基于本地零序电压补偿的纵联零序方向保护分析

纵联零序方向保护作为切除超高压电网线路接地故障的快速保护,当线路末端发生高阻接地故障或继电保护背后为大电源系统时纵联零序方向保护安装处的零序电压可能会低于动作门槛值,从而造成纵联零序方向保护因灵敏度不足而拒动。分析了基于本地零序电压补偿的纵联零序方向保护的动作特性,指出补偿度会影响零序方向元件的判断,特别是双回线中一回线非全相运行时,零序电压过补偿会导致健全线的纵联零序方向保护误动。最后通过理论推导和仿真算例证明了分析的正确性。     

同塔双回线纵向故障特征分析及零序方向保护改进

同塔双回线在发生不对称纵向故障时,由于负荷电流的转移,健全线路上会流过较大的不平衡电流,可能导致健全线路上带零序电压补偿的纵联零序方向元件误动。分析了同塔双回线纵向故障时零序、负序分量的特征,阐释了单相故障跳闸后健全线路上带零序电压补偿的零序方向保护误动的机理,并且提出了利用单回线负序分量信息的保护改进方法。在零序电流达到门槛值而零序电压不足时,引入负序电流门槛来判断是否启动零序电压补偿,并结合带负序电压补偿的负序方向元件来判断故障方向。仿真结果表明,所提方法在相邻线路发生不对称纵向故障时能有效闭锁本线路的方向保护,防止保护误动作;在本线路靠近对侧发生接地故障,本侧零序电压较低的情况下改进的零序方向保护有较高的灵敏度,能够可靠动作。     

基于站域信息的同塔多回线零序方向保护防误动方法

同塔多回输电线路中一回线发生非全相运行或不对称纵向故障时，同塔同压健全线路的零序方向保护可能因零序电压补偿而误动，同塔混压线路间感应出的零序电压，也可能造成误动。分析了不对称纵向故障及非全相运行时的电气特征及导致零序方向保护误动的具体机理，论述了多种影响因素对误动过程的作用及解决思路，提出了利用站域信息提取线路状态的防误动方法。在同塔同压多回线路中，提出计算零序电压过零点并反向补偿零序电压的方法防止误动，在同塔混压多回线中，提出根据本站信息识别线路故障特征并自动闭锁零序方向保护的方法。采用实时数字仿真器(RTDS)对同塔多回线在不同工况下发生不对称纵、横向故障时健全线路电气量特征及误动过程进项仿真，验证了防误动方法的有效性。     

基于无死区零序功率方向的纵联零序保护

常规纵联零序保护的功率方向元件有一定零序电压门槛,因而会存在电压死区,若在一侧零序阻抗特别小的长线路中发生高阻接地故障时,有可能使该侧零序电压低于门槛值,导致纵联零序方向保护拒动。针对该问题,在考虑不平衡零序电压的条件下,提出一种通过判断补偿零序电压与保护安装处零序电压大小的方法,可有效判断出正反方向故障。仿真结果表明,本方案简单,易于实现,可提高纵联零序方向保护的可靠性。     

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.     

利用相电流突变防止零序方向元件误动的方法

弱电强磁情况下相邻回线间互感是造成零序方向元件误动的根本原因。文中分析了零序方向元件正确工作的条件,对比了零序方向元件正确动作与误动作情况下该回线电气量的特征差异,得出了误动线路的三相电流具有相同突变的故障特征。在此基础上利用模型误差识别三相电流相同突变特征,提出了一种防止零序方向元件误动的方法。通过PSCAD建立同塔双回线路模型进行仿真验证,仿真结果表明:文中方法能够可靠闭锁相邻回线短路、断线情况下健全线路的零序方向元件,不会闭锁该线路故障情况下的零序方向元件。所述方法具有识别弱电强磁环境下相邻回线互感的能力,提高了零序方向元件的适应性,具有实用价值。     

零、负序方向元件的特殊问题研究

分析了交流电压回路在电压互感器(TV)回路两点接地﹑接地点不正确﹑接地点虚接,甚至于变电站接地网接地电阻过大等情况时,引起了零序电压相位的变化,进而引起零序方向保护误动的原因。分析了此种情况的负序方向元件的动作情况,并提出利用负序方向元件闭锁零序方向保护的方法来防止零序方向保护误动的解决措施,同时以一个现场故障实例说明了该方法的正确性。同时分析了当发生不对称接地故障,特别是经过高阻接地故障时由于零序﹑负序电压过小而引起零序方向元件﹑负序方向元件可能拒动的问题,并提出了利用对零、负序电压进行补偿的措施以提高零、负序方向元件的灵敏度。RTDS试验证明了该补偿措施的正确性。     

不同电压等级同塔多回输电线路零序功率方向元件动作行为分析

不同电压等级同塔多回输电线路故障类型复杂多样,线路间的零序互感会影响零序功率方向元件的动作性能。以不同电压等级同塔四回线路为例,分析了单回线路故障、同一电压等级线路跨线故障、不同电压等级线路跨线故障及不同电压等级线路复故障时零序功率方向元件的动作行为。对于不同电压等级同塔多回输电线路,分析不同电压等级跨线故障后零序功率...     

