向发展,自耦变压器容量越来越大,而其零序阻抗越来越小,导致保护上虽然零序电流达到定值。但零序电压很小,不满足灵敏度要求,零序方向元件误动和拒动,从而零序方向纵联保护无法投入。但超高压自耦变压器中性点所产生的数值很大的零序电流的作用一直被忽略,没有被有效利用。据此提出利用自耦变压器中性点零序电流来代替保护上两侧零序电压的基于自耦变压器中性点零序电流的方向比较纵联保护方案。该方案以自耦变压器中性点零序电流为参考量,与两侧保护处的零序电流进行比相,以两者相位差作为方向判据,判断自耦变压器两侧故障方向,进而根据纵联方向比较原理比较两侧故障方向来易区分内部故障和外部故障。该方案能够消除保护处零序电压对零序方向元件方向判据的不利影响,有效地解决了目前保护处零序电压太小而引起的传统零序方向纵联保护拒动和误动的难题。经动模实验数据和数字仿真验证了该方案对接地故障具有灵敏度高,选择性好,能够正确地反应变压器各种轻微匝间故障,判据不受故障侧电流互感器(CT)饱和影响等优点。     

Hidden failure identification and protection of multi‐grounding fault in secondary circuit of potential transformer

Hidden failures as potential faults in relay protection are lethal for power systems. Multi‐grounding fault in the secondary circuit of a potential transformer (PT) is a typical hidden failure. When this hidden fault happens, zero‐sequence voltage of computer relaying will shift. Then it will result in the mis‐operation of zero‐sequence directional protection, which may cause a cascading failure. In this paper, we analyze the impact on zero‐sequence directional protection caused by multi‐grounding fault first. Then in order to solve the problem, we analyze the characteristic of the affected voltage and current. We find that the zero‐sequence voltage of the special phase is in phase with its negative sequence voltage under normal circumstance, but this is not true in this hidden failure. As a consequence, we propose an identification method of multi‐grounding fault in a PT and a new zero‐sequence direction algorithm that can avoid the mis‐operation of the zero‐sequence directional protection. Finally, the results of simulation prove the correctness of the theoretical analysis and the effectiveness of the identification method and the new zero‐sequence direction algorithm. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.