继电保护通讯(七十三)江苏省电机工程学会继电保护及安全自动装置专业委员会

[2005年全国电网继电保护与安全自动装置运行情况统计分析] 1 2005年电网发生故障的情况 (1)输电线路发生故障的情况 220kV输电线路发生单相接地故障1860次,占220 kV线路故障的89.99%;330 kV输电线路发生单相接地故障63次,占330 kV线路故障的94.03%;500 kv输电线路发生单相接地故障465次,占500 kv线路故障的95.09%;750 kV输电线路1条.总长140 km,线路没有发生故障.     

考虑气象时空分布特性的输电线路模型和分析方法

架空线路沿线气象数据在时空分布上有着显著的变化,这对系统运行状态会产生重要影响。该文依据CIGRE标准热平衡方程,反复迭代求解输电线路导体温度;通过真实的气象数据对山东地区某220kV架空线路沿线气象数据的季节性变化和东北地区某500kV线路沿线气象数据的空间分布进行验证分析;建立计及气象参数时间分布特性的季节性模型,计及气象参数空间分布特性的平均值模型、权重平均值模型和线路分段模型;进一步以导体温度与线路参数的关系为纽带,建立计及气象数据时空分布的系统潮流模型和分解协调的求解算法。通过潮流计算及电网传输能力分析,表明架空线路导体温度有显著的时空变化特征,考虑气象参数的时空分布特性可有效提高电网状态分析的准确性。     

利用雷电参数划分深圳雷区分布

根据雷电定位系统记录的深圳地区近8年来雷电活动数据,对深圳地区1999-2007年的雷电活动日、地闪密度、雷电流幅值等雷电参数进行统计分析,得到各典型雷电参数的分布特征,并绘制了深圳地区雷区分布电子地图.通过与深圳电网110～500 kV输电线路多年运行结果进行比较,所绘制的雷区分布图同深圳电网输电线路雷击故障跳闸实际运行经验基本吻合,可用于指导深圳地区新建输电线路防雷设计及已运行线路的防雷改造.     

输电线路防雷性能评价和综合优化的研究

近年来雷击引起输电线路跳闸事故增多,严重危及输电线路安全,是电网安全运行的重大威胁。通过对华北电网公司直属单位近年来的雷击故障统计分析,掌握了防雷重点线路和线路的重点防雷区段。通过应用输电线路雷击跳闸仿真系统对华北电网500 kV昌顺线和220 kV兴榆线进行雷击故障机理的深入研究,建立输电线路综合模型,对全线路进行雷击跳闸率的计算、分析线路防雷性能,进行防雷多参数综合优化分析,为输电线路防雷设计和运行提供科学的理论依据。     

1000kV特高压输电线路保护的现状及发展

1000kV特高压输电系统由于其分布电容引起的故障暂态分量与500kV系统有本质的区别,因此研究1000kV特高压输电线路保护首先必须要研究1000kV特高压系统的暂态特性以及与500kV线路保护的区别。文章介绍了目前关于1000kV特高压输电线路保护研制过程中所关注的一些主要问题,如1000kV特高压系统暂态过程,特高压保护的关键技术问题等,对1000kV特高压输电线路保护提出了基于分布式模型的电流差动保护和距离保护测量原理。经过大量的动模试验验证：目前1000kV特高压输电线路保护完全能满足特高压电网安全稳定运行的要求。     

云南某电网架空输电线路鸟害故障分析

针对云南某电网近年来深受鸟害故障影响，统计2013～2022年该地区输电线路跳闸故障数据，从杆塔形式、导线空间分布、跳闸月度分布、每日时段分布等多维度开展故障原因和规律分析。统计分析发现：输电线路鸟害故障成为仅次于雷击、山火的第三大故障原因。研究表明：该地区因鸟粪引起故障为首要故障类型，鸟害故障主要集中在110 kV和220 kV输电线路，发生在11月～次年4月的鸟害故障占比88.52%，发生在21时～次日7时的鸟害故障占比89.83%。研究结果可为输电线路防鸟害工作提供借鉴和参考。     

