光纤电流差动保护在T接线路上的应用

为了提高西安南部电网110 kV线路负荷送出能力.在西安电网110kV南白-文白支线及110kV南雁Ⅲ-文雁支线装设了光纤电流差动保护,根据光纤电流差动保护以及T接线路故障情况下三端故障分量电流的特点,分析了适用于T接线路的CSC-163T三端光纤电流差动保护的差动保护判据;对影响电流差动保护正确动作的TA饱和、TA两侧变比不同等因素,给出了解决方案;分析了电流差动保护装置与通信系统的连接方式;总结了CSC-163T装置在西安电网的应用成效.     

高阻接地故障双重化保护动作不一致原因分析

针对220kV线路高阻接地故障过程中线路两侧双重化保护动作行为不一致的问题,依据故障时序分为3个阶段分析故障保护报文信息和录波,同时通过故障仿真计算验证,找出保护动作不一致的原因和影响保护动作行为的现场缺陷,提出保护定值整定方法及保护装置应用的优化逻辑,以使高压线路发生高阻接地时两侧双重化保护装置能够快速、一致的动作,最大限度地保护电网和设备安全。应用结果表明:提出的保护整定方法易于计算,适用于220kV及以上线路保护定值计算,利用背侧电源大小整定保护启动值从根本上解决了线路两侧保护动作不一致问题。     

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。     

750 kV输电线路相差保护中的电容电流补偿问题仿真研究

研究了国内外750 kV线路继电保护的发展状况,根据西北电网750 kV超高压输电线路的具体参数,建立了750 kV超高压线路的EMTP模型,对750 kV超高压线路的特殊问题和在不同系统运行方式下的各种故障情况进行了仿真计算,探讨了采取各种补偿措施后普通相量差动保护、故障分量差动保护和零序差动保护的动作特性及效果,并对750 kV和500 kV线路差动保护的动作特性进行了比较分析,仿真结果表明：750 kV西北超高压长线路保护需采用带电容电流补偿的普通相量差动保护和故障分量差动保护相结合的差动保护,并以零序差动保护作为辅助保护。     

主变压器间隙保护与系统零序保护失配问题的解决措施探讨

包头地区电网110 kV变压器中性点全部采用经间隙接地运行的方式.当线路发生接地故障并且跳闸时,变压器间隙零序电流保护会出现保护失配误动,造成停电事故.针对变压器间隙保护与系统零序保护的失配动作现象,分析主变间隙保护动作原因及与系统保护的配合情况,提出将包头地区电网部分110 kV变压器中性点直接接地运行,投入其零序保护,退出其间隙保护的方法,进行了线路故障后系统零序电压与零序电流的计算分析及系统零序保护灵敏度的校验,证明了该方案的可行性,并在包头供电局所属110 kV变电站得以成功实施,解决了主变间隙保护与系统零序保护失配的问题.     

计及母联状态的线路失灵保护整定计算研究

目前在继电保护整定计算软件中绘制省级电网拓扑图时均尽量不绘制220 kV母联断路器,使母联断路器无法参与故障计算轮断,影响了线路失灵启动相电流定值的准确计算,导致220 kV线路失灵保护存在拒动的风险。为此,深入研究了母联断路器对线路失灵相电流定值的影响,并结合广西电网实际拓扑,对比分析了母联断路器参与故障计算轮断前后的最小故障相电流差异,总结了部分规律。最后,从是否绘制母联断路器、元件轮断设置、定值上下限等方面给出了合理建议,降低了线路失灵保护的拒动风险,保证了电网安全稳定运行。     

220kV电网线路保护方案设计

距离保护在220kV电网线路上有着广泛的应用,本文介绍了距离保护的原理、构成及实现方法。距离保护是以距离测量元件为基础构成的保护装置。整套距离保护包括故障启动、故障距离测量、相应的逻辑时间回路与电压回路断线闭锁。对220kV电网线路的距离保护进行了设计,配合零序电流保护和重合闸的设计进行线路保护。设计介绍整套保护装置的动作配合过程,并形成逻辑框图。     

