基于采样值差动原理的变压器差动速断保护抗饱和优化措施

差动速断保护作为比率差动保护的补充,在变压器发生严重区内故障时可以快速切除故障,但CT(电流互感器)饱和可能引起差动速断保护误动。为此,结合一起由于CT饱和导致的差动速断保护误动案例,对保护动作原因、 CT饱和原因及电流波形特征进行分析,提出了一种基于采样值差动原理的差动速断保护抗饱和优化措施。仿真测试和波形回放等试验结果表明,优化后的差动速断保护抗饱和性能明显提高,并且速断的动作特性在金属性故障、转换性故障、永久性故障等情况下均不受影响。     

末端制动的新型数字式高压并联电抗器纵差保护

高压并联电抗器内部线圈接地故障或引出线的接地及相间短路故障是电抗器常见的故障形式,电抗器纵差保护是这些故障形式的主保护,但是在空投电抗器以及区外扰动的暂态过程中,由于直流分量大而且衰减慢可能引起CT直流饱和而导致纵差保护误动。针对上述问题,提出了一种取电抗器末端电流作为制动电流、采用三段式比率制动特性的数字式纵差保护的方法。本保护具有电抗器空投检测功能、间隙性电流互感器断线检测判据以及电流互感器直流饱和检测判据。经动模试验及现场运行结果证明该保护灵敏反应内部故障,并在空投和区外扰动情况下可靠闭锁保护。     

末端制动的新型数字式高压并联电抗器纵差保护

高压并联电抗器内部线圈接地故障或引出线的接地及相间短路故障是电抗器常见的故障形式,电抗器纵差保护是这些故障形式的主保护,但是在空投电抗器以及区外扰动的暂态过程中,由于直流分量大而且衰减慢可能引起CT直流饱和而导致纵差保护误动.针对上述问题,提出了一种取电抗器末端电流作为制动电流、采用三段式比率制动特性的数字式纵差保护的方法.本保护具有电抗器空投检测功能、间隙性电流互感器断线检测判据以及电流互感器直流饱和检测判据.经动模试验及现场运行结果证明该保护灵敏反应内部故障,并在空投和区外扰动情况下可靠闭锁保护.     

一起500kV低压电抗器低流保护动作行为的分析

针对某500kV变电站低压电抗器合闸时电抗器低流保护多次动作的情况,通过故障录波图分析及对比试验,指出低压电抗器尾端电流互感器抗直流分量饱和能力不足是导致保护动作的根本原因,并对电抗器低流保护的动作原理提出了改进。     

PT断线后电抗器匝间保护新判据EI北大核心CSCD

电抗器在电压互感器(potential transformer,PT)断线后均采取闭锁匝间保护的策略,容易造成故障范围的扩大。该文分析电抗器PT断线时零序阻抗计算的方法,研究电抗器区外故障和匝间故障时首末端故障电流的特点;在此基础上提出基于零序阻抗和故障电流特征的PT断线后电抗器匝间保护新判据,并在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台上验证理论分析的正确性。该判据完善了现有电抗器保护方法。最后在动模实验室建立线路电抗器系统模型,动模仿真结果验证了理论分析计算的正确性。     

并联电抗器保护的运行分析及整定计算

对两起35 kV高压并补电抗器匝间短路故障及保护动作情况进行了分析,提出电抗器电流保护的整定方法;对电抗器检修后重新投入时纵差保护跳闸事件进行调研,指出因电抗器两端CT特性差异而产生的不平衡电流较大是导致误动的根本原因,采用适当提高整定值的方法予以消除,为同类设备的运行及整定提供参考.     

涌流工况下换流变压器零序差动保护误动对策

针对高压直流输电工程中换流变压器零序差动保护误动的案例,采用基于工程实际参数的高压直流输电仿真模型,对换流变压器外部故障切除恢复性涌流及空载合闸励磁涌流导致中性线零序电流幅值较大且衰减缓慢的现象进行了仿真分析。通过识别中性线零序电流与自产零序电流波形呈现出的相似度特征在涌流工况和区内故障时的差异,提出了基于零序电流动态时间弯曲距离的换流变压器零序差动保护新判据。经仿真算例和录波案例验证,该判据在各类区内故障时具有与传统零序差动保护相同的保护范围及抗过渡电阻能力,可以正确辨识涌流工况下电流互感器传变异常引起的虚假差动电流,进而降低零序差动保护误动风险。     

