关于工频变化量阻抗继电器的校验方法探讨

目前工频变化量阻抗继电器广泛应用于中、高压线路保护,工频变化量阻抗保护在许多厂家的保护装置都有使用,但在实际校验工作中,其阻抗动作特性和整定值动作边界校验离散性很大;通过分析工频变化量阻抗继电器的动作方程推导出工频变化量阻抗继电器的校验公式,通过多年来实际现场校验的经验和方法,对目前文献介绍的两种工频变化量阻抗继电器的现场校验方法进行了对比分析,提出了现场建议使用的校验方法.     

工频变化量距离保护校验研究

电力系统继电保护按原理上可划分为反应稳态量的保护和反应暂态量的保护,反应暂态量的工频变化量的阻抗继电器和工频变化量的方向继电器的理论准确度高、速度快,具有较好的动作性能。本文分析了工频变化量距离保护的基本原理及调试方法,为工频变化量距离保护的定值整定、功能校验、动作分析提供参考。     

关于工频变化量距离保护可靠性的研究

在实际工作中,工频变化量距离保护继电器的动作特性会受到保护线路的影响。从工频变化量保护的基本特性出发,具体分析了以下两种情况:当保护背后线路含等效容性阻抗元件时,影响系统的测量阻抗,使得保护距离缩短,导致工频变化量继电器的误动作;当线路发生短路故障时,因限流器投入系统而增加的额外阻抗值不仅会影响到工频变化量继电器的测量阻抗值,也会影响到继电器的固有特性,从而导致继电器的误动作。并提出了通过改变整定值的方法来解决误动的方案。     

工频变化量距测试及应用

对工频变化量距离保护的校验方法进行了研究,《电力系统继电保护规定汇编》中的校验方法将工频变化量距离元件视为一个过电压继电器,而《电力系统继电保护实用技术问答》中的计算公式则是基于传统距离继电器的概念,比较了2种方法的优点及不足。国产继电保护试验仪一般都有针对工频变化量的专用测试菜单,而进口仪器则需预先计算和设置。结合上海电网具有短路容量大、电气距离短的特点,提出了使用进口仪器测试工频变化量距离保护的具体方法。最后,对工频变化量距离保护的开放条件的必要性作了分析。     

工频变化量距离继电器的定值校验

介绍了进行工频变化量距离继电器定值校验时故障量的两种计算方法 ,并给出了其动作圆特性的测定方法     

逆变型电源对距离保护的影响机理分析

新能源电源接入使得电网故障特征发生根本性改变,传统继电保护应用于新能源接入系统时存在适应性问题。针对工频量距离保护在逆变型新能源场站送出线路中的适应性问题,推导了典型低穿控制策略下逆变型电源短路电流表达式,分析了短路电流幅值和相角特性及其影响因素。在此基础上,分析了送出线路发生各类短路故障时两侧工频量距离保护在不同阻抗继电器接线方式下的动作性能。研究结果表明,逆变型电源短路电流幅值受限和相角受控使得场站侧工频量距离保护容易出现不正确动作、系统侧工频量距离保护能更加可靠地动作,该结论不受阻抗继电器接线方式影响。基于RTDS的仿真结果验证了理论分析的正确性。     

工频变化量距离继电器的定值校验

介绍了进行工频变化量距离继电器定值校验时故障量的两种计算方法,并给出了其动作圆特性的测定方法.     

交直流混联电网工频变化量距离保护动作特性分析

分析了交直流混联电网中工频变化量距离保护的动作特性.换流站附近交流线路发生故障时,由于控制系统的快速调节,直流侧对外表现为弱电源系统,具有弱馈的特点.工频变化量距离保护的动作范围与系统等值阻抗和整定阻抗之比有关,该比值越大,保护动作范围就越小.因此,直流系统的存在会造成工频变化量距离保护动作范围大幅缩小甚至没有保护范围.最后,以实时数字仿真器试验数据验证了理论分析的正确性.     

