带并联电抗器的超高压输电线单相自适应重合闸的研究

针对带或不带并联电抗器的超高压输电线路，详细地分析了单相故障断开相的恢复电压特性；对有并联电抗器补偿的超高压线路，分析了恢复电压中的工频分量以及由各储能元件形成的低频振荡分量，并对恢复电压的拍频现象进行了深入的研究。针对现有自适应重合闸判据判定效果的不足，提出了利用瞬时性故障消失后的拍频特性来判定故障性质的新方法，解决了现有自适应重合闸判据在超高压线路上的应用缺陷，拓宽了单相自适应重合闸的应用范围和前景。经理论分析和EMTP仿真验证表明，该判别方法准确、有效，能够可靠地实现超高压输电线路上的单相自适应重合闸。     

断路器合闸输电线路单相接地短路故障线路两侧短路电流计算与分析

输电线路发生单相接地故障,当短路故障不能及时消除时,线路两侧的断路器在重合闸操作过程中可能存在合闸短路故障的工况。运行经验表明,线路两侧断路器在合闸短路故障时,流过断路器的短路电流存在延迟过零的现象,从而导致断路器开断失败。文中通过建立单相等值电路模型,理论分析了在不同的合闸短路工况下故障线路两侧断路器流过的短路电流表达式,结论表明,由于后合闸断路器对电路拓扑的改变,使得先合闸断路器中流过的短路电流可能会出现延迟过零。又进一步分析与讨论了合闸初始相角α、间隔时间Δt、幅值比K对短路电流的影响规律。最后,通过在PSCAD/EMTDC软件中搭建仿真模型,以实际电网中电厂送出联络线上故障线路两侧断路器合闸短路故障为例,计算与讨论了故障线路两侧断路器流过的短路电流波形及其延迟过零现象。     

基于MFDFA的超高压线路单相自适应重合闸拍频新判据

快速准确地辨识拍频振荡是自适应重合闸拍频判据的核心内容。通过对带并联电抗器的超高压线路单相瞬时性故障下的拍频振荡进行多重分形特性研究,发现拍频振荡具有显著的多重分形特性,采用多重分形去趋势法(MFDFA)确定分形参数,分析了不同故障条件和噪声背景对分形参数的影响。瞬时故障下拍频电压的H(q)曲线满足反正切分布,永久性故障下拍频电压H(q)曲线趋于常数。根据该分形特性差异,提出了基于MFDFA的超高压线路单相自适应重合闸拍频判据,定义界值比δ来描述分形参数曲线H(q)的分布特性进行故障性质的快速准确判别。该判据具有强噪声免疫力,克服了故障条件和直流分量等因素的影响。仿真和实测数据验证了判据的有效性和可靠性。     

带并联电抗器输电线路单相自动重合闸永久故障的识别原理研究

提出了一种基于超高压输电线路并联电抗器故障相电流特性的单相自动重合闸永久故障识别方法。输电线路发生单相故障两端跳闸后,并联电抗器故障相电流流经的回路在瞬时性故障和永久性故障下明显不同,因此利用流过并联电抗器故障相的电流与中性点小电抗器的电流的幅值比就能判别瞬时性和永久性故障,有效地解决了现有自适应重合闸判据在带并联电抗器超高压输电线路上应用难的问题。EMTP 仿真结果和试验系统录波数据都证明该识别方法能准确地区分永久和瞬时故障,有很高的可靠性,可直接应用于目前微机保护装置。     

带并联电抗器输电线路永久性故障识别新方法

针对带并联电抗器的超高压输电线路,提出一种单相自适应重合闸永久性故障识别的新方法。该方法以瞬时性故障为参考模型,求取并联电抗器故障相电流,采用该求取电流与并联电抗器故障相实际测量电流之差同中性点小电抗器电流幅值比来实现永久性故障的判别。发生瞬时性故障时,故障模型正确,差电流幅值比接近零;发生永久性故障时,故障模型不正确,差电流幅值比远大于零。ATP仿真结果表明,该方法能够准确区分瞬时性故障和永久性故障,判别原理有效,能够可靠地实现超高压输电线路的单相自适应重合闸。     

带并联电抗器的超/特高压输电线路单相故障特性研究

采用单相重合闸技术有利于提高输电系统的可靠性和安全性,避免重合于永久性故障以减小二次短路冲击具有现实意义。文中对带并联补偿电抗器线路在恢复电压阶段的端电压和电抗器电流特性进行了理论分析,端电压和电抗器电流由于存在工频和自由分量而存在明显的拍频特性。仿真结果表明,瞬时性故障时故障相端电压和电抗器电流包含幅值较大的工频和自由分量,而永久性故障时仅有工频分量;且并联电抗器电流在相间电容高补偿时相对于端电压仍具有较高的测量精度。     

