一起纵联保护误动的原因分析及对策

分析了某站220kV乙线发生单相瞬时性故障导致甲线保护误动的原因,揭示了故障切除时间小于保护进入功率倒向逻辑经典设计值的风险,提出了防范纵联保护功率倒向时保护误动的处理对策及新建线路的保护配置原则.     

多馈入高压直流输电系统中功率倒向问题

高压直流输电系统逆变侧电力系统发生故障时,可能导致换流站出现线路的功率倒向。介绍了传统功率倒向的发生原因及解决方法,针对多馈入直流系统,建立了交直流互联系统EMTDC仿真模型。对于逆变站交流侧各种故障以及直流输电线路故障进行了分析。研究表明,在电气距离较近的多馈入直流系统交流侧发生严重故障时,可能导致两换流站同时发生换相失败,并导致换流站邻近多条交流线路发生功率倒向,纵联方向保护可能误动;直流线路故障一般不易引起功率倒向。对换相失败导致的功率倒向发生机理进行了阐述,故障恢复时无功需求急剧增加是倒向的主要原因。针对纵联方向保护易误动提出了实用的解决方案。     

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.     

一起220 kV线路纵联零序方向保护误动原因分析及对策

针对一起220 kV线路纵联零序方向保护误动事件,分析了环网系统接地故障零负序电流分布特征,结果表明在环网系统线路区外特定地点发生接地故障时,可能出现线路同一侧零负序功率方向相反的情况,若两侧功率方向判据方法不一致,可能导致线路纵联零序方向保护误动。根据误动原因分析,提出了改进措施,对提升系统线路纵联保护可靠运行有良好的借鉴作用。     

过渡电阻对特高压交直流混联电网暂态功率倒向的影响分析

对于特高压交直流混联电网,当直流系统逆变侧发生换相失败后,交流系统有可能出现暂态功率倒向现象并导致交流线路保护发生误动。为此,对交流系统暂态功率倒向现象及其产生机理进行了研究;并利用PSCAD/EMTDC仿真软件建立了特高压交直流混联线路的仿真模型,分析了故障点过渡电阻的大小对暂态功率倒向现象的影响。仿真结果表明:随着过渡电阻的增大,倒向功率先减小后增大。通过减少突变量正方向元件的动作区域或者设置一定的延迟时间(一般取40 ms)闭锁纵联保护,可以防止由暂态功率倒向引起的线路保护误动。     

平行双回线路纵联零序方向误动原因分析及负序功率方向研究

平行线路若在强磁弱电联系方式下运行,一回线路的接地故障可能会引起另一回线路零序功率方向保护误动。分析了强磁弱电情况下零序功率方向保护误动的原因以及双回线路各种连接方式对方向元件产生的影响。针对零序方向保护容易误动的情况,提出使用负序功率方向元件作为纵联方向保护的方向元件并对采用负序补偿电压代替负序电压做了分析。PSCAD的大量仿真表明,负序功率方向元件可以正确反应正常运行、故障线路的区内、区外故障,同时在非故障线路中不会误动。     

平行双回线路纵联零序方向误动原因分析及负序功率方向研究

平行线路若在强磁弱电联系方式下运行,一回线路的接地故障可能会引起另一回线路零序功率方向保护误动.分析了强磁弱电情况下零序功率方向保护误动的原因以及双回线路各种连接方式对方向元件产生的影响.针对零序方向保护容易误动的情况,提出使用负序功率方向元件作为纵联方向保护的方向元件并对采用负序补偿电压代替负序电压做了分析.PSCAD的大量仿真表明,负序功率方向元件可以正确反应正常运行、故障线路的区内、区外故障,同时在非故障线路中不会误动.     

一起不同电压同杆双回线纵联零序保护动作分析

文中分析了一起500 kV和220 kV同杆并架线路,在500 kV线路末端发生故障时,220 kV线路纵联零序保护误动的原因,并从一般性原理上分析同杆架设双回路零序互感引起纵联零序保护误动的机理.分析表明在弱电耦合的情况下由于零序互感的存在,在相邻线路发生接地故障时,由于本线路两侧零序电压出现反相,使得纵联零序方向保护误判为线路内部故障,引起保护装置误动,为同类事故的分析提供了参考.     

