线路非全相运行及其再故障零序方向保护的动作特征分析

利用PSCAD仿真和Matlab计算,分析了线路非全相运行及其再发生健全相接地故障时,零序方向保护的动作特征。运用双/多口网络理论、叠加原理以及电压、电流的各序分量与相分量的关系,利用Matlab计算、绘制了零序方向保护的测量阻抗角关于线路两侧系统等值电势的角度差、接地点位置的曲线。研究表明,若零序方向保护的PT安装在线路侧,零序测量阻抗角与线路一侧断线还是两侧断线、两侧系统等值电势的角度差以及接地点位置有关,零序方向保护的动作特征以及灵敏度随着这些因素变化。     

220kV线路单相断线故障的探讨

输电线路单相断线时,产生负序分量和零序分量,使电网的发、供、用电设备受到损害,必须尽快切除.文章介绍了一起输电线路单相断线未接地故障的经过及处理情况,分析了线路断线和长时间非全相运行的原因.提出了增加零序电流与断线前的负载电流比值的突变量算法来整定的保护思路及预防措施.解决了线路无论重载运行还是轻载运行、无论单相断线接地故障还是单相断线未接地故障,保护均能可靠动作,切除故障线路的问题.     

新能源场站并网联络线纵联零序方向保护的整定研究

提出了新能源并网联络线零序方向纵联保护的整定方法。考虑了新能源场站的各种主变联结组别,包括YNd、YNdd、YNynd接线方式,推导了并网联络线区内与区外接地故障时线路两侧零序测量阻抗表达式。结果表明：并网联络线区内接地故障时,主变采用YNd、YNdd联结组别的新能源场站侧零序测量阻抗与联结组别有关,而主变采用YNynd联结组别的新能源场站侧零序测量阻抗与联结组别和系统运行方式有关。据此给出了新能源并网联络线零序正方向元件和反方向元件最大灵敏角和动作区的整定方法。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,各种故障情况下的零序阻抗角与分析结论一致,零序方向纵联保护能够正确可靠动作。     

馈电开关用电弧性单相接地保护方法的研究

分析了电弧性接地故障时零序电压和零序电流暂态分量的特征,以及现有基于零序暂态分量分析的接地选线方法应用在馈电开关单相电弧性接地保护中存在的问题。提出了一种基于稳态零序电压和暂态零序电流首半波积分的馈电开关用电弧性接地保护新方法。该方法只需测量本馈电开关所载线路零序电压和零序电流,且不需计算暂态零序电流频率。经6 kV实验电网多次模拟实验证明,该方法具有采样频率低、计算简单、判断准确的特点,可以有效解决现有馈电开关保护中电弧性接地故障动作不准确的问题。     

变压器问隙零序电压保护动作事例分析

结合电网实际运行中发生的1起110kV输电线路B相断线至主变间隙零序电压保护动作跳主变各侧断路器的事件,应用对称分量法分析了接地电网发生单相接地及单相断线后零序电流、电压的分布情况,论述了保护动作的正确性。同时对主变中性点零序电压定值提出了整定建议,阐述了中性点不接地变压器加装间隙保护的必要性。     

输电线路架空地线接地方式对线路零序参数的影响

输电线路零序阻抗的突降会直接影响线路接地距离保护和零序方向保护的工作可靠性。计算了输电线路架空地线在逐基杆塔接地(简称逐基接地)、单点接地、2处接地、3处接地等多种不同接地方式下的零序参数,讨论大地电特性(土壤电阻率)和架空地线电特性(架空地线型号)对输电线路零序参数的影响。结合地线绝缘子工频放电特性,计算了输电线路单相接地故障时沿线地线绝缘子工频放电动作情况。根据线路地线绝缘子动作情况,计算单相接地故障对输电线路零序参数的影响。研究表明,架空地线不同接地方式下线路零序参数存在差异,采取非逐基接地方式时,线路两侧变电站、沿线不同地点发生单相接地故障及不同短路电流下沿线地线绝缘子动作情况不同,线路零序参数可能不同。同时给出了架空地线单点接地和逐基接地时线路零序参数的现场测量方法。     