小电阻接地系统零序电流Ⅱ段保护整定策略研究

小电阻接地系统发生接地故障时,各级零序电流保护动作切除接地故障,该故障电流包括短路电流和电容电流,在整定零序电流Ⅱ段保护定值时必须考虑电容电流对10 kV线路零序保护和主变低后备零序定值的影响.利用图示说明10 kV线路发生单相接地时电容电流和故障电流的流向,定性地计算10 kV线路发生单相接地时,线路零序保护和主变低后备零序电流保护获得的故障电流的大小,为主变低压侧零序电流Ⅱ段保护和10 kV线路零序电流Ⅱ段保护的定值配合提供参考数据.     

西北电网330 kV自耦变压器零序过流保护的配置及整定计算

通过对西北电网330kV自耦变压器零序过电流保护配置和整定计算的分析和实际应用调查,发现其大多数不满足西北电网变压器后备保护第I段最后一段（跳三侧）动作时限≤2s的反措要求,并且部分330kV自耦变压器零序过电流保护的方向指向,保护范围,定值取法等不利于系统安全稳定运行,从而提出了既能较短时限动作切除保护范围内故障又不失去选择性,适合西北电网特点的330kV自耦变压器零序过电流保护的配置及整定计算方法。     

一种基于节点阻抗矩阵快速求取零序电流保护高段保护范围的新方法

提出一种快速求取零序电流保护高段保护范围的新方法,计算量小、结果精确.建立电网的节点阻抗矩阵;设保护范围末端为f点,它距所在线路首端的距离占线路全长为K(0≤K≤1),通过在f点注入单位电流模拟接地短路故障时的情况,得出与K值相关的网络各节点与f点之间的互阻抗及节点f的自阻抗;推导f点故障电流与K值的关系式,将该故障电流注入f点,得到f点发生接地故障时流过保护的电流与K值的关系式;流过保护的电流大小为整定值时,计算K值,得出保护范围.再推导互感线路时的情况,得出的解析式与非互感线路的一样.通过一个6节点网络的算例证明了该方法的有效性.     

基于分布参数模型的风电系统长距离送出线时域距离保护

传统工频原理距离保护易受风电系统故障特征的影响,基于集中参数模型的时域距离保护原理较适应于风电系统送出线。但考虑到该原理忽略分布电容的影响,当故障发生在风电系统长距离送出线时,可能造成距离I段保护发生暂态超越现象。因此,提出一种基于分布参数模型的风电系统长距离送出线时域距离保护原理。基于分布参数模型,通过保护安装处的电压、电流时域信息求得距离I段整定处的电压、电流时域信息,代入时域故障测距方程中,求得整定点与故障发生处的故障距离。通过与距离I段整定距离求和获得故障测量距离,实现保护动作。仿真结果表明,该原理不受长距离送出线分布电容的影响,具有较强的抗过渡电阻性能,优越于基于集中参数模型时域距离保护。     

基于电流变化量相似性的海上风电场交流送出线路纵联保护

交流送出线路是海上风电经柔直并网的重要组成部分。该线路故障时,呈现出明显区别同步机电源的故障特征,使得传统纵联保护难以满足可靠性与灵敏性的要求。结合故障后交流送出线路两侧电流变化量的特点,提出一种利用电流变化量相似性的纵联保护原理。以Kendall算法为基础,对交流送出线路内、外部故障时风场侧与柔直侧电流变化量的相关性进行定性分析,提出基于线路两侧电流变化量相关系数的保护判据。利用EMTP-RV仿真软件搭建了海上风电柔直并网系统模型。通过对故障类型、过渡电阻、分布电容、噪声、采样频率、数据窗长以及控制策略的仿真分析,验证了该方法的有效性与可行性。     