高压线路故障产生电压暂降的特性及对敏感负荷设备的影响

220kV输电线路作为地区电网主要输电线路,发生故障时产生电压暂降凹陷域大,影响范围广。通过对220kV输电线路的保护配备,继电保护动作情况,故障情况的统计分析,用relayCAC软件对故障仿真计算,通过仿真得出的结果与故障录波装置电气信息数据进行验证,找出220kV输电线路时产生电压暂降的特性,提出从电网运行侧消除电压暂降的难点。调查电压暂降对地区电网中的敏感负荷的受影响程度,提出从负荷侧降低电压暂降影响的措施。     

输电线路因山火跳闸事故统计特性与识别分析

近年极端高温干旱气候导致山火频繁发生,山火严重威胁到线路和电网的运行安全。为了提高输电线路在山火条件下运行维护与控制保护技术水平,结合220～500 kV输电线路山火跳闸统计数据和火行为特性,分析输电线路因火跳闸规律和控制保护策略。输电线路因火跳闸具有明显的时空特性、重合闸成功率低、杆塔附近以及线路档中等位置为山火下的绝缘薄弱点、强送电成功率高。根据山火跳闸前的预放电电流以及故障电流和电压行波的特性能识别山火跳闸事故。结合山火的温度时间分布和线路在山火下绝缘特性,调整山火下的重合闸和控制方法能减少停电时间和降低重合闸失败对装置和系统的影响。     

基于电网故障与气象因果关联分析的系统风险控制决策

输电线路长期暴露于大气环境当中,易受雷电、台风、暴雨等灾害性天气影响而发生故障,故障原因不同电网的应对措施应有不同。研究了不同天气状况下输电线路故障的概率,提出了依据统计分析结论,在预报的气象状况下,对存在故障风险的线路集,对N-m故障风险进行评估,并以此为依据选择电网运行方式以降低系统风险、提高系统抵御恶劣自然灾害的能力。通过对南方沿海某地区的灾害性天气的分布特征进行统计分析,得到了灾害性天气在不同时间范围爆发的频度,使用RBTS系统进行测试,验证了该方法的可行性。     

平原地区500 kV输电线路雷电屏蔽性能的模型试验研究

雷害是输电线路故障的主要原因,在我国南方多雷地区,超高压输电线路频繁发生雷电屏蔽失效引起的跳闸,有必要更深入地研究超高压输电线路的雷电屏蔽性能。采用1:40线路模型,通过大量的冲击放电试验,研究了500kV输电线路的雷电屏蔽性能,得到了500kV输电线路绕击概率的空间分布规律,近似为抛物线,并分析了影响绕击的各种因素,如保护角、导线电压、导线对地电阻、非垂直落雷等。试验研究结果对提高500kV输电线路的雷电屏蔽性能有一定的借鉴意义。     

湖南电网山火告警风险及故障时间间隔分布规律

输电线路故障规律的研究对电网的运行维护具有重要的实际意义。首先,利用湖南电网输电线路山火广域监测数据和输电线路故障数据,对输电线路山火告警风险和输电线路故障的时间丛集性特征开展了研究,发现了输电线路山火告警风险的"日告警数—频率"满足幂律关系,验证了包含所有触发因素的输电线路故障"时间间隔—频率"累积概率分布满足指数关系。然后,基于Fano因子和Allan因子发现了输电线路故障时间序列具有自相似性,分析并获得了山火、雷击、冰灾等不同故障原因的输电线路故障"时间间隔—频率"累积概率分布满足分段幂律关系,确定了输电线路故障存在两个时间尺度的动力学过程。最后,得到的研究成果可为输电线路山火告警风险和输电线路故障的预测预报提供理论依据。     

配电网故障时空特征及形成机理分析

配电网中用电信息采集系统的推广和应用为配电网故障时空特征分析提供了更准确的数据。文章选取H省各地市配电网的配变停电、线路跳闸信息为分析对象,首先在双对数坐标下对故障次数及其累积概率进行拟合,得出H省停电事件在时间和空间上均服从幂律分布,并验证了其在多时空尺度下的自相似性和标度不变性;然后从时空上对其形成机理进行了对比分析;最后将各地市故障特征在同一标度频度下对比发现,各地市的演变在时间上具有相似性,而在空间上不具有相似性。研究结果为提高配电网运行水平、供电可靠性提供了辅助决策的合理依据。     