高压电抗器匝间保护误动原因分析

针对某500kV新建开关站母线高压电抗器空投试验时,电抗器的匝间保护快速动作出口跳闸的事件,根据保护装置报文和录波分析,发现空投试验时产生直流分量导致零序电流引起匝间保护误动,分析了直流分量导致零序电流增大、零序阻抗减小引起匝间保护误动的原因,并提出了采取抬高零序电流启动门槛值、延长保护动作时间的防误措施。     

平行双回线对反时限零序电流保护的影响及改进算法

在平行双回线内部发生接地故障时,反时限零序电流保护可能会出现误动,靠近故障端的保护速动性较差,故障线路两端的保护动作存在配合程度低,且灵敏度低的问题。为解决平行双回线对反时限零序电流保护的影响,提出改进算法,通过改变时间整定系数,使反时限特性曲线上下移动,从而配合其他曲线实现反时限零序电流的保护,解决平行双回线反时限零序电流保护误动问题。设定延时时间,提高保护选择性动作的正确性,确保快速切除接地故障。通过对比实验验证改进算法的有效性,结果表明,平行双回线出现接地故障时,研究算法可以有效减少反时限零序电流保护误动情况,增强保护速动性,实现故障保护选择性动作的灵敏配合。     

一起电抗器差动保护误动事故的分析和对策

分析了一起在变压器低压侧投入并联电抗器时电抗器差动保护的动作行为,指出CT暂态饱和是引起差动保护误动的根本原因。电抗器差动保护采用比率制动特性和二次谐波闭锁,在一定程度上可以防止CT饱和所引起的误动,当电抗器相电流比较小、制动电流比较小时,比率制动特性不能起到应有的作用。此外,CT饱和后,差流中二次谐波含量很低,导致二次谐波闭锁失效。提出了一种利用差动电流的直流分量和基波分量的比值来修正差动电流的方法,该方法可以有效地防止CT暂态饱和所引起的差动保护误动。理论和实践表明,采用该方法后该电抗器再未发生投入电抗器的误动事故。     

电抗器间隔断路器后置式接线所引起二次问题研究

500 kV变电站35 kV侧接线方式有多种,投运较早的500 kV变电站35 kV电抗器间隔常采用断路器后置式接线方式。这种接线方式虽在一定程度上节省了成本,但同时造成了二次上的一些问题。结合华东地区500 kV某变电站一起35 kV电抗器故障实例,分析了由于断路器后置式接线方式所引起的二次问题,包括故障相判别错误、相邻电抗器间隔低电流保护误动、保护持续动作不返回。最后针对上述问题提出了相应的应对措施。     

500 kV并联电抗器中性点小电抗极性测试方法

500 kV并联电抗器零差保护采用中性点小电抗CT绕组时,由于正常运行时该绕组无电流流过,极性不容易校验,容易导致区外接地故障时零差保护误动。提出一种校验电抗器中性点电流绕组极性的方法,基本思想是利用电抗器单相运行,模拟电抗器单相接地,在中性点小电抗CT绕组中产生一电流,观察零差保护是否动作。使用该方法应避免对系统其他设备造成影响,需采取一定措施。分析了试验存在的危险点,给出了试验过程及相关防范措施,结合现场验证了所提方法的有效性。     

涌流引起换流变压器零序过电流保护误动的机理分析及对策

针对高压直流输电工程中换流变压器空载合闸及外部故障切除引起零序过电流保护误动的案例,分析了换流变压器空投和外部故障切除时励磁涌流及恢复性涌流的变化特点及其对零序电流的影响机理。采用基于工程实际参数的高压直流输电的仿真模型,对高压换流站换流变压器空投及外部故障切除导致中性线零序电流幅值较大且衰减缓慢的现象进行了仿真分析,揭示了换流变压器零序过电流保护误动的原因。利用相空间重构技术提出了基于零序电流相空间分布重心幅值变化特征的换流变压器零序过电流保护闭锁新判据,并通过仿真验证了该方案的有效性。     

500 kV并联电抗器中性点小电抗极性测试方法

500 kV并联电抗器零差保护采用中性点小电抗CT绕组时,由于正常运行时该绕组无电流流过,极性不容易校验,容易导致区外接地故障时零差保护误动.提出一种校验电抗器中性点电流绕组极性的方法,基本思想是利用电抗器单相运行,模拟电抗器单相接地,在中性点小电抗CT绕组中产生一电流,观察零差保护是否动作.使用该方法应避免对系统其他设备造成影响,需采取一定措施.分析了试验存在的危险点,给出了试验过程及相关防范措施,结合现场验证了所提方法的有效性.     