500 kV UPFC对工频变化量方向保护的影响分析

作为灵活交流输电系统(FACTS)的典型应用之一,统一潮流控制器(UPFC)可对线路的有功和无功潮流进行快速调节。考虑UPFC保护系统在交流线路故障后可快速将UPFC从系统中隔离,在UPFC安装处形成功率变化量源,从而对工频变化量方向保护造成影响。以国内某实际500 kV UPFC工程为依托,介绍了UPFC的工作原理及其保护系统设计,依据工频变化量方向保护的动作原理,以UPFC本侧保护为例,定量分析了正反向故障时的工频变化量阻抗特征。正方向故障时,工频变化量阻抗仍近似反映为系统阻抗与线路阻抗之和的相反数,工频变化量保护可靠动作。反方向故障时,故障后测量电压跌落至0.917 p.u.以下是工频变化量方向保护可靠不误动的充分不必要条件,而电压变化量补偿系数λ的实部小于-1是工频变化量方向保护误动的充分必要条件。进一步地,也提出了相邻线路保护的电压变化量补偿系数λ以及定量分析结果。RTDS仿真结果验证了理论分析的有效性和准确性。     

一种抗电流互感器饱和的工频变化量保护新方案

电流互感器(CT)饱和将导致传统工频变化量保护在线路故障时拒动,为解决该问题,该文首先分析工频变化量保护的工作电压与系统阻抗、故障电流变化量之间的关系以及电流互感器饱和对工频变化量保护动作特性的影响,进而提出一种基于系统最大、最小整定阻抗的抗电流互感器饱和的工频变化量保护方案。理论分析及基于PSCAD的仿真表明该算法不仅能够保持工频变化量保护原有的动作性能,还能在电流互感器饱和时准确动作。     

高阻抗变压器相间短路后备保护灵敏度的提高

高阻抗变压器的整定计算中,高阻抗变压器的相间短路后备保护配置的复压过流保护和阻抗保护的灵敏度往往不能满足要求。根据一个工程中的整定计算实例对不完全差动保护的原理、不完全差动保护比率特性曲线、动作电流和制动电流的计算方法、动作判据、整定计算、变压器三侧绕组容量比为100/100/50时的灵敏度校验,以及单变和双变并列运行时的灵敏度、动作时限进行了研究。研究结果表明,配置不完全差动保护可以有效的提高灵敏度,并且其原理简单易于实现,并指出不完全差动保护应用于大电流接地系统中时,防止区外故障时保护误动作的方法。     

高压电网自适应接地距离保护研究

为提高接地距离保护对高压电网高阻接地故障反应的灵敏性,提出了一种对过渡电阻Rg具有高度自适应动作边界的新型动作判据。根据接地阻抗继电器自适应动作判据的构成原则,在分析了负序电压极化的自适应阻抗继电器动作特性的基础上,分析了负序电压移相极化阻抗继电器的移相控制方法、移相极化的工作性能。分析表明,将负序电压根据近保护安装点侧系统的负序阻抗角的大小适当移相后作为极化电压,接地阻抗继电器对Rg不但有更好的自适应性,也保持了其方向动作的明确性。MATLAB仿真结果表明,新的动作判据确实提高了继电器对保护范围末端高阻接地故障动作的灵敏性和自适应性。     

特高压输电线路保护配置设计及应用

特高压输电线路具有电压高、线路长、输送功率大、波阻抗小、分布电容大、线路充电电容电流大等特点,使得电气特征发生了大幅度变化,给特高压系统继电保护带来相当大的影响。本文探讨了特高压输电线路继电保护面临的问题,论述了适用于特高压输电线路的继电保护技术,提出了继电保护配置设计的原则,并在实际工程中提出配置设计的具体应用方案。     

TCSC动态基频阻抗对距离保护的影响

可控串联电容补偿动态基频阻抗特性对距离保护的影响与国家串联电容补偿对距离保护的影响在主要方面是相似的,电压反向及电压互感器,电流互感器位置的选择同样是影响保护性能的关键因素,但电压反向,动态特变化等方面也存在差别。     