带并补电抗器超／特高压输电线路单相瞬时故障拍频特性研究

以带并联电抗器补偿的线路为研究对象,深入剖析了单相瞬时故障消失后产生拍频现象的机理和条件,探讨了瞬时故障低频自振分量的频率及幅值衰减特性,以及断开相电气量无显著拍频现象产生的条件。研究结果表明:故障电气量中产生明显拍频现象的条件为瞬时故障且电弧可靠熄灭,但部分瞬时故障由于工频和低频量幅值差过大、频差过小或低频自振分量幅值衰减过快,导致断开相电压与电抗器电流没有明显拍频现象,此时可采用非拍频特征判据实现故障性质识别。大量ATP仿真与物理实验模型仿真验证了上述理论分析的正确性。     

超高压有并联电抗器线路无故障重合闸研究

针对带并联电抗器的超高压线路,分析了故障跳开相恢复电压公式,详细推导了故障跳开相恢复电压的工频分量幅值、自由分量幅值及自由分量频率,理论分析及EMTDC仿真实验证明了推导结果的正确性,基于此提出采用恢复电压的拍频特性作为无故障判据,该无故障识别方法具有很强的实用性,为带并联电抗器输电线路采用单相自适应重合闸提供了一种非常简单可靠的方案。     

750 kV输电线路保护与单相重合闸动作的研究

阐述了750 kV输电线路的电容效应、互感效应以及合闸过电压的问题,指出单相接地故障时若采用三相重合闸将不可避免地产生较高过电压.指出了750 kV输电线单相重合闸的应用前提是避免并联电抗器补偿给单相重合闸可能带来的谐振过电压问题,分析并提出了并联电抗器中性点小电抗的正确取值范围.针对并联电抗与线路电容之间的电磁振荡对故障断开相恢复电压的影响,研究了单相瞬时性故障恢复电压的拍频振荡特点,并提出了750 kV输电线路的单相重合闸方案与重合过电压的抑制方法.     

750 kV输电线路保护与单相重合闸动作的研究

阐述了750kV输电线路的电容效应、互感效应以及合闸过电压的问题，指出单相接地故障时若采用三相重合闸将不可避免地产生较高过电压。指出了750kV输电线单相重合闸的应用前提是避免并联电抗器补偿给单相重合闸可能带来的谐振过电压问题，分析并提出了并联电抗器中性点小电抗的正确取值范围。针对并联电抗与线路电容之间的电磁振荡对故障断开相恢复电压的影响，研究了单相瞬时性故障恢复电压的拍频振荡特点，并提出了750kV输电线路的单相重合闸方案与重合过电压的抑制方法。     

带并联电抗器同杆双回输电线路跨线接地故障自适应重合闸策略

针对传统重合闸策略不判定故障性质而盲目重合、重合失败对系统造成二次冲击的问题,提出了基于故障相无功功率的带并联电抗器同杆双回输电线路跨线接地故障自适应重合闸策略.首先,提出了准两相跳闸策略,为跨线接地故障中故障相提供充足耦合电气量.其次,基于故障相在瞬时性故障和永久性故障中无功功率的巨大差异,提出了基于无功功率的跨线接...     

基于恢复电压拍频特性的超高压SPAR优化策略

为弥补当前基于恢复电压阶段单相自适应重合闸(SPAR)故障识别可靠性低的缺陷,有必要探究一种SPAR优化算法,使得断路器在重合前准确识别故障状态,可靠重合于瞬时性故障。通过计算分析中性点小电抗电压和故障相端电压特性,对比两种故障状态下故障相端电压在恢复电压阶段的差异,选取中性点小电抗电压作为基准值,利用故障相端电压理论值与实测值之差比上中性点小电抗电压,考虑到故障相端电压存在拍频振荡误判区,将比值经过一个拍频周期的检测,只有当所有采样点处比值都大于1时,才确定为永久性故障;若检测到某采样点处比值小于1,则确定为瞬时性故障,结束检测,发出合闸指令。EMTP-ATP仿真数据表明,该优化策略可有效判别故障状态,并且不受故障位置和过渡电阻影响。     

一种提高超高压输电线自动重合闸成功率的方法

在超高压（EHV）输电线运行中采用单相重合闸以提高系统的可靠性和稳定性。为利于故障点灭弧，提高单相重合闸的成功率，一般采用并联电抗器加中性点电抗器的接线方式。计算和分析表明：中性点电抗器使断开相处于低电压状态，有利于灭弧，但不利于判断线路的绝缘水平，造成重合于故障线路。在中性点电抗器与地之间装设接地开关，在重合闸之前合上此开关，根据断开相电压值可有效判别线路故障的性质和绝缘水平，可防止重合于故障线路，提高重合闸的成功率。     