输电线路断线故障保护逻辑分析及附加判别方法

目前架空输电线路继电保护装置针对断线故障缺乏快速、准确的识别方法,导致断线故障判决、处理不及时,容易引起关联设备损坏及重大安全事故。针对断线故障后主保护和后备保护动作逻辑进行分析,阐释距离保护和零序电流保护拒动机理,并进一步提出输电线路断线故障的快速判别方法。该方法利用输电线路断线后线路两侧故障相的电压、电流变化特征构建附加断线保护判据,实现了对简单断线故障和断线再接地故障的快速识别和保护。最后,通过PSCAD输电网仿真分析和四川省某水电外送线路实例测试,验证了断线故障附加判别和保护方法的可行性和有效性。     

接地距离保护的新型自适应算法

基于单相接地模型计算出线路经过渡电阻接地时由于负荷电流、两侧系统阻抗角不相等引起的附加阻抗,并用来修正传统距离保护的判据,从而得到自适应接地距离保护的动作判据.新判据能准确地计算出线路故障阻抗的电阻分量和电抗分量,使四边形特性距离保护的电阻线和电抗线易于整定,避免下倾的电抗线缩小保护的范围和电阻线的躲负荷性能的复杂分析...     

中性点直接接地电网的自适应零序电流速断保护

为了尽可能减小线路零序电流速断保护的保护范围受系统运行方式变化等因素的影响,提出了一种自适应零序电流速断保护的实现方法。该方法假设输电线路两侧的保护之间具有通信通道,系统发生短路时线路两侧的保护能够实时计算出系统等值阻抗并经通信通道实时传送给对侧的保护,两侧的保护装置可根据短路类型实时调整零序电流速断保护的动作整定值。通过计算不同接地短路类型时零序电流速断保护灵敏度的公式,表明零序电流速断保护的保护范围不仅受系统运行方式变化的影响,还受接地短路类型的影响。仿真计算结果表明,文章提出的自适应式零序电流速断保护的实现方法可有效减小系统运行方式变化及短路类型不同对保护范围的影响,使保护的性能大大提高。     

基于补偿零序压差原理的110kV线路纵向故障保护方案

针对现有保护装置没有计及纵向故障的保护方案的问题,首先分析110 kV负荷站变压器中性点接地和不接地方式下线路的单相、两相断线故障特征。其次依据断线故障特征提出了基于线路双端零序电气量的补偿零序电压差动原理的断线保护方案,实现了断线故障的快速可靠动作。最后在110 kV纵联差动保护装置上增加断线保护逻辑,并在数字仿真系统上建立110 kV负荷站输电系统,验证了所提断线保护方案的有效性。     

20 Hz自适应新原理发电机定子接地保护深入分析

提出了20 Hz自适应新原理低电阻型定子接地保护,其整定值不是常数,能自适应地跟随单相接地点位置的变化而变化,无论发电机定子单相接地点位于何处,只要接地电流大于允许安全电流,新保护出口都能快速动作,克服了传统保护的缺点,显著提高了发电机运行的安全性.分析了一些关键技术,如接地点零序电势的计算方法、动作联立各方程之间的关联,以及动作联立方程中不包含接地点位置α参数而为何α对保护特性有重大影响等问题.     

电网零序保护应用中的问题分析研究

介绍了电网接地方式,通过故障实例分析了大接地系统零序保护电流回路2点接地和中性线断线引起保护误动的原因;研究中性点经消弧线圈、经小电阻接地方式零序保护电缆屏蔽层接地点位置和多相穿芯TA二次接线错误、TA饱和误动以及如何考虑整定计算原则的问题。结合图示指出电缆接地点正确位置和施工注意事项,提出小电阻接地系统按阶梯原则整定计算零序电流保护原则。     