纵联零序方向保护误动原因分析及其对策

在非全相运行期间,由于保护逻辑设置不当或通道等因素的影响,往往会导致高压输电线路纵联零序方向保护误动作。结合现场500kV电网中出现的某次故障事故,深入分析了事故中纵联零序方向保护误动作的原因:通信接口设备对允许信号的展宽;非全相运行时没有闭锁纵联零序保护。并详细描述了影响纵联零序方向保护正确动作的主要因素,有弱馈、非全相运行、分布电容、功率倒向、零序互感等。给出了防止纵联零序方向保护误动作的解决措施:非全相运行与零序功率倒向、逻辑的输出通过或门构成闭锁纵联零序保护;去掉接口装置对允许信号的展宽。现场运行结果证明了该解决措施的准确性和有效性。     

同杆线路零序互感对纵联零序保护的影响

由于同杆线路故障时电磁耦合的特殊性,纵联零序保护误动的情况时有发生,而其零序方向元件在故障位置的判断中起着关键的作用.双回线系统发生接地故障时,由于零序互感的影响,零序功率方向元件不能正确判断故障发生的位置,导致纵联零序保护误动.结合电网运行实际,基于不用运行方式和同杆架设形式,对不同运行方式下零序互感对纵联零序保护的...     

输电线路相差保护新原理

相差纵联保护具有区别电力系统振荡与短路的优越性能,但传统相差保护在内部故障时灵敏度易受负荷电流和过渡电阻的影响,且应用于双回线或环网时其性能受线路分布电容影响,在外部故障时保护可能误动。基于无损线路分布参数模型及故障分量保护原理,提出了新型相差保护原理。理论上保护性能不受负荷电流和过渡电阻的影响,且完全杜绝了外部故障时保护误动的可能性,极大地提高了保护安全性,且各种内部故障时可靠动作。理论分析表明所提原理适用于各种故障类型,其性能不受故障电阻及系统运行状态等的影响。大量的仿真也证明了该原理的正确性。     

大串补线路电流差动保护拒动因素及改进保护方法

大串联补偿设备在超高压输电系统中得到越来越广泛的应用,伴随着复杂多系统的互联,含大串联补偿设备的线路(简称串补线路)在特定运行方式下出现线路背侧系统阻抗较小,可能导致线路内部故障时系统电流反向,此时串补线路电流差动保护可能会因灵敏度不足而拒动。基于此,详细分析了串补线路电流反向的原因及其对差动保护的影响。重点对不同串补度、系统功角差和过渡电阻等影响因素下的差动保护的动作特性进行研究。进一步地,为解决差动保护拒动问题,提出一种基于串补线路两侧电流幅相综合制动的电流差动保护改进判据,该判据能够有效解决串补线路内部故障时灵敏度降低的问题。仿真结果显示,相比传统差动保护,改进方案能够明显提高保护灵敏度。     

高压输电线路距离保护克服过渡电阻能力研究

高压输电线路中存在较大的过渡电阻,很容易引起距离保护拒动或误动.分析特高压单侧电源经长线路出口故障和双侧电源长线路出口故障时过渡电阻对距离保护工作的影响,探讨单侧电源助增电流网络、外汲电流网络中过渡电阻对测量阻抗的影响,并给出2种网络结构在不同地点处保护测量阻抗的计算公式.研究能较好躲过渡电阻特性的零序电抗继电器、自适应接地距离继电器、神经网络距离继电器,分析比较不同方法的优缺点及适用场合.     