不受电压互感器二次回路两点接地影响的零序方向元件

电压互感器二次回路出现两点接地情况(简称"两点接地")下再发生单相故障,若引起零序方向元件误判,零序电压和故障相电压之间相位差较小,而正常情况下故障零序电压与故障相电压之间的相位差一般较大,文中据此提出了电压互感器二次回路两点接地的实时识别方法.根据两点接地再故障时附加电压分量对各相电压影响的特点,提出用健全相相间电压替代零序电压的零序方向算法.将两点接地的实时识别和零序方向新算法结合形成一种不受两点接地影响的零序方向元件,可有效防止纵联零序保护不正确动作.现场事故录波数据的分析验证了该方法的有效性.     

纵联零序方向元件的特殊问题分析及解决方案

讨论了纵联零序方向保护因为零序电压灵敏度不足而失效的各种情况,探讨了采用零序电压补偿措施的必要性。指出同杆并架的双回线若其中一回线因单相故障跳开,由于负荷转移相邻线会出现较大的零序电流,而两侧母线可能均无零序电压,此时投入零序方向电压补偿将造成无故障线路两侧纵联零序保护误跳闸。详细分析了双回线其中一回线单相跳开后影响两侧母线零序电压的因素,并以现场录波数据和仿真数据验证了理论分析的正确性。最后给出了能有效解决相关问题的纵联零序方向保护配置方案。     

强磁弱电环境下序分量方向的综合判据及其仿真

在强磁弱电环境下的纵联零序方向保护有可能误动。考虑到双回线互感一般仅对零序分量产生明显影响,同时注意到系统中各站点间的负序转移阻抗远小于零序转移阻抗,单相接地故障时负序电压通常大于零序电压这一特点,提出了基于负序分量补偿的方向保护综合判据。判据进行了周密的实用化考虑,利用故障后负序电压与电流的相位关系来判别故障反方向,在深入分析判据动作特性及灵敏度的基础上,按照故障特征的差异逐步提高灵敏度,综合构成了较完善的纵联接地方向保护方案。实例验证与仿真结果均表明,由该负序分量把关的纵联零序方向保护在强磁弱电环境下,能够可靠判别故障方向,并具有良好的可靠性与选择性,从而有效改善了纵联接地保护的性能。     

一种改进的纵联零序方向保护方案

相较于单回线,同塔双回和多回输电线路发生故障时零序特征更为复杂多变,导致传统的纵联零序方向保护误动或拒动频发。首先从灵敏度、弱电强磁和跨线故障三个方面分析了传统纵联零序方向保护的性能,指出其中存在的问题。然后,提出了一套新型的纵联零序方向保护方案:通过零序方向电压补偿算法提升零序方向元件在高阻故障下的灵敏度,通过零序综合方向元件消除零序互感的影响,构造了跨线故障识别逻辑。最后,通过三个现场实例分析,验证了该算法的有效性。     

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。     

基于站域信息的同杆双回线接地距离保护优化方案

基于单间隔电气量的接地距离保护由于受到同杆双回线线间互感的影响,存在故障线路距离测量不准确、非故障线路易发生反方向误动和末端故障超越等问题.利用智能变电站中跨间隔站域信息高度共享的特点,构建了同杆双回线单元式保护配置方案,设计了过程层信息获取及交互的实现方案.利用双回线的断路器位置和接地刀闸位置信息自适应地选择零序补偿系数;利用双回线六相电流信息和六序分量法实现故障选线和选相,根据选线结果实现对故障线路的接地距离保护的邻线零序电流自适应补偿,而对非故障线路不再使用邻线零序电流补偿.理论分析和数字仿真验证表明,所提单元式配置和接地距离保护优化方案可以实现双回线中故障线路接地距离保护的自适应邻线零序电流补偿,并解决了盲目进行邻线零序电流补偿造成的非故障线路反方向误动的问题.     

同杆双回线环流对方向纵联保护的影响及改进

在分析同杆双回线主要的排列方式和不平衡电流现象的基础上,研究了超高压同杆双回输电线路在区外相间故障时由于零序环流超过门槛值造成的零序功率方向元件误动事故.对同杆双回线零序环流不平衡度进行了分析,并利用EMTDC对同杆双回线发生区外相间故障时的零序环流不平衡度进行了仿真计算.针对零序环流造成同杆双回线方向纵联保护误动的情...     

同塔混压四回线下的单回线故障零序方向元件动作特性分析

同塔混压四回线发生故障时,由于近距离物理条件,不仅要考虑相间互感,也要考虑不同电压等级系统之间的互感对故障分析及保护产生的较大影响。针对弱电强磁与强电联系两种场景下同塔混压四回线中单回线发生接地故障的情况,首先阐述零序去耦等值电路的建立依据,然后对零序方向元件的动作特性及主要影响因素进行理论分析。结果表明对于弱电强磁场景,不同电压等级之间的零序互感对零序方向元件动作行为的影响可以忽略不计。对于强电联系场景,零序互感、电气强度及故障位置综合影响零序方向元件的动作行为。基于ATP-EMTP建立1 000 kV/500 kV同塔混压四回线模型,对单回线故障条件下的零序方向元件动作行为进行了建模仿真,验证了理论分析的正确性。