弱电源系统的输电线路保护方案的探讨

输电线路存在弱电源系统，线路发生区内故障，由于弱电源侧系统不能提供足够的短路电流而不能启动保护，导致两侧保护不能快速跳闸甚至拒动。本分析了弱电源系统输电线路故障特征，提出弱馈输电线路保护配置宜采用纵联方向(距离)、光纤电流差动保护，尤其光纤电流差动保护利用两侧电压信息能彻底解决弱馈线路存在的问题。弱电源侧选相问题，光纤电流差动保护能很好解决，纵联方向(距离)保护需采用弱馈识别的逻辑，在弱电源侧选用突变量电压及稳态量序分量电压选相，是保证重合闸合闸成功的关键。     

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。     

基于双馈风机短路特性的风电场集电线路继电保护整定方法研究

目前的定值整定工作中往往将风电场作为负荷或常规电源进行分析计算,已经导致了多起事故,因此深入研究风电场的故障特征以及对系统继电保护的影响显得非常重要。首先,在双馈风机短路等值参数模型的基础上,研究了风机短路特性对集电线路保护的影响和集电线路继电保护整定值整定方法。其次,充分考虑了风机短路故障电流的影响,并提出了一套完整的集电线路系统继电保护定值整定方法。该方法分析了三相短路和两相短路的短路电流,提出了集电线路相间过电流保护和汇集线接地故障的零序电流保护的整定原则和计算过程。该策略避免了风机发生故障时产生的过电流对下游集电线路继电保护装置造成冲击和误动,目前已经在实际风电场得到了应用,验证了该方法的有效性。     

一种线路高频保护防误方法分析及措施研究

提出了由于电网结构差异较大,负荷结构和电源布局不均匀导致线路区外对称故障时可能出现较大的零序电流,进而导致线路高频保护误动作的思考。理论推导了对称故障下出现零序电流的原因,在此基础上搭建了仿真模型进行仿真。理论分析和仿真结果表明线路系统区外对称故障下零序电流的最大确实会导致被保护线路高频保护误动。以新疆某地区实际电网为模型,沿用系统参数设置,采用在线和离线的方法调节系统负荷及电源投入情况,模拟并分析出现的高频保护误动情况,进而针对模拟情况提出合理的预防建议和措施。     

光伏T接高压配电网电流差动保护研究

分析了光伏电站故障电流的特性,研究了两个目前常用电流差动保护判据应用在光伏T接线路上存在的问题。研究结果表明,传统T接线路差动保护判据不能同时满足内部故障的灵敏性和外部故障的可靠性。结合光伏电源故障电流特点,提出了适合于光伏T接线路电流差动保护的综合判据。对改进后的判据进行了大量的仿真试验,仿真结果表明,该判据能满足区内故障时的灵敏性和区外故障时的可靠性,并且具有很强的抗过渡电阻的能力。     

超高压长线相量差动保护的研究

针对超高压长线电容电流对差动保护的影响,使用EMTP分析、比较了普通相量差动保护和故障分量相量差动保护的动作特性。仿真结果表明,对于两端供电超高压长线,带电容补偿的故障分量相量差动保护具有明显地高灵敏度和选择性;仿真结果还显示,在单侧电源和空投于故障线路情况下,相量差动保护的各种方案均无法满足实际电力系统继电保护的要求。     

Integrated protection based on multifrequencydomain information for UHVhalf-wavelength AC transmission line

Half-wavelength AC Transmission (HWACT) can improve capability of AC transmission significantly. According to the basic principle of HWACT, the electromagnetic transient model of HWACT is built to analyze the fault transient process of transmission line. Based on fault characteristics of HWACT, the adaptability of traditional protections for transmission lines is analyzed briefly, such as current differential protection, distance protection and over current protection. In order to solve the problems of conventional protection caused by HWACT, a novel integrated protection based on multi-frequency domain information is proposed in this paper, which uses both the power frequency information and transient information. The integrated protection based on multi-frequency domain information takes advantages of power frequency and transient protections, which can not only improve the performance of traditional protection of AC transmission line but also realize fast fault judgment by transient travelling wave protection.     

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。