一起零序方向保护误动事故的分析和对策

针对一起500kV输电线路零序方向保护误动事故,理论上分析了误动的原因,并用电磁暂态程序(EMTP)进行了仿真验证。分析表明,在电压互感器二次回路公共线(N线)断开的情况下,正常运行时的电压会呈现尖顶波,含有丰富的三次谐波分量。在发生接地故障的情况下,零序电压的幅值较小且零序方向会误判,因此可能导致零序方向保护的误动或拒动。根据N线断开时三相电压的特征,给出了检测N线断开的告警判据。     

相邻线路零序互感对平行双回线电流平衡保护的影响及改进措施

架设在同一出线走廊的平行双回线及相邻线路之间存在零序互感,产生零序感应电压,平行双回线会产生零序循环电流,在相邻线路发生接地故障时该电流会造成电流平衡保护误动。该文利用六序故障分量法对平行双回线的零序循环电流进行了分析,用零序电流对电流平衡保护的起动判据作了改进。ATP仿真表明,改进后的起动判据在内外部故障时均可以正确动作。     

模糊神经网络在超高压输电线路速动保护中的应用

提出了一种超高压输电线路保护的新方案 ,将模糊神经网络应用于电力系统的信号处理中 ,实现输电线路的速动保护。本方法首先利用模糊神经网络实现传统I段保护的功能 ,在此基础上 ,对输电线 90 %以外的故障 ,利用神经网络的再次训练 ,实现进一步的故障判别。通过神经网络的学习训练 ,这种方法能准确区分区内、区外故障 ,而基本上不受故障类型、故障位置、过渡电阻及系统运行方式的影响。EMTP仿真计算的结果显示出该方法是切实可行的。     

基于变分模态分解和排列熵的输电线路故障诊断

针对现有电力系统输电线路故障信号分析方法中,故障信号特征遗失并难以反映故障信号本质特征等问题,提出基于变分模态分解与排列熵(VMD-PE)的输电线路故障诊断方法。以输电线路单相接地短路故障为例,选取IEEE 14节点标准测试系统,以单相接地短路故障时的电流作为故障信号,首先对各相故障信号进行VMD分解,然后对分解后的故障信号作二次PE分析,基于各相故障信号的最终总PE值识别输电线路故障,并与小波变换-PE算法进行对比。实验结果表明,所提VMD-PE方法更能有效地诊断出输电线路的故障所在相,可准确可靠的用于输电线路的故障诊断。     

利用保护元件区分对侧区内外故障的特高压直流输电线路双端电压暂态保护原理

平波电抗器、直流滤波器、PLC滤波器构成特高压直流输电线路现实边界。分析特高压直流输电线路以及边界的频率特性,研究特高压直流输电线路以及边界对故障暂态电压信号高频量的衰减作用,得到当故障发生点与保护安装点的距离大于 时,线路对频率为 高频量的衰减作用将大于边界的衰减作用的结论。证明特高压直流输电系统整流侧和逆变侧关于直流输电线路中点对称,提出利用保护元件区分对侧区内外故障的特高压直流输电线路双端电压暂态保护原理和动作判据,该原理能实现特高压直流输电线路全线保护。建立云广特高压直流输电系统实际参数仿真模型,对所提出的特高压直流输电线路双端电压暂态保护原理进行仿真验证。     

基于线路参数修正的同杆双回线故障定位方法

当电力系统在功率低频振荡等动态情况下发生故障时,电力信号的幅值和频率往往表现出一定的动态特性,然而目前大部分同杆双回线故障定位方法并未考虑这一因素。为此提出了动态条件下基于线路参数修正的同杆双回线故障定位方法,新方法拓展了传统的静态信号模型,建立时变的信号模型使其能正确表示信号的动态特性,并加入基于同步相量测量单元(phasor measurement units,PMUs)的动态同步相量测量算法估计的信号相量值,从而可以在动态条件下精确修正线路参数,最后通过牛顿迭代算法得到准确的故障距离。应用PSCAD/EMTDC软件模拟各种工况对算法进行验证,仿真结果表明:与传统的算法相比,经过线路参数修正的方法在动态条件下具有较高的故障定位精度,并且不受故障位置、过渡电阻、故障类型和故障初始角的影响。     

基于分布式行波测距的输电线路故障诊断技术研究与应用

对影响输电线路行波故障测距准确性的行波衰减、畸变现象进行研究,实现输电线路故障诊断的准确定位。通过研究分布式采集故障行波的方法,获取准确的行波信号;结合行波波速的在线测量值,探讨造成测距误差的相关因素,并设计建立了输电线路故障诊断系统。该系统2012年在广西电网某110kV输电线路进行安装应用,成功实现了对该线路的故障定位和原因辨识,达到了预期效果。