考虑暂态稳定优化的自适应重合闸方法

判断二次电弧的自适应重合闸作为一种注重可靠性的重合闸动作方式通过测量线路熄弧特征量来进行重合闸闭锁判别。一般自适应研究是以重合闸系统判断完全正确且没有误动可能作为前提,忽略了重合闸动作在暂态过程中的误动于永久性故障下可能对系统产生的危害。由于在故障跳闸后系统暂态能量随时间呈现波动状态,依照时间轴上暂态能量分布对系统重合闸进行大冲击闭锁,可大幅减小由于探测量波动、探测误差、设备误动等对系统暂态稳定性造成的冲击。仿真实验证明,该方法比原有方法在防误动、可靠闭锁方面有明显改善。     

EHV输电线路上潜供电弧的分布参数计算模型探讨

330kV及以上电压等级的EHV输电线路发生单相接地故障时,故障相断路器跳开后,故障点处的弧光不能自灭,数十安的自由电弧电流让断路器重合闸无法顺利完成,严重影响了供电的可靠性和安全性。EHV输电线路的输送距离较远,潜供电弧的两个重要参数：潜供电流和恢复电压,在故障相线路上都具有一定的分布特性,所以应用分布参数计算模型对自由电弧进行探讨。先从较为简便的线路单元的等值电路出发,推导出潜供电流和恢复电压的数学模型。然后,探讨并建立了带有并联电抗器和串联补偿站的超高压输电线路的潜供电流和恢复电压的数学模型。最后分析所建立的分布式数学模型的物理意义。     

An adaptive single pole autoreclosure based on zero sequence power

In this paper, a novel adaptive single pole autoreclosure is introduced. This reclosure is based on monitoring the fundamental component of the zero sequence instantaneous power to detect the extinction instant of the arc in its secondary period. Thus, adaptive closing instant can be achieved. The concept of reclosure is validated via typical examples of transmission line exposed to ground arcing fault. Effects of fault location and load flow on the accuracy of the technique are examined. Discriminatory zones of the secondary arc period in the zero sequence power domains are determined. A proposed threshold for the reclosing instant is introduced and examined. Validation of the proposed algorithm is verified via Digital Signal Processing (DSP) experimental test set-up. The test results corroborate the efficacy of proposed technique.     

中压配电网单相接地故障熄弧后的电气特征分析

配电网单相接地故障熄弧后的电气变化规律不仅决定过电压水平、电弧是否重燃以及重燃时的电气特征,更将对故障诊断方法的适应性与可靠性产生影响。利用配电网单相接地故障等值电路对系统故障恢复过程进行了分析,发现不同接地方式系统的零序网络在熄弧后均存在衰减的振荡过程。其中不接地系统的零序电压幅值大、振荡频率远低于工频、持续时间长,相电压存在较长时间的过电压。经消弧线圈接地系统的零序电压幅值大、振荡频率略大于工频、持续时间一般在5个周期以上。由于拍频现象会导致故障相1.1倍以内的过电压,经小电阻接地系统振荡频率远高于工频且幅值小、衰减速度快。利用ATP-EMTP验证了3种配电网接地方式下系统单相接地熄弧后恢复过程符合上述规律。     

三相不对称输电线路单相自适应重合闸的研究

针对某些情况下故障性质判别灵敏度不足的问题,提出了三相不对称输电线路单相自适应重合闸故障性质判别方法。建立了三相不对称输电线路等效电路,推导了断开相恢复电压的计算公式,分析了不同故障性质情况下影响恢复电压幅值大小的因素。研究表明恢复电压幅值受故障性质、潮流方向和大小、故障相别及故障位置的影响。据此提出了新的故障性质判别方法,不同情况下采用相应的判别门槛值。EMTP仿真结果验证了该方法的正确性和有效性,能够提高重合闸成功率。     

超高压串联补偿输电线路的潜供电流和恢复电压

同无串补超高压输电线路相比,串补线路的潜供电流和恢复电压含有低频分量,文章通过对一５００ｋＶ输电系统进行简化等值电路的分析,以及用ＥＭＴＰ进行仿真计算,阐述了超高压输电线路恢复电压的拍频特性及串补线路潜供电流和恢复电压低频特性的产生机理,分析了弧道电阻对串补线路潜供民流的自熄和单相重合闸成功率的影响。