零序电抗继电器抗过渡电阻能力分析

详尽地分析了零序电抗继电器在各种运行方式下的抗过渡电阻能力,零序电抗继电器在理论上具有非常强的抗过渡电阻的能力。零序电抗继电器安装于单侧电源系统,双侧电源系统送电端、受电端时具有不同的抗过渡电阻能力,过渡电阻的大小直接影响着零序电抗继电器的动作行为。在数学分析基础上,提出了相应的改进方案：ArgA角度判据法、快速测距法、检测电流方向法和U″ψ判据法,这些方法使得零序电抗继电器在各种情况下都具有较大的抗过渡电阻能力。     

短线路的自适应阻抗继电器方案的研究

本文在分析了圆特性方向阻抗继电器、电抗继电器和四边形阻抗继电器的基础上，从短线路本身特点及其故障特点出发，根据小定值的特点，提出了一种适用于短线路的阻抗继电器，该方案充分利用微机的计算能力和判别能力，采用电抗继电器和圆特性阻抗继电器的组合，即电抗继电器测量短路阻抗，圆特性方向阻抗继电器作为方向元件及负荷限制元件。该继电器整定方便、选相能力强、方向明确、容易实现阻抗继电器的自适应，具有较强的躲负荷能力和较强的抗过渡电阻能力。     

特高压交流长线路零序电抗继电器动作特性分析及改进

特高压交流长线路上,测量阻抗与故障距离呈双曲正切函数关系,因此接地阻抗继电器的动作特性受过渡电阻的影响严重,无法直接使用。传统高压、超高压线路普遍采用零序电抗继电器来提高抗过渡电阻能力,本文评估了零序电抗继电器在特高压线路上的适用性;针对存在的保护动作区缩小、灵敏度降低的问题,采用负序电流作为极化量,并考虑了负荷电流的影响,提出了一种适用于特高压交流长线路的负序电抗继电器,仿真结果表明该继电器具有保护区稳定、灵敏度高的优点。     

零序电抗继电器的研究

分析了零序电抗继电器的运行特性，认为用零序电流和相电流的相位来判别零序电抗继电器的同相点，优于用相电压和零序电流的相位进行判别；零序电抗继电器应用于双回线或环网时，不适宜用切换动作方程的方法提高承受过渡电阻的能力。     

零序电抗继电器在特高压交流输电线路上的适用性分析

特高压交流输电线路参数分布特征明显,阻抗继电器的测量阻抗与故障距离不再呈线性关系,而是呈双曲函数关系,因此接地阻抗继电器的动作特性受过渡电阻的影响严重,无法直接使用.传统高压、超高压线路普遍采用零序电抗继电器来提高抗过渡电阻能力.文中评估了零序电抗继电器在特高压线路上的适用性,分析了主要的影响因素.结果表明:零序电抗继电器的保护区明显缩小,同时动作灵敏度很低;影响保护区缩小的主要因素是采用保护安装处零序电流相位来估算故障支路电流相位的估算误差;影响继电器动作灵敏性的主要因素是较重的负荷电流.认为传统的零序电抗继电器难以直接应用到特高压交流线路上,新的算法有待研发.     

方向性电抗型接地距离保护

根据以Ｉ０为极化量的电抗型继电器在单独用时存在的问题，提出同时用Ｉ０和Ｉ２为极化量来解决单相接地时非故障相继电器的误动问题，并采用“准０°接线方式”的方向元件来保证单相接地时的方向性，以及正向两相接地时非故障相继电器不误动作，从而获得一个开口四边形特性、耐过渡电阻能力强、且不受负荷阻抗影响的方向性电抗型接地距离继电器，并由之构成了ＪＣＪ－０１、０３型集成电路距离保护，已在系统中投入运行。     

跨电压等级同杆四回线接地距离保护的研究

详细分析了零序互感对接地距离保护的整定计算以及保护的动作特性的影响,推导了在不同运行条件下同杆四回线的零序补偿系数的计算公式, 并且对各种情况下的零序补偿系数进行比较以确定在整定计算中采用的算法从而保证接地距离保护的正确动作。在此基础上,给出了不同电压等级同杆四回线零序补偿系数的计算方法以及补偿电压的计算方法,且对于带补偿系数的接地距离保护进行了仿真研究,仿真结果表明,该接地距离保护的抗过渡电阻能力比较差。为了提高接地距离保护的抗过渡电阻能力,研究了接地多相补偿距离继电器在不同电压等级的同杆四回线的接地保护中的应用,详细分析了过渡电阻对零序电抗继电器的影响。该零序电抗继电器具有较强的抗过渡电阻的能力,对于不同电压等级的同杆四回线路,不失为一种有效的接地保护方式。     

跨电压等级同杆四回线接地距离保护的研究

详细分析了零序互感对接地距离保护的整定计算以及保护的动作特性的影响,推导了在不同运行条件下同杆四回线的零序补偿系数的计算公式,并且对各种情况下的零序补偿系数进行比较以确定在整定计算中采用的算法从而保证接地距离保护的正确动作.在此基础上,给出了不同电压等级同杆四回线零序补偿系数的计算方法以及补偿电压的计算方法,且对于带补偿系数的接地距离保护进行了仿真研究,仿真结果表明,该接地距离保护的抗过渡电阻能力比较差.为了提高接地距离保护的抗过渡电阻能力,研究了接地多相补偿距离继电器在不同电压等级的同杆四回线的接地保护中的应用,详细分析了过渡电阻对零序电抗继电器的影响.该零序电抗继电器具有较强的抗过渡电阻的能力,对于不同电压等级的同杆四回线路,不失为一种有效的接地保护方式.     