基于零序电压相关系数的配电网单相断线故障保护方法

伴随着配电线路绝缘化率的提高，断线故障成为配电网常见故障之一，故障长期存在易引发火灾，甚至导致人身触电。针对此问题，以不接地系统为例，根据单相断线故障模型，分析了配电线路发生断线故障时断口前后零序电压的变化特征，分析发现：单相断线故障时，断口两侧至少有一侧会出现较大的零序电压，并且两侧零序电压存在较大差异，然而之前利用断口前后零序电压幅值差的故障识别方法存在死区。为提高检测可靠性，综合利用断口两侧零序电压的幅值和相位信息，提出一种基于零序电压相关系数的配电网单相断线故障保护方法，并通过数字仿真验证了该方法的有效性。理论分析和仿真表明，所述方法不受断线相别、故障位置和负荷大小的影响，能够在各种断线形态下可靠识别故障。     

风电场低电压穿越对零序电流保护的影响

为研究风电场低电压穿越对零序电流保护的影响,从风电场戴维南等效电势的角度出发,针对风电场出线和非风电场出线分别设置单相接地故障和两相接地故障,推导出风电场低电压穿越时风电场电势与流过线路两侧保护的零序电流的关系,进而分析风电场电势变化对零序电流保护的影响机理。利用PSCAD建立含风电场的电网模型并进行了仿真验证。结果表明,风电场低电压穿越对风电场出线的零序电流保护造成不利的影响,对非风电场出线影响则不大。     

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。     

中性点不接地系统并联线路异名相两点接地故障分析

并联线路异名相两点接地是中性点不接地系统中威胁配电网安全稳定运行的主要原因,其故障发展机理和特征规律对电力系统事故分析及事故防范具有重要意义。针对中性点不接地系统并联线路异名相两点接地故障,基于对称分量法建立系统故障模型,并通过系统等值电路对故障电气量进行理论分析。结合某110 kV变电站内由单点接地发展为并联线路异名相多点接地的故障实例,分析继电保护装置故障录波图特征规律及继电保护装置的动作行为,辨识出故障发生前后电气量的变化特征,接地两相线路故障电流及零序电流均大小相等、方向相反。并通过MATLAB/Simulink仿真平台搭建仿真模型对故障特征进行了验证。     

小电流接地系统两点单相接地故障选线的研究

分析了小电流接地系统发生两点单相接地故障后零序电流的特征,在完善一点接地故障选线的基础上,提出了一种针对系统发生两点单相接地故障的选线方法,该方法主要利用线路发生两点接地故障时故障线路的暂态零序电流方向与所有非故障线路暂态零序的方向差异最大,母线故障时各线路暂态零序电流方向一致的特点进行第一次故障选线,当该故障线路被切除后,再利用故障线路的零序电流大于非故障线路的零序电流这一特点进行第二次故障选线。理论和大量Matlab仿真表明:该方法适合于各种接地方式的小电流接地系统一点或两点单相接地故障的选线,具有可     

双回线路跨线故障及保护动作行为分析

以山西220kV系统某线路的一次实际跨线故障录波数据为基础,分析了同杆双回线路保护安装处的电流电压特征,研究了该线路上4套不同厂家、不同型号常规微机型线路保护的动作行为,提出了同杆并架双回线保护选型应注意的问题。结果表明,异名相跨线故障期间,各端保护可以检测到零序电流,但无零序电压;变化量方向元件可以正确判断方向;采用零序电流(?)_0和负序电流(?)_(2A)构成的稳态量选相元件能正确选相;零序方向元件的动作行为不确定;相间测量阻抗增大、接地测量阻抗减小均不能正确反映故障位置。     

纵联零序方向保护零序弱馈拒动的改进方案及其仿真

线路发生接地故障时,两侧零序阻抗相差过大将导致两侧零序电流差别过大,虽然两侧的零序方向元件均能正确动作,但是由于一侧零序电流达不到动作定值,从而造成纵联零序方向保护拒动.文中针对这种零序弱馈现象的产生进行了仿真分析,并且提出了针对零序弱馈的纵联零序方向保护的改进方案,进行了验证.实时数字仿真试验结果表明该方案解决了零序弱馈时的纵联零序保护拒动问题,有效改善了纵联接地保护的性能.     

220kV线路故障的跨平台分析及保护动作评价

针对220kV线路单相瞬时接地故障,利用专业跨平台录波分析软件对线路两侧保护动作及故障录波数据的分析,故障发生时,两侧差动保护正确动作而纵联零序保护未动作的原因,并对此次保护动作做出了的评价。