可视化继电保护定值仿真校核系统的研究与开发

针对电力系统继电保护整定计算出的定值无法通过实际故障来验证其选择性和灵敏度的问题,深入研究了继电保护仿真技术,结合定值判断法和逻辑判断法的优点,提出了一种基于故障计算和智能搜索的简化的继电保护定值仿真方法,利用这种仿真算法,结合计算机可视化技术和数据库技术,开发出一种可视化的继电保护定值仿真校核系统。该仿真校核系统快速直观地实现了保护定值的校核和动作行为的仿真,同时实现了图形操作和数据管理的功能,具有很好的实用价值和应用前景,对继电保护在线整定与校核具有一定的参考价值。     

一种改善距离保护动作特性的方法及其应用

以正序电压极化为原理的方向阻抗继电器,广泛运用于线路距离保护中;然而由于原理及处理过程复杂,动作性能有缺陷。文中分析了其工作原理及缺陷,提出了一种改进型方案,即采用复合电压极化的方向阻抗继电器,并对距离保护的各元件作了优化,改善了动作特性,特别是出口处正反方向对称故障的动作特性。通过理论分析试验对比,提高了动作正确率及出口时间。基于此开发了一套线路66 kV线路距离保护测控装置,通过了数动模试验,并在现场投入运行,显著改善了运行性能。     

Performance of Power Differential Relay With Adaptive Setting for Line Protection

In this paper, proposed setting and response evaluations of power differential relay scheme for line protection are presented. Mathematical expressions describing the adaptive features of both active and reactive power settings are given. The union action of these two detectors is adopted to provide sensitive detection for high impedance internal faults and avoid maloperation for all power swings and external fault conditions. Response is computed for both active and reactive power detectors under different operation and fault conditions. The results corroborate the applicability and the immunity of the proposed relay scheme against the sampling misalignment and practical frequency drift. High sensitivity for high impedance internal faults is verified     

阻抗继电器与距离继电器分类的必要性分析

距离保护测量元件在线路保护中有广泛的应用。距离保护测量元件的研究是电力系统继电保护领域的重要课题。论文对距离保护测量元件为什么要分类,以及为什么把距离保护测量元件分为阻抗继电器与距离继电器两大类进行了分析。对阻抗继电器与测量阻抗的关系,距离继电器与直接阻抗的关系作了说明。对阻抗继电器与距离继电器特性的差异进行了说明。分析表明,距离保护测量元件分为阻抗继电器与距离继电器两大类,用测量阻抗分析阻抗继电器,用直接阻抗分析距离继电器,概念清楚,思路清晰,方法简捷。有利于对距离保护测量元件的研究与分析,有利于在实际应用中对距离保护测量元件性能的把握。论文建议,应该改变长期以来,阻抗继电器与距离继电器表示同一类事物的传统习惯。     

基于自定义模型的变压器纵差动保护PSCAD仿真

为了减少变压器的继电保护设计、整定计算存在的误差,提出一种根据内部漏抗参数等值计算与短路阻抗实际参数测定相结合的方法,利用曲线拟合技术,得出变压器在不同故障条件下的精确等值短路阻抗参数。在此基础上,采用FORTRAN语言接口技术,在PSCAD/EMTDC中,结合实际数字式变压器保护装置建立了主保护及后备保护的精确短路阻抗自定义模型,并利用等值系统模型对变压器线圈内部不同位置的对地短路、匝间短路、相间短路分别进行了仿真计算。结果表明,采用新型的拟合方法及自定义元件能准确地模拟并分析变压器内部故障及继电保护装置的动作行为,为继电保护的原理设计及实际应用提供科学依据。     

大型电动机高阻抗差动保护稳定校验研究

针对核电站大型电动机保护问题,提出了一种大型电动机高阻抗差动保护的稳定校验方法,并分析了电流互感器的励磁拐点、匝数比误差、回路电缆电阻等对高阻抗差动保护的影响。文中还介绍了大型电动机高阻抗差动保护的稳定校验测试方法,并对实际大型电动机进行测试。通过动模试验,完成了对保护整定核算评估的验证,并对试验数据进行分析处理,最后得出动模试验测试结果。