山火灾害对电网故障率的时空影响

根据山火造成电力设备故障的途径和机理,建立输电线在山火灾害下的故障率修正模型,提出按电网故障率的时空分布预警防御算法。将山火信息与地理环境及气象信息相结合,预测山火的蔓延行为;动态评估线路闪络概率,预报输电线故障率的时空分布。使风险越大的潜在故障得到越高的关注度,提高电网停电防御系统对山火灾害的预警能力。     

1995～1998年吉林省电网220 kV输电线路故障统计分析

文章对１９９５￣１９９８年吉林省２２０ＫＶ输电线路故障按照成因与时间进行统计分析,总结出故障性质和时间分布上的规律,估算出每年单位长度输出电线路的故障发生概率,并依据上述资料从运行管理的角度提出建议,供设计、运行维护和调度运行人员参考。     

广州抽水蓄能电厂主要输配电设备运行分析

简要介绍了抽水蓄能机组在电力系统中的作用,介绍了目前世界上装机容量最大抽水蓄能电站——广州蓄能水电厂中500kV电气主接线及其高压输配电设备的配置情况,并对其输配电设备如500kV充油电缆、主变压器、高压套管、线路阻波器设备、GIS气隔等的运行、故障情况进行了分析。强调了进口设备国产化的必要性。     

基于有限元的超高压输电线路电场的数值分析与测量

为探讨500 k V超高压输电线路下的电场分布问题,在验证了有限元电磁场分析软件Ansoft maxwell的有效性后,建立了同塔双回输电线路模型。主要分析与研究了相导线对地高度、分裂导线结构尺寸等因素对电场特性的影响,以及线路发生故障或停电检修时电场分布的变化规律,这为降低输电线路周围电场和对电磁环境的优化提供理论依据和方法,同时对停电检修线路注意事项提供一定的参考。     

500kV输电线路高抗和串补对过电压影响分析

在超高压输电线路中,通常会配置高抗和串补来提高输电线路的输电能力和系统的稳定性,同时也会对输电线路的电压特性造成影响。本文以500 kV A-B线路为例,分析了500 kV输电线路中高抗和串补的投退对于工频过电压、操作过电压以及潜供电流的影响,针对高抗和串补的投退方式、线路不同类型故障以及单双回线运行等方面的因素,进行了多角度的仿真分析和研究。研究结果对电网的运行具有一定的实际指导意义。     

浅析SOG智能负荷开关在德清配网中的应用

配网线路易发生接地故障,SOG智能型负荷开关以自动隔离单相接地和短路故障、无线通信等特点在配网中得到了广泛的应用,设置在10 kV线路的主干线与分支线处,可以防止供电事故的扩大,也可以尽早地掌握故障点的信息,从而缩短抢修时间,提高供电可靠性。     

基于相空间重构与平均电导特征的配电网单相接地故障辨识

配电网接地故障类型辨识可为故障巡线提供指导,缩短故障巡线时间。针对10 kV配电网线路的不同接地故障类型,提出基于相空间重构与平均电导特征的配电网线路故障辨识方法。通过试验采集配电网中典型接地故障的波形。针对不同介质接地故障零序电流中电弧特征,对零序电流进行相空间重构得到相平面轨迹图,计算信息维数以及吸引子面积特征,依据特征识别量将故障区分为可靠接地故障和不可靠接地故障。进一步通过计算各类型故障平均电导作为故障辨识判据,将故障区分为不同类型。试验结果表明所提方法能够有效辨识不同介质接地故障类型。     

考虑一二次耦合多重故障的电力系统风险评估

为了综合评估恶劣天气下输电线路故障与二次系统隐性故障导致的多重故障风险,提出了考虑一二次耦合多重故障的电力系统风险评估方法。首先,分析了气象灾害导致输电线路故障的特点,总结了一二次设备耦合多重故障的特点。其次,综合考虑输电线路及保护装置的失效概率,建立了一二次耦合多重故障模型。然后,应用拉丁超立方抽样实现初始故障集的快速生成,进而评估系统失负荷、节点电压越限、支路潮流越限等风险指标。最后,采用IEEE39节点系统对所提方法进行测试。研究结果表明：考虑一二次耦合的多重故障,系统面临的风险更为严重;使用拉丁超立方抽样,可兼顾不同气象分区内线路故障概率分布差异,提高计算效率;通过多维度风险指标排序,能够有效筛选灾害天气落区内影响电网风险的关键线路和母线,为电网风险防控和薄弱环节治理提供决策依据。