零序电抗继电器区外高阻接地误动问题的解决方案

分析了传统零序电抗继电器的动作性能,其动作特性具有随运行方式和过渡电阻变化的自适应性能,因此具有很好的耐受过渡电阻能力,但受电侧零序电抗继电器存在区外高阻接地故障时保护误动的问题。在分析了保护误动原因的基础上,提出了一种通过增加辅助姆欧阻抗继电器的解决方案。该方案解决了区外高阻接地故障时零序电抗继电器保护误动的问题,且同时在区内故障时具有较好的耐受过渡电阻能力,理论分析和仿真结果验证了该方案的有效性。     

综合比相式新型接地与相间距离继电器

本文介绍了综合比相式新型接地与相间距离继电器。这种继电器比较四个电气量的相位，要求四个电气输入量相位差小于90°时动作，一个这种继电器相当于六个比较两个电气输入量相位的继电器。它综合了姆欧元件，方向元件，零序及负序电量元件和选相元件的性能。从而获得了优越的性能，其选相能力尤为卓著，在双回线的跨线故障时也能选出故障(这方面的性能将在另一篇文章中介绍)。此继电器用于CKJ系列距离保护装置中作为主要的测量元件。     

平行线对接地距离保护运行特性的影响

用电压向量图和数字仿真的方法分析了双下偏 I0 极化接地距离继电器、工频变化量距离继电器、零序电抗继电器等在平行双回线的动作特性 ,最后提出了一种直接比较两回线零序电流的接地故障保护新方案     

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.     

高压电缆-架空线混合线路重合闸新判据

提出了基于两侧电流信息的新型电抗继电器,以及带并联电抗器线路的瞬时故障识别判据构成的全新的综合判据。新型电抗继电器利用线路两侧电流获得故障点的电流,进而利用故障点的电流作为极化构成的理想零序电抗器,由该电抗器来界定是架空线路段故障还是电缆线路段故障,与传统的基于单侧电流信息的电抗继电器相比更为精确。另外,结合带并联电抗器线路的瞬时故障识别判据,能确保带并联电抗器的混合线路在发生永久性故障时可靠闭锁重合闸,避免了重合于永久性故障对系统带来的冲击。基于上述两种判据的综合判据实现了电缆段故障及永久性故障闭锁重合闸的要求。EMTDC及RTDS实验验证了该综合判据的有效性。     

不同类型风电场对现有继电保护仿真对比分析

不同类型风电场接入电网系统表现出异于常规电源的故障特征,使得基于常规电源的继电保护应用存在适应性问题。针对不同类型风电场的故障特征,仿真分析风电场送出线路在不同故障、不同运行工况下各种继电保护元件(差动元件、方向元件、距离元件及选相元件等)的动作性能。分析结果表明,双馈风电场出现送出线路发生故障时系统表现出弱馈性和频偏性,对基于工频向量的保护元件产生严重影响;直驱风电场送出线路故障只对负序、零序方向元件及选相元件产生部分影响。     

固定串补电容对工频故障分量继电保护的影响

固定串补电容对工频故障分量继电保护有一定的影响。按Ｋ（Ｚｚｄ－Ｘｃ）整定保护范围时,故障分量距离元件可用于快速切除近端故障,对于远区故障,拒动、误动均有可能。当串补电容的容抗小于系统电源的正序阻抗（含短路点至电源的正序线路阻抗）时,故障分量方向继电器可用于串补线路。     

平行线路纵联零序方向保护安全性分析

着眼于纵联零序方向保护的安全性,探讨了平行线路区内区外各种接地故障,研究发现,对于两侧均无电气联系的平行线路,纵联零序方向保护一定误动;对于一侧或者两侧有电气联系的线路(包括部分平行),是否误动取决于两者间联系是磁强于电还是电强于磁;对于一侧共母线的系统,此时纵联零序方向保护其实是安全的;对于同杆并架线路,纵联零序方向保护的安全性亦能得到保证。     

零序电压移相极化的自适应阻抗继电器研究

提出了一种基于自适应原理的新型接地阻抗继电器。在对零序电压极化的自适应阻抗继电器动作特性分析的基础上,通过对接地距离保护对过渡电阻自适应构成机理的分析,阐述了零序电压移相极化的自适应控制方法及移相原理。讨论了该继电器的动作判据,分析了其动作特性。初步理论分析表明所提继电器具有动作迅速、构成简单等良好性能。分析还表明,零序电压移相后的自适应阻抗继电器既进一步提高抗过渡电阻的能力,又不存在动作的电压死区,具有明确的方向性。同时,它还具有故障分量继电器所特有的不受负荷、系统振荡等因素影响的特点。Matlab仿真分析结果表明,该继电器具有良好的动作特性。     

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。