考虑风电机组馈入电流的风电场汇集线路保护整定计算方法

现行风电场馈线电流保护的整定计算,按照馈线末端有灵敏性整定,当弱电网接入且馈线较长时将造成高灵敏度和低选择性,存在保护误动风险。首先分析了低电压穿越对风电机组短路电流的影响,研究了影响风电机组短路电流的主要因素。然后介绍了风电场典型的保护配置,将风电场场内进行了保护区域划分,研究了馈线电流保护的保护配置规则。接着分析了风电场馈线电流保护的误动风险,以及馈线首端风电机组故障和相邻馈线首端故障时馈线电流保护误动产生的原因。基于上述理论分析,提出了考虑风电机组馈入电流的保护整定计算二次验证法,并给出了计算实例。     

同塔双回线接地故障断路器误动的改进策略

双回输电线发生接地故障时,存在受助增或分汲影响的零序电流可能满足非故障线路高灵敏度零序反时限保护定值导致断路器误动的问题。针对该问题,文中分析了高压交流系统中双回线路发生接地故障时零序电流的分布机理及相邻非故障线零序反时限过流保护可能误动的原因。提出了一种高灵敏接地距离判据来提高零序反时限过流选择性,结合判据和电流分布特征提出了零序反时限过流自适应加速策略,该方法通过自适应改变零序加速系数保证故障线优先动作,避免相邻非故障线保护误动导致断路器无序动作。仿真结果表明,零序反时限过流保护优化推动了其定值一致性整定的可行性,降低了相邻非故障线断路器误动风险。     

一种防止换流变压器阀侧单相接地时差动保护误闭锁的方案

换流变压器是连接交流系统和直流系统的枢纽,对系统安全运行有着重要影响。由于其直接和换流器相连,阀的单向导通性对换流变压器差动保护的选择性造成了严重影响,可能导致换流变压器在区内故障时二次谐波占比超过15%,使差动保护误闭锁。该文基于故障后阀的通断情况研究了逆变侧换流变压器发生阀侧绕组末端单相接地故障后的等值电路,分析了差动保护误闭锁的原因。依据换流变压器阀侧三相电流和的特征,提出一种防止单相接地故障时差动保护误闭锁的方案。理论分析和仿真结果表明采用该方案的差动保护在阀侧绕组末端单相接地时能可靠动作,在励磁涌流发生时能可靠闭锁。     

一起500 kV主变压器低压侧电抗器保护误跳事件的分析及对策

通过一起500 kV主变压器低抗保护在启动过程中发生误跳的案例,对低抗保护的配置方式及闭锁条件进行分析,提出合理的方案和措施,以降低低抗保护的误动率。     

感应风电机组LVRT措施对线路电流速断保护影响

风电并网,影响输电线路继电保护动态特性。针对含感应发电机(IG)风力发电系统,分析串联制动电阻(SBR)和静止无功补偿器(SVC)两种低电压穿越(LVRT)措施对短路电流分量及电流速断保护的影响。基于外网故障后IG等值电路,分别采用简化理论分析和详细动态仿真方法,分析LVRT措施的影响。发现保护动作电流为全电流时,SBR使得保护范围变小。保护动作电流为基频分量时,保护范围随着SBR增加先变大后变小,前者可能导致保护失去选择性误动。采用SVC无功补偿时,无论动作电流为全电流或基频分量,保护范围都将增加,保护可能失去选择性而误动;动作电流为基频分量时,保护更容易误动。     

电流互感器二次侧并联接入变压器差动保护装置的问题研究

差动保护作为主保护,必须保证能够准确快速地切除故障并防止误动。以内桥接线变压器为研究对象,分析了在差动保护电流互感器二次侧并联接入保护装置的情况下,当保护区内、区外发生故障时差动保护的动作情况,分析发现当保护区外故障以及近侧变压器空载合闸后,由于制动电流很小,电流互感器严重饱和,因而产生很大的不平衡电流可能导致比率制动的差动保护误动。仿真结果表明在近侧变压器空载合闸时,带负荷变压器的电流波形严重恶化,差动电流突然增加并且二次谐波含量过低从而使得差动保护误动。最后提出了相应防范对策。